人脑是最神秘且尚未完全解决的“现象”之一。 许多问题围绕着这个复杂的器官：我们为什么要做梦，情感如何影响决策，哪些神经细胞负责光和声音的感知，为什么有些像鲱鱼，而有些喜欢橄榄？ 所有这些问题都与大脑有关，因为它是人体的中央处理器。 多年来，科学家特别注意那些以某种方式在人群中脱颖而出的人的大脑（从自学成才的天才到计算心理变态者）。 但是有一类人，其异常行为与他们的年龄有关，即青少年。 许多青少年充满争议，充满冒险精神，并且对在第五点寻求冒险有着不可抗拒的渴望。 宾夕法尼亚大学的科学家决定详细考虑青少年的神秘大脑及其发生的过程。 关于他们设法找到的内容，我们从他们的报告中学习。 走吧
学习基础
技术上的任何设备以及人体的器官都有其自己的体系结构，使它们能够高效地工作。 人脑皮质是根据功能层次组织的，从单峰
感觉皮质 *到反式
联合皮质*结束。
感觉皮层*是大脑皮层的一部分，负责收集和处理从感觉器官（眼睛，舌头，鼻子，耳朵，皮肤和前庭器官）接收的信息。
联想皮层*-参与计划的运动实施的大脑顶叶皮层的一部分。 当我们要进行任何运动时，我们的大脑必须知道此刻人体位于何处及其将运动的部位，以及计划进行交互的环境对象在哪里。 例如，您要拿起杯子，而大脑已经知道手和杯子本身的位置。
这种功能层次结构是由于
白质途径的解剖结构
*协调了同步的神经活动和
认知* 。
白质* -如果灰质由神经元组成，则白质由涂有髓磷脂的轴突组成，沿着该轴突，冲动从细胞体传递到其他细胞和器官。
认知* （认知）-与获取有关世界的新知识相关的一组过程。
灵长类动物大脑皮层的进化和人脑的发育以跨峰联合区域的定向扩展和重塑为特征，这是信息感官表示过程和实现该目标的抽象规则的基础。
大脑发育过程需要很多时间，在此过程中会发生许多改善大脑作为系统的过程：
髓鞘化* ，
突触修剪*等。
髓鞘化* -少突胶质细胞（神经系统的一种辅助细胞）包裹着轴突的一个或另一部分，因此，一个少突胶质细胞会立即与多个神经元结合。 轴突越活跃，其髓鞘越强，因为这增加了其有效性。
突触修剪* -减少突触/神经元的数量以增加神经系统的效率，即 摆脱不必要的连接。 换句话说，这就是“不是数量，而是质量”原理的实现。
在大脑的形成过程中，功能规范在跨峰联合皮质中形成，直接影响高级执行功能的发展，例如
工作记忆* ，
认知灵活性*和
抑制控制* 。
工作记忆*是暂时存储信息的认知系统。 这种类型的记忆在当前的思维过程中被激活，并参与决策和行为反应的形成。
认知灵活性* -能够从一种思想转换为另一种思想和/或一次思考多件事的能力。
抑制控制* （抑制反应）是一种执行功能，监督一个人抑制其对刺激的冲动（自然，习惯或显性）行为反应的能力，以便对特定情况（外部刺激）做出更适当的反应。
关于大脑的结构和功能连接的研究很久以前就开始了。 随着网络理论的出现，可视化神经生物学系统中的结构和功能关系并将它们分为几类成为可能。 结构-功能关系的核心是大脑区域中解剖连接的分布支持同步神经活动的程度。
人们发现，在各种时空尺度上，结构性和功能性连通性指标之间存在密切联系。 换句话说，更现代的研究方法已使某些大脑区域能够根据其与部位年龄及其大小相关的功能特征进行分类。
但是，据科学家称，目前几乎没有关于人脑发育过程中白质结构变化如何支持神经活动持续波动的数据。
结构性和功能性沟通是功能性沟通的基础，当皮质区域中的白质的区域间连接的轮廓预测区域间功能连接的强度时，就会发生结构性和功能性沟通。 即，白质的活性将在大脑执行功能的激活中显示出来，从而有可能评估结构-功能连接的强度。
为了描述结构-功能关系，科学家提出了在研究过程中检验的三个假设。
第一个假设指出，结构-功能关系将反映皮质区域的功能特性。 也就是说，由于确定专业感觉层次的早期发展的过程，在体感皮质中结构-功能关系将很牢固。 相比之下，跨峰联合皮层的结构-功能关系将很低，由于快速进化的扩展，由于遗传和解剖学限制，功能性交流可能会减弱。
第二个假设是基于发育过程中长期的活动依赖性髓鞘形成，并声称结构功能键的发育将集中在反式联合皮质中。
第三个假设：结构-功能关系反映了皮质区域的功能专业化。 因此，可以假定，在额顶联合皮层中更牢固的结构和功能连接将参与执行执行功能所需的专门计算。
研究成果
为了表征青少年结构功能相互作用的发展，科学家量化了大脑不同部位的结构连接支持协调的神经活动波动的程度。
利用来自8至23岁的727名参与者的多模态神经影像学数据，在与工作记忆活动相关的
n背任务*中，对每对皮质区域之间进行了概率扩散束摄影和功能连接。
n向后任务*是一种刺激大脑某些区域活动并检查工作记忆的方法。 为对象提供了许多刺激（视觉，声音等）。 他必须确定并表明这种刺激是n个职位之前。 例如：TLHCHSCCQLCKLHCQTRHKC HR（3后送任务，某个字母早3个位置出现）。
静止时的功能连通性反映了神经活动的自发性波动。 但是在执行工作记忆任务期间，功能连贯可以增强执行功能中涉及的某些神经联系或群体。
图片编号1：测量人脑的结构和功能关系。根据研究参与者MRI数据中的功能同质性，使用400区域皮质细胞分裂术（分为区域）确定大脑的结构和功能网络中的节点。 对于研究中的每个参与者，从结构或功能连接矩阵的每一行中提取区域连接配置文件，并作为连接力矢量从神经网络的一个节点传递到所有其他节点。
首先，科学家检查了结构和功能关系的空间分布是否与皮质组织的基本特性一致。
图片编号2值得注意的是，整个皮质（
2A ）的结构性连接和功能连接的区域轮廓之间的关系变化很大。 在主要的感觉和内侧前额叶皮层中观察到更强的连接。 但是在外侧，颞侧和额前区域，这种连接较弱。
为了更容易理解结构和功能沟通与功能专业化之间的关系，计算了“参与”系数，这是定量确定功能专业化大脑区域之间连通性的图形表示。 每个大脑区域分配给七个经典的功能神经网络。 具有高参与系数的大脑神经神经节点表现出不同的模块间通信（大脑区域之间的通信），因此会影响区域之间信息传递的过程及其动态。 但是参与系数低的节点在大脑本身的区域内而不是在多个区域之间表现出更多的局部连接。 简而言之，如果系数高，则大脑的不同部分会相互主动交互；如果系数低，则该位点内部会发生活动，而不会与周围的人交流（
2C ）。
接下来，评估了结构功能连接的可变性与宏观功能层次之间的关系。 结构和功能的关系在很大程度上与功能连接的主要梯度一致：单峰感觉区域表现出相对较强的结构和功能关系，而功能层次顶部的跨峰区域表现出较弱的连接（
2D ）。
还发现，结构-功能关系与皮质表面积（
2E ）的进化扩展之间存在很强的相关性。 高度保守的感觉区域具有相对较强的结构-功能关系，而强烈扩展的跨峰区域则具有较弱的连接。 这些观察充分证实了以下假设：结构-功能关系反映了功能专业化和进化扩展的皮质层次。
图片编号3科学家们再次回想起以前的研究更多地集中在成人大脑的结构和功能连接性研究上。 在同一工作中，重点放在大脑的研究上，而大脑的研究仍在发展中。 在青少年的大脑研究中。
发现在青春期大脑中，年龄相关的结构功能键差异广泛分布在颞侧，下顶叶和前额叶皮层（
3A ）中。 增强的连通性不成比例地分布在整个皮层区域，即 大脑皮层（
3B ）的功能分离区域的唯一子集中存在，这在成年人的大脑中没有观察到。
结构功能关系中与年龄相关的差异的大小与功能参与系数（
3C ）和功能梯度（
3D ）密切相关。
结构功能关系中与年龄相关的差异的空间分布也对应于皮质的进化扩展。 在扩大的关联大脑皮层中观察到了与年龄相关的连接性增加，而在高度保守的感觉运动皮层（
3E ）中观察到了与年龄相关的连接性下降。
在下一阶段的研究中，有294名参与者在第一次进行1.7年后对大脑进行了重新检查。 因此，有可能确定与年龄有关的结构和功能连通性变化与个体内发育变化之间的关系。 为此，对结构和功能连接的纵向变化进行了评估。
图片编号4发现横向和纵向年龄相关的结构-功能关系的变化之间的显着对应关系（
4A ）。
为了检查结构功能连接性的纵向变化（
4B ）和功能参与系数的纵向变化（
4C ）之间的关系，使用了线性回归。 研究发现，连接性的纵向变化与功能性参与系数在高阶分布的相关区域的纵向变化相对应，这些区域包括前额叶皮质和背叶内侧，下顶叶皮质和颞外侧皮质（
4D ）。
图片编号5然后，科学家试图了解结构和功能关系中个体差异对行为的影响。 特别是，在执行具有工作记忆的任务期间，结构功能的连通性能否解释执行绩效。 发现执行活动的改善与在后外侧前额叶皮层，后扣带回和枕骨内侧皮层上更强的结构和功能连贯性有关（
5A ）。
上述观察的总体得出了几个主要结论。 首先，结构和功能连通性的区域变化与特定大脑区域负责的功能复杂性成反比。 在专门处理简单的感官信息（例如视觉信号）的大脑部分中发现了更强的结构-功能关系。 在涉及更复杂过程（执行功能和抑制控制）的大脑区域，结构和功能的连通性较低。
还发现结构和功能的连通性与在灵长类动物中观察到的大脑的进化扩展一致。 已经对人脑，灵长类动物和猴子进行了比较研究，结果表明，在灵长类动物中，感觉区域（例如视觉系统）非常保守，在最近的进化中并没有太大的扩展。 但是大脑的相关区域（例如前额叶皮层）经历了明显的扩张。 也许这种扩展直接影响了人类复杂的认知能力的出现。 发现在进化过程中快速扩张的大脑区域的结构和功能连接性较弱，而简单的感觉区域则较强。
在儿童和青少年中，结构-功能关系在大脑额叶区域非常活跃地增加，而额叶区域负责抑制功能（即自我控制）。 因此，在这些领域中结构和功能连接的长期发展可以改善执行功能和自我控制，其发展过程一直持续到成年。
为了更详尽地了解这项研究的细微差别，我建议您研究一下
科学家的
报告和
其他材料 。
结语
人脑一直并且将一直是人类最大的谜团之一。 这是一种非常复杂的机制，必须执行许多功能，控制许多进程并存储大量信息。 对于许多父母来说，没有什么比他们十几岁的孩子的大脑更神秘了。 他们的行为有时很难被称为逻辑性或建设性的，但这是由于他们的生物发展和社会形成的过程。
当然，某些大脑区域的结构和功能关系的变化以及荷尔蒙变化的影响可以作为青年人特殊行为的科学依据，但这并不意味着不需要对他们进行定向。 人天生不是反社会的人。 如果有人避开别人，那肯定不是因为我们的生物学倾向。 因此，父母积极参与子女的生活是其发展的极其重要的方面。
还应该理解，即使在三岁的时候，孩子已经是一个具有自己的性格，欲望和对世界的看法的人。 父母不应让他的孩子看不见，让他自由游泳，也不应变成钢筋混凝土墙，以保护他免受世界知识的侵害。 即使在孩子不满意的情况下，也必须在某个地方推动，握住某个地方，给予完全的自由，并在显示出父母的权威的某个地方说出坚定的“不”。
做父母很难，做一个好父母甚至更难。 但是，成为青少年也不是那么简单。 身体在外部发生变化，大脑在发生变化，环境在发生变化（有一所学校，现在是一所大学），生活节奏在变化。 如今，生活通常类似于一级方程式，在一级方程式上没有放慢脚步的地方。 但是，由于缺乏经验的骑手可能会遭受痛苦，因此高速会带来巨大的风险。 父母的任务是成为孩子的训练者，以便将来将他从容地释放出来，而不必担心他的未来。
一些父母认为自己比其他人聪明，一些父母愿意实施从互联网或邻居那里听到的任何建议，而对于某人来说，对于抚养的所有细节来说这只是“紫罗兰色”。 , , .
谢谢大家的关注，保持好奇心，祝大家周末愉快！ :)
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