The social brain in adolescence - Blakemore (2008) - Artikel

Aangezien mensen sociale wezens zijn, is het niet vreemd dat een groot deel van het menselijk brein zich bezighoudt met sociale interacties en begrip van anderen. De hersengebieden die hierbij betrokken zijn, zijn onder andere de mediale prefrontale cortex (mPFC), anteriore cingulate cortex (ACC), inferiore frontale gyrus, superiore temporale sulcus (STS), de amygdala en de anteriore insula. Deze structuren tezamen worden het sociale brein genoemd. Delen van dit sociale brein maken functionele en structurele veranderingen door in hun ontwikkeling. In recente onderzoeken wordt hierbij de adolescentie aangeduid als belangrijke periode.

Er zijn waarschijnlijk verschillende factoren van invloed op de ontwikkeling van het sociale brein gedurende de adolescentie.

Inleiding

Aangezien mensen sociale wezens zijn, is het niet vreemd dat een groot deel van het menselijk brein zich bezighoudt met sociale interacties en begrip van anderen. De hersengebieden die hierbij betrokken zijn, zijn onder andere de mediale prefrontale cortex (mPFC), anteriore cingulate cortex (ACC), inferiore frontale gyrus, superiore temporale sulcus (STS), de amygdala en de anteriore insula. Deze structuren tezamen worden het sociale brein genoemd. Delen van dit sociale brein maken functionele en structurele veranderingen door in hun ontwikkeling. In recente onderzoeken wordt hierbij de adolescentie aangeduid als belangrijke periode.

Er zijn waarschijnlijk verschillende factoren van invloed op de ontwikkeling van het sociale brein gedurende de adolescentie.

Het sociale brein

Door het sociale brein kunnen we anderen herkennen en hun mentale staat, gevoelens, aanleg en handelingen evalueren. De sociaal-cognitieve processen die hierbij horen worden verwerkt door de mediale prefrontale cortex, de anteriore cingulate cortex, de inferiore frontale gyrus, de superiore temporale sulcus, de amygdala en de anteriore insula.

Herkenning van soortgenoten

Een belangrijk onderdeel van de sociale interactie is de herkenning van soortgenoten. Pasgeborenen kunnen menselijke gezichten al herkennen. De posteriore superiore temporale sulcus lijkt hierbij een belangrijke structuur te zijn. Naast gezichtsherkenning is bewegingsherkenning van soortgenoten ook belangrijk. Ook dit is bij baby's van zo'n drie maanden oud al aanwezig en ook hierbij is de posteriore superiore temporale sulcus belangrijk.

Naast het herkennen van een soortgenoot, evalueren we automatisch ook de emotionele staat. Verschillende hersenstructuren houden zich bezig met het ontrafelen van de basis- en meer complexe emoties.

Mentaliseren

De mentale staat van een soortgenoot omvat de intenties, wensen en hetgeen waar die persoon in gelooft. Inzicht hierin wordt ook wel de Theory of Mind of mentaliseren genoemd. Onderzoek hiernaar heeft de posteriore superiore temporale sulcus, de temporoparietale junction, de temporale polen en de prefrontale cortex als belangrijke bijbehorende structuren aangewezen. Schade aan deze structuren zorgt ervoor dat iemand minder goed in staat is te mentaliseren.

De piekactivatie bij mentaliserende taken in de mediale prefrontale cortex ligt in het dorsale gebied van deze structuur.

Het gebied van de posteriore superiore temporale sulcus en de temporoparietale junction is geactiveerd bij zowel de mentale staat als bij niet-sociaal heroriënteren.

Het is bijzonder dat we de posteriore superiore temporale sulcus, de temporoparietale junction en de mediale prefrontale cortex zo specifiek kunnen koppelen aan mentaliseren. Het zou logisch zijn wanneer deze hogere orde activiteit leidt tot breinactivatie in verschillende hersengebieden in plaats van dit specifieke gebied. Onderzoek met stimuli met mentaliserende lading en stimuli zonder mentaliserende lading heeft dit aangetoond.

Functionele veranderingen in het sociale brein van de adolescent

Er is weinig bekend over de sociaal-cognitieve ontwikkeling na de kindertijd. Recente onderzoeken naar dit onderwerp lijken aan te tonen dat er in de adolescentie significante veranderingen plaatsvinden.

Vaak wordt het begin van de puberteit gezien als het begin van de adolescentie. Het is lastiger om een precies moment als einde van de adolescentie te noemen. Dit verschilt ook per cultuur. In westerse landen wordt het einde van de tienerjaren gezien als het einde van de adolescentie.

In de adolescentie vinden er veranderingen plaats in de persoonlijke identiteit, het zelfbewustzijn en de interpersoonlijke relaties. Het sociale leven is erg belangrijk in de adolescentie, net als het gevoel van 'erbij horen'. Een ontwikkeling die hierbij past, is de ontwikkeling van het sociale brein.

Herkenning van soortgenoten in de adolescentie

Onderzoek naar de invloed van de puberteit op gezichtsherkenning toonde aan dat het vermogen hiertoe bij meisjes afneemt vanaf ongeveer het twaalfde levensjaar. Adolescenten tussen de tien en zeventien jaar hebben bovendien meer moeite met het koppelen van emotionele gezichten aan woorden kan kinderen en volwassenen. Replicerend vervolgonderzoek moet nog plaatsvinden.

Een fMRI onderzoek gaf aan dat er tussen het achtste en vijftiende levensjaar een duidelijke toename in laterale en superiore activiteit in de prefrontale gebieden te zien is bij het zien van angstige gezichten. Een ander onderzoek gaf aan dat adolescenten in reactie op angstige gezichten een activatiepatroon laten zien in de anteriore cingulate cortex en de linker orbitofrontale cortex. Bij volwassenen werd dit niet gevonden. Tussen de adolescentieperiode lijkt het kunnen focussen op een neutrale stimulus terwijl er een duidelijke uitlokkende stimulus aanwezig is, nog niet volledig ontwikkeld.

Mentaliseren in de adolescentie

Tussen de adolescentie periode en de volwassenheid is er een afname in activiteit in de frontale cortex. Onderzoek naar begrip van ironie (het kunnen onderscheiden van de letterlijke betekenis en de bedoelde betekenis) gaf een verhoogd activatiepatroon in de mediale prefrontale cortex en de linker inferiore frontale gyrus bij vroege en midden adolescenten in vergelijking met volwassenen.

Een ander onderzoek naar gedachten over de eigen intenties gaf aan dat er bij intentionele causaliteit een verhoogde hersenactiviteit is in de mentaliserende hersenstructuren. Bij adolescenten was de dorsale mediale prefrontale cortex meer geactiveerd bij intentionele causaliteit dan bij fysieke causaliteit, in vergelijking met volwassenen.

Onderzoek waarbij participanten ofwel aan moesten geven of een bepaald statement henzelf goed beschreef, ofwel dat een bepaald statement Harry Potter goed beschreef, toonde aan dat kinderen meer activatie vertonen in de mediale prefrontale cortex en de anteriore cingulate cortex in vergelijking met volwassenen bij de zelfkennis conditie dan in de kennis van de ander conditie.

In de weinige onderzoeken naar het sociale brein lijkt er een consensus te bestaan over de verandering in de frontale activiteit. Ongeacht gelijke prestatie, nam de activatie in de frontale gebieden af tussen de adolescentie periode en de volwassenheid. Het is interessant te onderzoeken hoe de verandering in het neuronale netwerk in de adolescentie het sociaal-cognitieve gedrag verandert. Onderzoek hiernaar is nog niet gedaan.

Structurele veranderingen in het brein tijdens de adolescentie

Cellulaire ontwikkeling

In het menselijk brein zijn synaptische ontwikkelingen gaande die doorgaan tot in de adolescentie. Dit spreekt eerdere dierstudies tegen, die aangaven dat de synaptogenese en synaptisch snoeien in het vroege leven gebeurt. Zo is er een grotere synaptische dichtheid in de vroege kindertijd dan in de volwassenheid. De synaptische dichtheid in de primaire auditore en visuele cortex is het grootst rond het eerste levensjaar bij mensen. De synaptische dichtheid in de prefrontale cortex is het grootst rond 3,5 jaar. Het wegsnoeien van synapsen in de auditore cortex wordt afgerond rond het 12e levensjaar, terwijl de synapsen in de prefrontale cortex tot in de midden adolescentie worden weggesnoeid.

Ontwikkelingsonderzoeken (MRI) op het menselijk brein

Door de ontwikkeling van de MRI scanner kan er, naast post-mortem onderzoek, nu ook onderzoek op levende hersenen plaatsvinden. Hierdoor kan verandering in de hersenen in kaart worden gebracht. De meeste aandacht met MRI onderzoeken is geweest naar de witte (myeline) en grijze (cellichamen) stof. Verschillende hersenstructuren ondergaan grote veranderingen in de hoeveelheid witte en grijze stof in de eerste twintig (dertig) levensjaren. Het lijkt erop dat de witte stof in deze periode toeneemt, terwijl de grijze stof afneemt. Dit gebeurt eerst in de primaire sensorimotorische gebieden en later in de prefrontale, de parietale en de occipitale cortex. Hierna is de temporale cortex aan de beurt.

Andere onderzoeken laten een omgekeerde-U ontwikkeling zien in de verandering van grijze stof in de frontale, parietale en temporale gebieden. Rond het zestiende levensjaar piekt de hoeveelheid grijze stof in de temporale cortex.

Het verband tussen de neuroanatomische, cognitieve en functionele hersenontwikkeling

De late verwijdering van overmatige synapsen in onder andere de prefrontale cortex kan erop wijzen dat deze structuren nog niet efficiënt genoeg zijn in de informatieverwerkingsprocessen. Na het wegsnoeien van synapsen moeten minder synapsen immers dezelfde hoeveelheid werk verzetten.

Het verminderde vermogen van adolescenten om gezichten te herkennen lijkt gerelateerd aan de toename in grijze stof in de frontale en temporale gebieden. Hormonale en omgevignsveranderingen kunnen hier ook verantwoordelijk voor zijn. Deze laatste twee hebben ook hun invloed op de hoeveelheid witte en grijze stof in de hersenen.

De nonlineire activiteit in de laterale en superiore prefrontale cortex (toename in activiteit in de kindertijd en adolescentie, afname in de late adolescentie en volwassenheid) kan het gevolg zijn van synaptische reorganisatie. Dit moet nog verder worden onderzocht.

Conclusie

Verschillende gebieden die onderdeel zijn van het sociale brein maken belangrijke functionele en structurele veranderingen door in de adolescentie. Er zijn nog veel onderzoeksmogelijkheden in dit gebied. Het is bijvoorbeeld goed om te weten hoe de synaptische reorganisatie het neuronale en cognitieve functioneren beïnvloed. Ook is onderzoek naar de trigger van deze reorganisatie rond de puberteit nuttig. Een andere onderzoekslijn zou zich kunnen richten op hoe de omgeving de hersenontwikkeling beïnvloedt.

Onderzoeken impliceren dat schade aan de prefrontale cortex tijdens de adolescentie meer cognitieve problematiek oplevert dan schade tijdens de volwassenheid.

Gedragsonderzoek heeft nog niet aangetoond welke gedragsontwikkeling specifiek kan worden verklaard door de sociale cognitie. Adolescenten zouden bijvoorbeeld beter kunnen zijn in sociale cognitie taken in een laboratorium setting dan in het dagelijks leven. Er zouden daarom meer realistische onderzoeksmethoden gebruikt moeten worden.

Niet al het adolescentie gedrag zou verklaard moeten worden aan de hand van de neuroanatomie, aangezien ook hormonen en sociale veranderingen een belangrijke rol spelen. De grote individuele verschillen in de ontwikkeling van het sociale brein zijn nog niet voldoende onderzocht. Onderzoek naar het verschil in plasticiteit in de adolescentie en volwassenheid zou bijvoorbeeld een belangrijke bijdrage kunnen leveren in dit gebied.