酗酒危害青少年大脑

大量饮酒可能会损害正在发育的大脑,显著损害年轻人的学习、记忆和思维能力

迈克在 14 岁开始喝酒。他回忆说,在他的第一次派对上,“我可能喝了 10 瓶啤酒。” 在他打高中和大学橄榄球的七年里,他一直参加派对,他饮酒的后果类似于“对毒品说不”运动:昏厥、被捕、学业问题、急诊室就诊、驾照吊销和强制治疗计划。

大约 10% 的八年级学生、18% 的十年级学生和 24% 的高中高年级学生酗酒。也就是说,如果他们是女性,他们每次坐着喝四杯或更多杯酒,如果他们是男性,他们至少每两周喝五杯或更多杯酒。(对于相同的酒精剂量,由于女性体型较小、体内水分含量较低且代谢酒精的能力较差,因此女性的血液酒精浓度往往高于男性。)此外,44% 的大学生至少每月两次饮用这么多或更多的酒。

正如迈克的案例所示,酗酒会导致严重的健康和行为问题。与少量饮酒相比,周期性大量饮酒对身体和大脑的损害更大,因为极高的血液酒精浓度对器官有毒,严重损害感觉和认知功能,并助长习惯形成或成瘾。


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您将有助于确保未来能够继续推出关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。


科学家们还发现,青少年和年轻人大量饮酒会产生一种更微妙、更持久的影响:学习和记忆力下降。新兴的数据表明,酒精会损害正在成熟的大脑的特定区域。此外,年轻的大脑控制能力较弱,无法阻止一个人饮酒过量。科学家们正在大脑中寻找线索,这可能有助于他们识别最脆弱的年轻人——希望在问题饮酒开始之前就加以制止。根据宾夕法尼亚大学精神病学研究员里根·R·韦瑟里尔的说法,目的是“恰到好处地”加强大脑发育,以便年轻人能够“在行动之前抑制自己的饮酒行为”。

冲动的大脑

青少年大脑尚在发育中。在过去十年中,神经科学家发现,前额叶皮层(位于大脑表面,正好在前额后面)成熟相对较慢。该区域是抑制控制(阻止自己冲动行事的能力)和工作记忆(使人能够暂时保存和处理信息的心理草稿本)的所在地。加州大学圣地亚哥分校精神病学研究员苏珊·F·塔珀特说,由于前额叶皮层的成熟可能比控制情绪和奖励的区域晚几年,因此青少年会在“抑制系统就位之前”探索和寻求独立,从而使他们倾向于冒险行为。

大脑成熟速度慢于平常的青少年可能尤其危险。在 2011 年发表的一项研究中,塔珀特和研究生安德里亚·L·诺曼领导的一个团队在 38 名 12 至 14 岁的青少年进行 MRI 扫描时测试了他们的抑制控制技能。然后,他们跟踪这些青少年四年,以了解谁会开始饮酒。在最初的扫描中,21 名已开始大量饮酒的孩子在 12 个大脑区域(包括前额叶皮层和相邻的顶叶皮层(有助于产生计划性运动)的部分区域)显示的激活程度低于 17 名戒酒的孩子。塔珀特说,在后来酗酒的青少年中,“负责抑制行动的回路运行得不太完美。”

韦瑟里尔后来将这种降低的抑制能力追踪到更具体的大脑位置。在 2012 年发表的一项研究中,她和她的同事使用功能性 MRI 检查了 20 名 12 至 14 岁从未饮酒但来自有酗酒问题的家庭的青少年的大脑。来自此类家庭的青少年更有可能开始使用并最终滥用药物,而且通常更冲动和叛逆。与来自没有药物滥用史的家庭的 20 名青少年相比,来自酗酒家庭的青少年的大脑在参与计划、决策和抑制控制的额叶和顶叶大脑区域之间的连接更少、更弱。

过度思考

青少年不仅容易受到酒精的诱惑,而且有证据表明饮酒可能会损害他们的大脑。饮酒对大脑的影响并不总是直接的。然而,大脑表现的明显差异区分了戒酒者和酗酒者。在过去的十年中,北卡罗来纳大学教堂山分校医学院的药理学研究员富尔顿·克鲁斯和其他人表明,大鼠(人类酗酒的模型)血液中的高酒精浓度会杀死大脑额叶和海马体(记忆形成中心)中的细胞。酒精还会抑制新神经元的产生,以及其他不利影响。幼年大鼠比成年大鼠对每一种后果都更敏感——这意味着较小的剂量会造成更大的损害。国家酒精滥用和酒精中毒研究所未成年人和大学生饮酒预防研究主任亚伦·怀特说,事实上,大约一半的大学生在酗酒后发生的昏厥和由此产生的失忆症可能是由海马体损伤引起的。

关于饮酒如何影响青少年学习和记忆的一些最早的见解出现在 2010 年在塔珀特实验室发表的一项研究中。她的时任研究生,现任耶鲁大学精神病学研究员阿莱西亚·达格,在 24 名不饮酒和大量饮酒的青少年中测试了言语工作记忆——在短时间内保留言语信息的能力。达格和她的团队给年轻人提供了单词和词对列表进行研究,同时记录他们的大脑活动。后来,他们测试了青少年对单词的回忆。饮酒者记住了 78% 的单词,而不饮酒者记住了 85% 的单词。达格说,在学习和测试阶段,饮酒者前额叶皮层和顶叶皮层部分区域的活动明显更高,这可能反映了付出的努力增加。相比之下,饮酒者的海马体活动不足,在这种情况下,科学家们将其解释为反映了他们较差的回忆。

2011 年,由加州大学圣地亚哥分校博士后研究员林赛·M·斯奎利亚领导的一个团队报告了关于空间工作记忆的类似发现。这种认知能力使您能够创建心理地图,例如,找到去朋友家的路或从记忆中重新绘制图形。在脑部扫描仪中,55 名不饮酒者和 40 名 16 至 19 岁的酗酒者尝试回忆他们见过的形状,以及其他空间工作记忆任务。饮酒一两年多的青少年可以像戒酒的青少年一样完成这些练习,尽管他们的顶叶皮层活跃得多。然而,饮酒三四年多的青少年在任务中的表现更差;其他大脑区域(涉及视觉和运动控制的区域)的活动下降。斯奎利亚认为,当孩子们开始饮酒时,大脑会更加努力地跟上,但随着时间的推移,它再也无法补偿,表现也会下降。

在 2012 年发表的一项研究中,塔珀特和她的同事同样表明,与不饮酒者相比,在涉及视觉工作记忆(专注于环境中重要事物的能力)的任务中,15 至 19 岁的酗酒青少年表现出明显更高的大脑活动。青少年饮酒的时间越长,大脑就越努力工作,而不饮酒者的区域随着青少年的成熟而消耗的能量更少。

然后,塔珀特的团队在同一批青少年中记录了低自制力的特征性大脑特征,以及后来在他们成为饮酒者后,信息处理效率降低的迹象。2012 年末,该团队报告称,对 40 名青少年进行了两次脑部扫描,间隔三年,从孩子们平均 15 岁时开始,当时他们正在执行视觉工作记忆任务。在扫描期间成为酗酒者的 20 名青少年中,额叶皮层和顶叶皮层的某些部分最初处于活动不足状态,表明缺乏抑制控制。三年后,在开始饮酒后,这些区域的其他部分显示出比 20 名不饮酒者更高的活动,这表明饮酒者的大脑必须付出异常的努力才能完成任务。

总的来说,塔珀特团队的研究表明,经常酗酒的 24% 的高中高年级学生和 44% 的大学生可能会损害他们的认知能力。他们在语言、视觉和空间测试中的得分平均比几乎不饮酒或根本不饮酒的同学低 7% 到 10%。这些年轻人可能在阅读地图、按照口头指示到达某个地方、组装书架、计划项目、保持井井有条和学习新词汇等方面遇到更多困难,以及其他认知挑战。尽管如此,这项工作仍处于早期阶段,关于损害的精确机制以及可能的恢复程度仍存在疑问。

未来,或许可以通过在儿童时期加强儿童的自制系统来“免疫”儿童,使其免受饮酒倾向的影响。韦瑟里尔正在开发基于计算机的游戏和练习,这些游戏和练习可以加强抑制通路,并最终提高青少年通常面临的各种情况下的自制力。预防计划开始得越早越好。怀特说:“一个 14 岁开始饮酒的孩子比一个 21 岁开始饮酒的孩子更容易对酒精产生依赖性,可能性高出四倍。”

目前尚无人知晓大脑是否能在发育的最后几年从大量饮酒中完全恢复。在塔珀特的一些研究对象中,十年后认知缺陷仍然存在。迈克最终戒酒,大学毕业,现在是一家营销公司成功的客户经理。然而,他对过去某些人和事件的回忆仍然存在明显的空白。他只能猜测酗酒和昏厥在多大程度上导致了这种情况,因为他在踢足球时也遭受了多次脑震荡。然而,最新的研究表明,他的聚会可能导致了他的记忆力长期衰退。

(延伸阅读)

《未成年人饮酒的​​发展视角》,载于《酒精警报》,第 78 号。美国国家酒精滥用和酒精中毒研究所,美国国立卫生研究院,2009 年 7 月。http://pubs.niaaa.nih.gov/publications/AA78/AA78.htm

《酒精与青少年大脑:人体研究》。苏珊·F·塔珀特、丽莎·考德威尔和克里斯蒂娜·伯克。Kindle 版本,2012 年 6 月 26 日。

《青春期三年内工作记忆的大脑反应:开始大量饮酒的影响》。林赛·M·斯奎利亚等,载于《酒精与药物研究杂志》,第 73 卷,第 5 期,第 749–760 页;2012 年 9 月。

《他们都在想什么?!关于冒险、社交网络、仍在发育中的青少年大脑的直言不讳的事实》。亚伦·M·怀特和斯科特·斯瓦茨韦尔德,W. W. 诺顿,2013 年。

珍妮特·霍普森是一位加利福尼亚州的科学作家、自由撰稿人和兼职助理教授。她的著作《心灵的魔树》(Plume Penguin,1999 年)与玛丽安·戴蒙德合著,探讨了从出生到成年早期的脑部发育。

更多作者:Janet Hopson
SA Mind Vol 24 Issue 3本文最初以“青少年大脑的不良混合物”为标题发表于SA Mind 第 24 卷第 3 期 (), 第 68 页
doi:10.1038/scientificamericanmind0713-68
© . All rights reserved.