Hjernens udvikling hos børn og unge og hos piger og drenge

1. Hjernens udvikling hos børn og unge og hos piger og drenge Christian Gerlach, Syddansk Universitet cgerlach@health.sdu.dk

2. Disposition • Hjerneskanningsteknikker • Hjernens udvikling • Er der noget særligt ved teenagere? • Begrænsninger i vores viden om hjernens udvikling • Kønsforskelle i hjerne og mentale funktioner

3. Hjerneskanningsteknikker

4. Thomas Bartholin (1616 -1680) Om hjernevindingernes funktion: at sørge for at sikre hjernens blodkar, ved at dirigere dem gennem disse snoninger og derved beskytte dem fra fare for at gå i stykker ved voldsomme bevægelser, specielt ved fuldmåne hvor hjernen svulmer i kraniet.

5. Neurographia, 1608

6. Frenologi Franz Joseph Gall (1758-1828) 27 Mentale evner Instinkt for reproduktion Kærlighed til eget afkom Venskab Selvforsvar og mod Kødædende instinkt/tendens til at myrde ….. 12. Fornemmelse for steder ….. 15. Sprogsansen 16. Farvesansen 17. Musikalsk sans ….. 23. Poetisk talent ….. 26. Det religiøse organ 27. Vedholdenhed

7. Kranieskopi

8. Gall’s bidrag: Mentale funktioner kan lokaliseres til hjernebarken Hjerneområder kan “vokse” Gall & Spurzheim’sAnatomieet Physiologie du SystemeNerveux, 1810

9. Fotografi Strukturelle (CT, MR) Dynamiske (PET, fMRI, EEG, OT, MEG)

10. Nervecellen (neuronet) er hjernens mindste funktionelle enhed Sukker (energi) + Ilt = Blodgennemstrømning

11. Positron emissions tomografi Hvordan måles blodgennemstrømningen?

12. funktionel Magnetisk Resonans Imaging (fMRI) Iltet blod Afiltet blod Hvile: Iltet blod Afiltet blod Aktiveret: Skabende større signal

14. Et par mellemregninger Opretning Normalisering Udglatning GLM

15. Myte? Ved funktionel billeddannelse, kan man se hvordan hjernen arbejder. Måske; men der ligger mange antagelser til grund. Man kan typisk se HVOR og HVORNÅR, men ikke umiddel-bart HVAD der sker.

16. Hjernens udvikling

17. Et par facts: Hjernens mindste funktionelle enhed er neuronet. I fosterstadiet dannes der ca. 250.000 nye neuroner i minuttet. Slutprodukt: Ca. 15 - 32 milliarder neuroner ved fødslen. Og så går det ned ad bakke: -100 g. (ca. 8 %) ved de 70. Neuroner er langsomme: 100 m/s. (Spikes: 2-10 Hz vs. Clock-frequency 2.000.000.000 Hz) Men; hvert neuron er ’forbundet’ med op til 15.000 andre neuroner.

18. Gule prikker = Axonterminaler Dendrit Cellekrop

19. Det var længe en almindelig antagelse at hjernen var færdigudviklet i 6-7 års alderen Rækkefølgen hvormed forskellige områder i hjernen modnes Paul Flechsig, 1901

20. Energiomsætning som funktion af alder

21. Beskæring: Fjernelse af eksisterende synapser Hjernen er en skulptur, der formes af erfaringen Synaptogenese: Dannelse af nye synapser Modulering: Svækkelse eller forstærkning af eksisterende synapser

22. Energiomsætning som funktion af alder

23. Grå og hvid substans

24. Hjernens modning i tid

25. Højdepunkt for tæthed i grå substans 12 år 5 år 16½ år

26. Og hvad er det nu lige, det betyder? Øgning af grå substans: Læringspotentiale + Effektivisering - Øgning af hvid substans: Effektivisering + Læringspotentiale -

27. Fysiologiske forandringer sker gennem hele livet: Hjernen er formbar (plastisk) Draganski et al. 2004. Nature

28. 5 minutters samtale: • Vend jer mod en sidemand og fortæl hinanden på skift, hvad: • I tænker om de pointer, der er kommet frem indtil nu. • Hvordan I hver især kan bruge det sagte.

29. Er der noget særligt ved teenagere? (i forhold til børn og voksne)

30. Ungdommen er forbundet med mindre sygdom end andre perioder i livet: Alligevel er dødeligheden 200% større i denne periode(Forbes & Dahl, 2010) [Ulykker, selvmord, stofmisbrug, spiseforstyrrelser]. Unge tilbringer mere tid med venner end børn og voksne gør(Steinberg & Silversberg, 1986), og de går mere op i, hvad andre tænker og mener om dem (Parker et al., 2006). Unge er mere følelsesmæssigt (emotionelt) svingende end voksne(Larson et al., 2002). Unge er mere sensations- (sensation-seeking) og nyhedslystne, og de er mere risikovillige end voksne (særligt når de er sammen med deres venner)(Doremus-Fitzwater et al., 2010).

31. Risikovillighed

32. Kan ikke forudsige konsekvenserne af sine handlinger og har svært ved at hæmme impulser. Kan forudsige konsekvenserne af mine handlinger og kan godt hæmme impulser. Kan OGSÅ forudsige konsekvenserne af sine handlinger og kan godt hæmme impulser: men måske ikke lige så godt som sin far.

33. Udvikling Alder Øget risikovillighed hos unge skyldes IKKE: • Manglende evne til at gennemskue konsekvenserne af egne handlinger (Reyna & Farley, 2006). • Manglende evne til at hæmme impulser (Luna et al., 2010). • Ringe eksekutiv funktion (arbejdshukommelse): Jo bedre arbejdshukommelse desto større risikovillighed (Romer et al., 2009). Børn Unge Voksne

34. Men hvad skyldes risikovilligheden da? Unges reaktioner på følelsesmæssige påvirkninger (følelsesprægede ansigtsudtryk) samt pengebelønning i spil adskiller sig imidlertid fra både børns og voksnes. Amgygdala Nucleus accumbens Sommerville et al., 2010

35. RATBOT

36. RATBOT Rottens hoved hvert sekund Rottens position ved stimulation i MFB Rottens position ved retningssignal (R / L) Rottens position ½ sek. efter retningssignal Talwar et al., 2002

37. Men hvad skyldes risikovilligheden da? Unges reaktioner på følelsesmæssige påvirkninger (følelsesprægede ansigtsudtryk) samt pengebelønning i spil adskiller sig imidlertid fra både børns og voksnes. Amgygdala Nucleus accumbens Sommerville et al., 2010

38. Følelse Tænkning Udvikling Øget risikoa. Alder Ungdom Men hvad skyldes risikovilligheden da? Børn Unge Voksne Høj Emotionel reaktion Lav Subkortikal – præfrontal ubalance

39. Men hvad skyldes risikovilligheden da? Vi må følgelig antage, at der i ungdommen simpelt hen er skruet mere op for det følelsesmæssige blus (aktivitet i amygdala og nuclues accumbens), og at de motivationelle grunde skifter; særligt hvad angår sociale aspekter.

40. Hvad er forklaringen på ”opskruet” emotionalitet? Er unge mennesker ”blot” mentalt forstyrrede? Naturen begynder – via puberteten – at tilskynde til fx seksuel adfærd (oxytocin) og større risikovillighed i handling for at frigøre den unge fra de voksne: Man skal lære at stå på egne ben, og det kræver, at man bl.a. er mere parat til at tage chancer. Dette kan måske forklare, hvorfor unge mennesker handler radikalt anderledes end voksne når det kommer til muligheden for belønning/at løbe nogle risici.

41. Positivt (belønning) Positivt (fravær af straf) Negativt (fravær af belønning) Negativt (straf) Følelser (emotioner) er hjernens møntfod Ekstase Lykke Glæde Lettelse Aggres. Irritation Sorg Trist. Angst Frygt Rolls, 1999: The brain and emotion

42. Og hvis følelser er hjernens møntfod: så arbejder unge simpelthen med en anden valuta end voksne og børn!

43. Kønsforskelle i sensation-seeking • Jeg kan lide at udforske mærkelige/fremmede steder. • Jeg kan lide at gøre uhyggelige ting. • Jeg kan lide nye og spændende oplevelser, også selv om jeg skal bryde nogle regler. • Jeg foretrækker venner som er spændende og uforudsigelige. • Selvrapportering! Drenge Piger Sensations-søgning Alder (år) Romer, 2010

44. Begrænsninger i vores viden om hjernens udvikling

45. Problem 1: De fleste studier der har undersøgt hjernens udvikling har ikke samtidigt undersøgt mental udvikling. Sammenhænge mellem strukturelle ændringer i hjernen og udviklingsmæssige ændringer i mentale funktioner hviler derfor på indirekte slutninger.

46. Problem 2: De fleste studier der har undersøgt hjernens udvikling har fokuseret på den gennem-snitlige udvikling og ikke på individuelle forskelle.

47. Udtalte individuelle forskelle i tætheden af grå substans Frontallapperne (grå substans) Alder

48. Men hvordan ser de individuelle forskelle ud? Modning Alder Standardiseret curriculum ?

49. Problem 3: Hjernens udvikling består ikke af een men to processer: (I) Genetisk betinget udvikling (II) Erfarings betinget udvikling Hvordan kan vi adskille disse processer? Hjerne Miljø/adfærd

50. Christina (Socialt dygtig) Christian (Socialt udygtig) Skanning Hjerne Adfærd/miljø Miljø: Omsorgssvigt Miljø: Normal omsorg Adfærd/miljø Hjerne