薩拉 - 傑恩·布萊克莫爾: 青春期腦部的神奇運作

為什麼青少年那麼容易衝動，不像大人那麼自覺呢？認知神經科學家薩拉 - 傑恩·布萊克莫爾比較了前額葉皮層在青少年到成人的不同，向我們展示了典型的十多歲青少年的行為是由於大腦的生長和發育中所造成的。

在15年前, 大家普遍地認為

腦部的發育成長, 主要都在

剛出生的前幾個年頭發生

在15年前做研究的人

並無法觀察到活生生的人的腦部運作

更談不上追蹤人的一生期間的腦部發展

但在過去的十年間

主要由於腦部造影技術的發展

例如: 核磁共振造影, 簡稱 MRI

神經學研究者開始有辦法看到, 各年齡層的

活生生的人的腦部運作, 並且追蹤隨著時間

腦部結構與功能所發生的改變

因此，若要觀察腦部結構, 我們會使用結構性的MRI

一張高解析度的照片, 可以看到活著的人的

腦內結構, 可以解答我們的這些疑問, 例如:

大腦裡的灰質占了多少?

隨著年齡又有什麼樣的變化

我們也可以使用功能性的MRI, 又稱 fMRI

來拍攝大腦活動的影片

被拍攝的人同時正在進行某項工作

比如思考或感覺或感知某些事物

世界各地有很多實驗室都在參與這種

研究，我們現在擁有大量的觀察資料

記錄活的人的腦部發展的的詳細照片/影片

這些影像資料完全改變了

我們對人類大腦發展的觀點

資料顯示了, 人腦並非僅在童年早期就發展完畢

相反的, 大腦持續在發展, 延續到

整個青春期, 一直到 廿幾 到 卅幾 歲 都還在發展

青春期的定義, 是一段生命的期間, 始於

生物上的、 內分泌上的、 身體上的改變

一直到個人建立了一個社會中的

穩定而且獨立的地位的時間為止

（笑聲）

青春期有可能延續的很長久（笑聲）

在青春期, 腦部劇烈改變的區域之一,

叫做 前額葉皮層。

這裡是一個人的腦部的模型

而這是前額葉皮層，就在前面。

前額葉皮層是一個有趣的大腦區域。

比例上來說, 人腦的前額葉皮層遠大於

任何其他物種，這個腦部區域負責一系列的

抽象認知功能，如決策，

規劃，規劃你明天要做的事情

或是下星期或明年，這個腦區也會抑制

不適當的行為，比方阻止你自己說出

一些粗魯的話語, 或是做很蠢的事情

這個腦區也涉及社會互動，

瞭解其他人, 還有自我知覺

有些 MRI 研究觀察了這個腦區的發展

發現在這個區域經歷了劇烈的變化

在青春期的期間

例如, 就 灰質的體積來說

從4歲到22歲的期間, 灰質的體積

在兒童時期開始增加, 如同你在投影片上看到的

增加到頂的時候, 大約是青春期的早期

兩個箭頭標示著 前額葉皮層 灰質最高的時間點

你可以看到這個最高點在女生較早發生

而男生的最高點則晚了一兩年

這有可能是因為男孩進入青春期的年紀

普遍來說比女孩晚上一兩年

然後在後續的青春期, 數值就明顯地下降

前額葉皮層的灰質體積一路降低

這聽起來好像不太好, 但事實上

這是真正重要的發展過程，因為

灰質包含細胞本體, 還有細胞間的連接器

又稱為 神經突觸，

這段期間發生的額葉皮層的灰質減少

被解讀成 突觸 修剪的過程

把不需要的神經突觸刪去

這是一個非常重要的過程。有一部分是因為

這個動物或人類所處的環境的影響

讓有用到的突觸變強

而在所處環境下用不到的突觸

就被修剪掉了。

你可以把它想像如同修剪薔薇叢。

你會把較弱的分支剪掉

讓留下來的, 較重要的分支, 可以長得更好

這樣的過程, 有效地微調了腦部的組織

來因應該物種所處的特定的環境

這個過程 發生在前額葉皮層, 還有大腦的其他區域

在人類青春期的期間。

第二層的研究, 是用功能性的 MRI (fMRI)

來追蹤青春期的腦部的變化

各個年齡階段腦部活動狀況有什麼改變

這裡用我的實驗室的一個例子來說明

我的實驗室研究的是 "社交腦"，就是

大腦各區域的相互連結, 讓人類可以理解

其他人，並與其他人進行互動。

這裡我想展示一張在足球賽裡拍的照片

來說明你的 社交腦 運作的兩個面向

在這場足球賽裡（笑聲）

麥克 · 歐文 剛剛射門沒進，他正躺在地上

你的社交腦的第一個面向

可以用這張照片貼切的展現出來, 就是 社交情緒

是如此自動且本能的流露出來

所以只在 麥克 · 歐文 射門沒進的 幾分之一秒裡

每個人的反應都一樣, 雙手抱頭

臉上的表情也都一樣, 就連 麥克 · 歐文

在滑倒在草皮上的時候, 也是相同的動作與表情

雙手也抱著頭, 臉上應該也是一樣的表情

而照片中有議群與眾不同的

是在後面的黃色的傢伙 — — （笑） — —

我想他們應該是坐錯邊了, 跑到敵隊陣營裡了

他們有著另一種社交情緒反應

我們大家都馬上就認出來了, 這也是社交腦的第二個面向

透過這張找片很好地展現了

我們是多麼地善於解讀別人的舉動

從 他們的行動，他們的手勢，臉部表情，

可以知道他們蘊含的情感與心裡面的狀態

所以你不必開口問這些人

就能相當了解他們的感受

還有在那個時刻的他們的想法

這就是我的實驗室有興趣研究的

所以在我的實驗室, 我們邀來了青少年和成人

來進行腦部掃描，我們會給他們一些任務

任務中涉及了, 猜測其他人心裡想什麼

其他人的精神狀態、 情緒。我們有一項發現

我們重覆觀察到好幾次, 也有其他的實驗室

在世界其他地方觀察到，大腦前額葉皮層的一部分

叫做 內側前額葉皮層，在投影片上標示藍色的地方

就在 前額葉皮層的中間

在你的頭中線。

青少年的這個區域變得更加活躍, 當他們進行

一些社交決定, 還有想到其他人的時候

成人相對就沒那麼活躍。這項分析集合了

這個領域在全球各地的實驗室的九項不同研究結果

所有研究都顯示了相同的狀況, 就是

內側前額葉皮層區的活動降低的現象

出現在青春期的被觀察者腦部

我們認為這可能是由於青少年和成人

使用不同的思維方式，不同

認知策略，來進行社交的決定

要研究這件事的方法之一, 是透過行為研究

我們把人請到實驗室裡, 並請他們

進行某些行為上的工作項目。這裡我會說明

另一個例子, 關於在實驗室中採用的工作項目

想像一下, 你是我們請來參與實驗的其中一人

你走進實驗室，

你看到這個電腦化的任務。

在此任務中，你看到一組貨架。

這些貨架上有些格子裡擺了東西

你會注意到有一個人站在貨架的另一邊

而且有一些格子的東西他是看不到的

這些格子從他那邊看, 是被擋住的, 他只看得到

灰色的木板

這是他的方向看過來的同一個貨架

請注意, 他只能所看到的一部分的物件

而從你這邊, 你可以看到更多的物件

現在你的任務是要移動物件。

站在貨架對面的人是指揮者

將會給你搬動物件的指令

但是請記住，他不會叫你去搬動那些

他看不到的物件。這就帶來了非常有趣狀況:

其中存在著一種衝突性

就是你的視角與指揮者的視角的不同

所以想像若他告訴, 把最上層的卡車向左移

你看得到三輛卡車, 本能地你會想去搬

白色的卡車，因為這是最上層的卡車

從您的角度看，但是你要記得

"哦，他看不到那輛卡車，所以他說的應該是

要我搬藍色的卡車" 這才是最上層的卡車

從他的角度看。那麼, 不知道你信不信

像你這樣的正常、 健康、 聰明的成人, 出錯的

比例大概是 50%, 在這樣的實驗裡.

他們去搬白色卡車, 而不是藍色的。

我們把這樣的工作交給參加實驗的青少年與成人

我們也設計了一個控制組

在控制組沒有指揮者, 而是我們給定了一個規則,

我們告訴他們，好吧，我們要做完全一樣的事情

但這次沒有指揮者。而是你自己要記得

去忽略掉黑灰色背景格子裡的物件。

你可以看到這是完全相同的狀況, 唯一的差別

是在沒有指揮者的控制組, 他們只要記得

用上這條多少有點隨心所欲的規則, 而在

有指揮者那組, 他們必須記得

要考慮到指揮者的視角

來決定他們要進行的動作

好, 那我要讓大家看看出錯的百分比的數據

來自我們所進行的一個大型的發展研究

研究對象的年齡層從七歲到成年

你將會看到的是出錯的百分比

在成人族群中, 實驗組與控制組的數據圖

灰色的是有指揮者的狀況, 你可以看到

這些聰明的成人大概有50%的犯錯比例

而他們出錯的比例相對來說低了很多

在沒有指揮者的狀況下, 在他們只要

自己記得那條規則, 忽略掉灰色背景的格子

從發展的過程來看, 兩組的發展趨勢

幾乎是完全相同的。從兒童期的後段,

到青春期的中段, 一直都有進步

換句話說, 出錯率降低了, 在兩種實驗都如此

在這兩個年齡層也都如此。

但當您比較最後兩組數據

青春期中段 與 成年人

就變得很有意思了, 因為在這兩個階段之間

沒有指揮者狀況下, 出錯率並沒有變低了

換句話說，你所需要的關於去

記住規則和應用規則的部分, 似乎已經完全發展好了

在青春期中段之前就完成了，而相比之下，

如果你看看最後兩個灰色線條，仍有

很明顯的進步, 在有指揮者的部分

從 青春期 中段 到成年還是有進步

這代表了, 把其他人的觀點列入考量

來導引所進行的行為的能力

這也是我們日常生活每天都在做的事情

這種能力在青春期的中段到後段仍然在發展

因此，若你剛好有十幾歲的兒子或女兒

而且你有時候會覺得他們不太容易接納別人的觀點

你的感覺沒錯, 他們確實如此, 你也知道為什麼了

所以我們有時候會笑青少年

他們被醜化, 有時甚至被媒體妖魔化

只因為他們的一些典型的青少年舉動，他們會冒險

他們有時喜怒無常，他們的自我意識很強

我有一個朋友告訴我一個小故事

我朋友說, 他所注意到

關於他的十幾歲的女兒, 在青春期前後最大的變化

是女兒在他面前受窘的程度

他說到, 在青春期之前, 如果我的兩個女兒

在一家店裡胡鬧, 我會說: "嘿!

別再胡鬧了, 我就唱一首你們最愛聽的歌"

而當他開始唱她們最喜歡的歌,

女兒們馬上就停止胡鬧。而在青春期之後，這招就變成威脅了

（笑聲）

她們想到爸爸在公眾場合唱歌這件事

就足以讓她們守規矩了

所以人們常會問，

"嗯，青春期是最近流行的一種現象嗎?

這是西方社會最近才發明出來的嗎?"

其實答案很可能是否定的。歷史上有很多

關於青春期的描寫, 聽起來

跟我們現在描寫的方式很相像。

在莎士比亞的《冬天的故事》有一句名言

他是這樣描寫 青春期 的:

"我想, 在十歲和廿三歲之間, 是沒有年齡的

不然年輕應該會在其餘的時間沉睡

因為在這段歲月中沒有什麼事值得做, 除了讓女僕懷孕、

敗壞古風、 偷竊、 打架"。（笑聲）

他接著說，"儘管如此，除了這些

十九歲到廿二歲的燒壞的腦袋, 還會有什麼人

在這種天氣出來打獵啊？"（笑聲）

所以近 400 年前，莎士比亞所描繪的

青少年的形象，跟我們現在描繪的非常相近

而在今天我們試著去理解

他們的行為, 從他們身體裡的

腦部發展的變化

所以, 就以冒險來當例子, 我們知道青少年

有冒險的傾向。他們的確如此。

他們比兒童或成人更願意冒險，

他們特別喜歡冒險, 尤其是

當他們與他們的朋友一起的時候。這存在著一種重大的驅動力

想要脫離父母親而變得獨立

並且想讓他的同齡朋友印象深刻

現在我們可以試著去理解這件事, 從

他們大腦的稱為邊緣系統一部分的發展過程來看

我給大家展示的圖上, 紅色部分就是邊緣系統

在我身後的投影片，還有手上的這個腦模型

這個邊緣系統位於大腦的深處

它負責的事情包括 情感處理

獎勵處理。它會讓你感受到回饋

從做一些有趣的事情中產生, 包括冒險

他驅使你去冒險

而這個腦區, 這個包含在邊緣系統內部的區域

已經被觀察到, 對於冒險所產生的回饋感覺

在青少年的身上, 是超級敏感, 相較於成人而言

而在這個時期, 正好也是 前額葉皮層，

就是在投影片中的藍色區域

也是阻止我們過度冒險的腦部區域

在青少年時期, 卻仍然還在發展中

所以透過研究大腦，我們知道青春期的大腦

正經歷深刻的改變

這對於 教育 還有 復健 與 矯正措施, 有相當的意義

整個環境，包括教學，

可以也實際上會影響青少年大腦的發育，

而相對來說, 西方世界也只是從最近, 才開始

經常教育青少年

以我的祖父母為例，他們四個人在離開學校的時候

都是在青春期前段, 他們沒有選擇。

而還有很多很多像這樣的案例,

今天全世界的青少年。有 40%

沒有接受中學教育

然而，在生命的這個階段，正是大腦

特別具有適應性和可塑性的期間

也正是學習和創新的大好機會。

所以有些被視為問題的事情

關於青少年的 — —高漲的冒險企圖，孱弱的衝動控制

自我意識 — — 不應該被污名化

這些實際上反映了大腦中的變化, 也提供了

極好的機會, 來施以教育

和社交能力的發展。謝謝。（掌聲）

（掌聲）