现在是傍晚的交通高峰期，典型的走走停停的交通状况。终于，出现了一个空隙；你周围拥挤的车群很快就以每小时 55 英里的速度一起巡航。突然，你看到前方刹车灯亮起。当你准备刹车时，你瞥了一眼后视镜，看到了令人震惊的一幕——一辆车正以极快的速度逼近你的后挡泥板。那个青少年司机看起来惊慌失措，一只手紧紧抓住方向盘，另一只手紧握着手机。你准备迎接可怕的撞击……
我们很快就会责怪青少年让自己陷入困境，而成年人认为这些困境本可以轻易避免。但最近的研究表明，简单的不负责任可能不是全部解释。当青少年执行某些任务时，他们负责决策的前额叶皮层比面临相同情况的成年人的同一区域工作得更努力。青少年大脑也较少利用其他可以提供帮助的区域。在具有挑战性的条件下，青少年可能比成年人评估和反应效率更低。
了解不同发育阶段大脑的能力和局限性对于教育和心理评估至关重要。具有讽刺意味的是，尽管青少年时期被广泛认为是巨大的成长和变化时期，但对青少年心理能力的研究却少于儿童或成人。随着更多工作的完成，越来越明显的是，社会不应被表面现象所迷惑，认为青少年具有成年人的心智能力，仅仅因为他或她看起来并且大多数时候行为举止都像成年人。支持行为认知控制的大脑过程尚未成熟。在混合物中添加压力源——例如突然的高速公路拥堵——青少年可能成为随时可能发生的事故。
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自我控制困难
正如最近的研究强调的那样，前额叶皮层的差异——负责计划和自愿行为的所谓执行功能——可能是青少年和成年人之间最重要的区别之一。匹兹堡大学神经认知发展实验室主任比阿特丽斯·卢娜通过在青少年和成年人进行视觉运动系统的高要求测试期间使用功能性磁共振成像 (fMRI) 扫描他们的大脑，从而确定了这些差异。
在一个设置中，受试者面对一台随机闪烁灯光的电脑。他们被告知要么快速专注于灯光，要么尽量避免看灯光。卢娜发现，“青少年比成年人使用了更多的前额叶皮层资源。” 事实上，所用的前额叶皮层量与成年人大脑在执行更复杂的任务时使用的量相似。卢娜说，这种过度依赖“可能导致错误，尤其是在难度增加时”。
心理学家区分了两种类型的行为控制：外源性控制和内源性控制。外源性控制是反射性的，是对外部刺激产生的反应——例如，专注于屏幕上出现的灯光。内源性控制是自愿的，由内部计划产生——尽量不看灯光。成熟的前额叶皮层使内源性行为更容易覆盖外源性行为。在交通场景中，突然意识到自己要撞到你的后保险杠的青少年的外源性反应是僵住和尖叫，而内源性反应是猛踩刹车并转向避开。但对于青少年大脑来说，故意覆盖外源性反应比成年人大脑更困难。
像卢娜这样的专家认为，尽管青少年有时可以表现出成人水平的决策认知控制，但这种内源性力量才刚刚开始成熟。她解释说，在视觉运动测试中，受试者必须使用前额叶皮层来告诉大脑的其余部分如何行动。“青少年在抑制能力方面与成年人表现出相似的能力，但 fMRI 显示他们像疯了一样地使用前额叶皮层，”卢娜指出。她补充说，成年人会求助于大脑的其他部分“来协作并更好地分配工作量”。
这意味着，如果在已经紧张的情况下发生意外情况，青少年可能会耗尽其前额叶皮层资源。成年人可以通过利用其他大脑区域来更好地处理压力。在日常生活中，前额叶皮层的一般过度劳累可能会削弱执行功能，损害计划行为和选择。这可以解释为什么青少年会表现出冲动或轻率的行为。例如，卢娜说，成年人更容易抑制对同伴压力的不良反应。他们更能够约束自己，而不是屈服于诱惑。
皮层的超负荷
据心理学家称，执行功能的完全成熟只有在完全整合、协作的大脑系统出现时才会发生，在青少年后期甚至 20 岁出头。但在青少年中，有助于引导自愿行为的关键因素——工作记忆——也仍在发展中。卢娜的 fMRI 图像支持了这样的结论：青少年在招募支持工作记忆的区域方面效率不高。
加州大学圣地亚哥分校精神病学副教授苏珊·F·塔珀特也发现了整合性较弱，她调查了青春期早期和晚期青少年的空间工作记忆。塔珀特使用 fMRI 测试了 25 名年轻青少年（12 至 14 岁）和 24 名年龄较大的青少年（15 至 17 岁）。她说，年龄较大的青少年“在执行任务时表现出更精细、更小的激活区域，并且比年轻青少年使用了更多的顶下叶皮层”。
塔珀特认为，年龄较大的青少年招募的神经元更少，并采用不同的策略来完成相同的工作。年龄较大的青少年使用的区域表明他们是通过语言策略而不是通过死记硬背的空间排练来解决任务的。在整个青春期过程中，大脑总体上涉及更多区域，并将某些任务分配给专门区域，从而减少了达到相同性能水平所需的神经元努力。“我们观察到在这个相对狭窄的年龄范围内发生的变化幅度之大，我感到惊讶，”塔珀特说。
青春期早期的青少年在空间工作记忆测试中表现良好，但似乎他们需要进行更多的神经活动。如果他们在被要求执行额外任务时感到压力，他们的效率也会大大降低。塔珀特说，只有在青春期结束时，空间工作记忆才能有效地分布在大脑区域。
仍在修剪
最近的青少年大脑结构 MRI 图像为以下观点提供了可信度：青少年大脑中参与决策和行为控制的区域会发生显着的物理变化。美国国家心理健康研究所儿童精神病学分部的精神病学家和研究员杰伊·N·吉德表明，背外侧前额叶皮层（对控制冲动很重要）正在经历突触修剪——消除神经元之间不必要的连接。这可以提高神经冲动的传输效率。
大多数研究人员都认为，修剪是大脑成熟的基本机制。增加更多的髓磷脂（神经元之间发送信号的轴突周围的绝缘层）也是如此。这两种变化都转化为大脑功能的改善。突触修剪提高了局部计算的效率，而髓鞘形成则加快了神经元传输速度。卢娜指出，因此，前额叶皮层更有能力施加自愿和计划的行为。
吉德评估了儿童精神病学分部正在进行的 MRI 研究的数据。最近的一项研究来自 307 名儿童和青少年的样本，他们接受了 MRI 扫描和神经心理学测试。许多人每两年重新测试一次。吉德说，最初的惊讶是“从六岁开始，大脑的尺寸变化不大”。颅骨变厚，但大脑已达到成人尺寸的 90%。他说，在青少年时期，大脑的整体宽度是稳定的，“但组成部分的大小和形状发生了变化”。
MRI 图像显示，参与决策、判断和冲动控制的神经元之间的布线以及前额叶皮层用于连接大脑区域的布线发生了改变。与其他研究一起，这些图像表明，前额叶皮层似乎持续成熟到 20 多岁。“青少年时期大脑的变化如此动态，以及它持续变化到青年时期之久，这令人震惊，”吉德说。“坦率地说，[持续变化]持续这么久让我们感到惊讶。” 虽然青少年时期发生了许多变化，但前额叶皮层的适应仍在持续多年。
骗局？
然而，并非所有神经科学家或心理学家都准备接受青少年大脑的先天生物学解释鲁莽行为的观点。心理学家、加州大学圣地亚哥分校访问学者、剑桥行为研究中心创始人罗伯特·爱泼斯坦说，他对青少年大脑与成人大脑如此不同的概念感到愤怒。“根本没有这种东西。这是一个骗局，在某种程度上是由资助研究的制药公司推动的，”他断言。
为了揭穿常规大脑发育是青少年行为问题的根本原因的神话，爱泼斯坦引用了埃利奥特·瓦伦斯坦（Elliot Valenstein，自由出版社，1998 年）的颇具影响力的著作《指责大脑》，他现在是密歇根大学安娜堡分校的心理学荣誉教授。它暗示一些神经科学家受到制药公司的影响，这些公司希望发展大脑是罪魁祸首的观点，从而为医生开具精神药物铺平道路。（请注意，本文讨论的所有研究均未由制药公司资助。）
也许更具说服力的是爱泼斯坦的观察，即暗示青少年大脑的研究往往只关注美国青少年。他说，研究表明，“其他国家和发展中国家的青少年不像美国青少年那样表现或感觉。如果你看看多元文化和因果关系问题，就没有青少年大脑”在普遍意义上与成人大脑不同。
美国文化已经将青少年时期定义为动荡不安。“但世界上大多数青少年都没有经历过这种动荡，”爱泼斯坦指出，他引用了亚利桑那大学人类学家爱丽丝·施莱格尔和匹兹堡大学赫伯特·巴里的 一项大规模研究。他们的著作《青春期：人类学调查》（自由出版社，1991 年）考察了 186 种前工业文化中的青少年。施莱格尔和巴里发现，60% 的文化甚至没有“青春期”这个词，而且大多数青少年大部分时间都与成年人在一起，而不是只与同龄人隔离。超过一半的文化中没有反社会行为；在发现反社会行为的文化中，反社会行为也很温和。
爱泼斯坦宣称，这“令人难以置信”，因为在美国，“我们将青少年时期定义为风暴和压力。将大脑视为一切坏事的根源是错误的，因为环境会改变大脑。我们生活在一个孩子们与成人隔离的社会，所以他们互相学习。” 他说，这可能是麻烦的根源。爱泼斯坦认为，当一个社会培养青少年经历平稳、迅速地过渡到成年时，许多被认为是青少年与生俱来的焦虑感就会消失。
准备好了还是没准备好
卢娜称爱泼斯坦的观点“有趣”，尽管她不同意。她说，无论如何，她的实验控制了文化差异，因为它们基于情绪中性的刺激（而不是与社会相关的行为决策）来观察大脑功能。
至于环境影响，卢娜说，fMRI 图像证实，大脑是一个脆弱的系统，在压力大的环境中，与成年人相比，青少年更难表现出自制力。她指出，青少年大脑的结构“尚未准备好”，这是一件好事，因为它使大脑能够更一致地发展，与大脑成熟的特定环境保持一致。“我们正在努力理解大脑与行为之间的关系，”她补充道。“青少年大脑与其他大脑不同。这是一个连续体。”
她观察到，视觉运动测试非常困难，“因为整个大脑都连接起来观看视觉刺激。” 要求受试者不看灯光需要额叶区域与皮层下区域进行交流，以执行计划好的内源性反应（“我不看灯光”），从而推翻反射性的外源性反应（“看灯光”）。她说，我们要求青少年做的事情最多只与冒险行为略有关系。“这是一种观察抑制反应的基本能力的方式。” 由于青少年更难执行需要自愿控制的任务，他们可能更容易做出错误的决定。
然而，卢娜说，当青少年处于竞争需求较少的情况下时，他们确实表现得像成年人一样。在前工业文化中，这种情况更可能发生，“所以，当然，那些青少年可能不会表现出冒险行为。但这并不意味着他们的大脑没有修剪，”她解释道。“或者青春期没有一些独特之处。”