Het is niet makkelijk om een tiener te zijn.
De tienerjaren kunnen zich afspelen als een avonturenroman waarin alledaagse verleidingen tot moeilijke beslissingen leiden. Wat als ik die grote sprong op mijn fiets zou maken? Wat is het ergste dat kan gebeuren als ik na spertijd wegglip? Zal ik proberen te roken?
Tieners moeten handelen naar aanleiding van een eindeloze reeks keuzes. Sommige keuzes, waaronder roken, hebben ernstige gevolgen. Als gevolg daarvan zitten adolescenten vaak klem tussen hun impulsieve neigingen (Probeer het gewoon!) en hun pas verworven vermogen om weloverwogen en logische keuzes te maken (Wacht, misschien is dat toch niet zo’n goed idee!).
Educators and Parents, Sign Up for The Cheat Sheet
Wekelijkse updates om je te helpen Science News for Students in de leeromgeving te gebruiken
Dus wat maakt het brein van de tiener zo complex? Wat drijft adolescenten – meer dan welke andere leeftijdsgroep dan ook – om soms overhaaste of twijfelachtige beslissingen te nemen? Door in de hersenen van tieners te kijken, zijn wetenschappers die de ontwikkeling van de hersenen bestuderen, antwoorden beginnen te vinden.
De geëvolueerde tiener
Als je ooit hebt gedacht dat de keuzes die tieners maken te maken hebben met het verkennen en verleggen van grenzen, dan heb je iets goeds in de gaten. Deskundigen zijn van mening dat deze neiging een noodzakelijke fase in de ontwikkeling van tieners markeert. Het proces bereidt tieners voor om de confrontatie met de wereld alleen aan te gaan. Het is iets wat alle mensen hebben meegemaakt – ja, tieners maken overal deze verkennende periode door. Het is ook niet uniek voor mensen: Zelfs laboratoriummuizen maken tijdens hun ontwikkeling een soortgelijke fase door.
Uit laboratoriumexperimenten blijkt bijvoorbeeld dat jonge muizen voor hun veiligheid dicht bij hun moeder blijven. Naarmate muizen groeien, verandert ook hun gedrag. “Als ze de puberteit bereiken, hebben ze zoiets van: ‘Ik ga eens kijken hoe deze omgeving eruitziet zonder mijn moeder,'” legt Beatriz Luna van de Universiteit van Pittsburgh uit.
Als cognitief ontwikkelingsneurowetenschapper bestudeert Luna de veranderingen die in de hersenen optreden als kinderen zich ontwikkelen tot volwassenen. Zij en andere onderzoekers laten zien hoe de tienerervaring kan leiden tot grote voordelen in het latere leven. Neem nu de muizen: Jonge muizen die het meest verkennen, leven het langst – tenzij een kat ze opeet, voegt Luna toe.
Jackpot!
Wat gebeurt er echt in het brein van een tiener? Natuurlijk kunnen neurowetenschappers niet in de hersenen van levende tieners kijken. Dus doen ze het op één na beste: onderzoekers scannen tienerhersenen terwijl hun eigenaren denken, leren en kritische beslissingen nemen.
Eveline Crone is psycholoog aan de Universiteit Leiden in Nederland en bestudeert hoe de hersenen zich ontwikkelen. Om dit te doen, gebruikt Crone een enorm, high-tech instrument genaamd een magnetische resonantie imaging (MRI) scanner. De scanner maakt gebruik van een krachtige magneet en radiogolven om gedetailleerde beelden te maken van de hersenen van Crone’s jonge vrijwilligers. Het is pijnloos en veilig. Het enige wat de adolescenten van Crone hoeven te doen, is achterover leunen – en een paar spelletjes spelen.
Als de vrijwilligers van Crone omhoog kijken, zien ze een spiegel die een computerscherm weerspiegelt waarop ze casino-achtige computerspelletjes kunnen spelen. Druk op een knop en een gokautomaat verschijnt, zodat tieners kunnen gokken – en winnen. Drie bananen op een rij? Dan win je een dollar! “Kinderen vinden het geweldig. Ze willen altijd terugkomen,” lacht Crone.
Tieners kunnen ook spelletjes spelen waarbij ze keuzes moeten maken, zoals of ze een trekker overhalen, glimlachen naar een aantrekkelijk gezicht of ingaan op een verleidelijk aanbod. Sommige keuzes leveren beloningen op, zoals munten of voedsel.
Terwijl haar proefpersonen aan het spelen zijn, zijn Crone en haar collega’s hard aan het werk om te observeren en meten welke delen van de hersenen van de tieners het meest actief zijn. De onderzoekers kunnen de activiteit lokaliseren door te kijken hoeveel zuurstof de verschillende hersengebieden gebruiken. Zeer actieve delen van de hersenen verbruiken veel zuurstof.
Tijdens de tests waarbij risico’s worden genomen en beloningen worden uitgeloofd, vertoont een gebied diep in de hersenen bij adolescenten meer activiteit dan bij kinderen of volwassenen, aldus Crone. Dit gebied, bekend als het ventrale striatum, wordt vaak aangeduid als het “beloningscentrum” van de hersenen. Het gebied kan ons aanzetten tot het herhalen van gedrag dat een beloning oplevert, zoals geld en traktaties.
Concludeert Crone: Dit fysieke verschil in de hersenactiviteit van adolescenten “toont aan dat de adolescentie een unieke fase in de ontwikkeling is.”
Touwtrekken
Adolescenten zijn bijzonder gevoelig en ontvankelijk voor beïnvloeding door vrienden, verlangens en emoties, zeggen onderzoekers. Het is een van de kenmerken van deze levensfase.
Een belangrijke reden waarom tieners vaak op deze invloeden reageren met irrationele beslissingen is de aanwezigheid van een chemische stof in de hersenen die dopamine wordt genoemd. De hersenen geven dopamine af als iets ons een goed gevoel geeft, of het nu gaat om een compliment van een leraar of het vinden van een biljet van 20 dollar. Dopamineniveaus bereiken in het algemeen een piek tijdens de adolescentie. Bij tieners helpt de kracht van deze “feel good”-respons verklaren waarom ze vaak toegeven aan impulsieve verlangens.
B.J. Casey van de Cornell University probeert deze biologische patronen bij tieners te begrijpen. In laboratoriumexperimenten hebben deze hersenwetenschapper en haar collega’s een verhoogde activiteit in het ventrale striatum waargenomen wanneer iemand van welke leeftijd dan ook wordt geconfronteerd met een riskante beslissing of het aanbod van een beloning. Maar dit hersengebied lijkt “harder te schreeuwen” tussen de leeftijd van 13 en 17 jaar dan op enig ander moment tijdens de menselijke ontwikkeling.
Cruciaal is dat het ventrale striatum ook communiceert met een ander hersengebied, deze bevindt zich net achter het voorhoofd. Deze wordt de prefrontale cortex genoemd en is de meesterplanner van de hersenen.
Een andere manier om aan de prefrontale cortex te denken is als de dirigent van een orkest. Hij geeft instructies en zorgt ervoor dat andere hersengebieden met elkaar kunnen praten. De cortex leidt ons denken en leert ons stap-voor-stap procedures, zoals het strikken van onze schoenveters. Zelfs kleuters vertrouwen op de prefrontale cortex om beslissingen te nemen. Over het algemeen neemt het vermogen van de prefrontale cortex om de hersenen te leiden toe met de leeftijd.
Casey’s onderzoek laat zien hoe het puberbrein is opgesloten in een touwtrekwedstrijd tussen de logische aantrekkingskracht van de prefrontale cortex en de impulsieve aantrekkingskracht van het ventrale striatum. Hoewel tieners goede beslissingen kunnen nemen, “in het heetst van de strijd – zelfs als ze beter weten,” kan het beloningssysteem de meesterplanner overstemmen. Dat kan leiden tot slechte beslissingen, zegt Casey.
In feite kunnen tieners er bijna niets aan doen dat ze reageren op de belofte van een beloning, zegt Casey. “Het is alsof ze er naartoe getrokken worden.” Dat gebeurt zelfs als de keuze onlogisch lijkt.
Hoewel dit tieners in de richting lijkt te duwen van jaren serieus risico nemen, is het geen fout van de evolutie. Casey en andere onderzoekers denken dat het puberbrein specifiek is geëvolueerd om op beloningen te reageren, zodat tieners de bescherming van hun ouders achter zich zouden laten en hun omgeving zouden gaan verkennen – een noodzakelijke stap op weg naar de onafhankelijkheid die ze als volwassene nodig zullen hebben.
Verbeterde chatter
Terwijl dit allemaal gaande is tijdens de adolescentie, lijkt de prefrontale cortex achter te blijven in de ontwikkeling. Het blijkt dat deze vertraging een belangrijke evolutionaire functie heeft, zegt Michael Frank van de Brown University. Frank bestudeert de hersenprocessen die plaatsvinden tijdens het leren en het nemen van beslissingen.
De prefrontale cortex is belangrijk omdat hij de rest van de hersenen de regels leert over hoe de wereld werkt. Het is dus belangrijk dat de meesterplanner tijdens de adolescentie niet te rigide of beperkend is. In plaats daarvan, blijft het open om te leren. Pas later in de ontwikkeling kan het brein minder bruikbare informatie negeren, zegt Frank.
Vóór de adolescentie is de meesterplanner nog niet ver genoeg gevorderd om alle andere hersengebieden aan te sturen. Dat komt omdat het de regels van het spel nog niet kent. “Dus daarom heb je ouders die als prefrontale cortex fungeren,” grapt Frank. Maar al te vaak, zegt hij, “bereik je de adolescentie en luister je niet meer naar je ouders.”
Gekrompen, niet verschrompeld
Tijdens de adolescentie blijken twee belangrijke processen een belangrijke rol te spelen bij de rijping van onze hersenen. Een van die processen betreft axonen, of vezels die zenuwcellen met elkaar verbinden. Vanaf de kindertijd zorgen deze vezels ervoor dat de ene zenuwcel met de andere kan praten. In de tienerjaren begint vetweefsel de axonen te isoleren tegen storende signalen – het lijkt een beetje op het plastic dat elektrische kabels omhult.
In axonen zorgt het isolerende weefsel ervoor dat informatie veel sneller heen en weer kan schieten tussen hersencellen. Het helpt ook netwerken op te bouwen die de prefrontale cortex verbinden met andere hersengebieden, zodat ze efficiënter kunnen samenwerken. Uiteindelijk kan de meesterplanner berichten met snelheid en precisie door de hele hersenen sturen.
Het tweede sleutelproces betreft synapsen. Een synaps is als een hechting tussen zenuwcellen. Zenuwcellen communiceren door chemische en elektrische signalen uit te zenden. In hun eerste drie levensjaren ontwikkelen kinderen schijnbaar eindeloze verbindingen in hun hersencircuits. Daarna, vanaf de adolescentie, beginnen de hersenen veel van deze verbindingen af te breken. Luna, de cognitieve ontwikkelingsneurowetenschapper, vergelijkt het met een kunstenaar die begint met een blok graniet en alle onnodige steen weghakt om een beeldhouwwerk te maken. In dit geval fungeren de hersenen als beeldhouwer en hakken overtollige synapsen weg. Wetenschappers noemen dit proces synaptisch snoeien.
In dit stadium heeft het brein geleerd welke synapsen het nuttigst zijn, legt Luna uit. De hersenen versterken dus de synapsen die ze echt nodig hebben en elimineren de synapsen die vertragend werken of niet nuttig zijn. Naarmate mensen ouder worden, worden ze bijvoorbeeld vaardiger in hun moedertaal, maar vinden ze het moeilijker om een taal te leren die ze nog nooit gesproken hebben.
Synaptische snoei en andere veranderingen in het puberbrein geven tieners de middelen om zelf beslissingen te nemen – zelfs als het slechte beslissingen zijn, zegt Luna.
“Nu heb je een brein dat zegt: ‘Ik kan mijn eigen beslissingen nemen. Ik kan skateboarden op die treden,” zegt Luna. “Als kind zou je het aan mama vragen. Maar nu heb je het prefrontale systeem dat je de mogelijkheid geeft om beslissingen te nemen.”
Gecombineerd helpen al deze processen bij het verklaren van de soms logische – maar vaak impulsieve of onvoorspelbare – beslissingen die het tienerbrein kan nemen. Dus als je de volgende keer in tweestrijd verkeert over de vraag of een beloning een bepaald risico waard is, denk dan aan het touwtrekken dat in je hersenen plaatsvindt – en dat je ergens daarbinnen de instrumenten hebt om de beste beslissing te nemen.