在一项突破性研究中，研究人员绘制了青春期认知发展的趋同轨迹

　　

　　青少年在几岁开始像成年人一样思考?本周发表在《自然》杂志上的一项新研究《自然·通讯》首次提出了一些明确的证据表明，执行功能通常在一个人年满18岁时成熟。执行功能是一套认知技能，体现了规划、无缝切换任务、抵制诱惑和专注于手头任务的能力。

　　该研究收集并分析了四个独特数据集的10，000多名参与者的近24项实验室执行功能指标，展示了首个大规模的青少年认知发展图表。这些发现不仅对精神病学家和神经科学家有重要意义，而且对父母、教育工作者以及潜在的司法系统界定青少年时期的界限也有重要意义。

　　“当我与父母交谈时，他们中的许多人说，‘我18岁的孩子不可能是一个完全发育成熟的成年人!’资深作者、匹兹堡大学医学院精神病学教授、神经认知发展专家比阿特丽斯·卢娜博士说。补充执行功能的其他重要行为因素，如控制自己情绪的能力，会随着年龄的增长而变化。使用执行功能的能力随着年龄的增长而提高，至少在实验室环境中，这种能力在18岁时成熟。"

　　与精心绘制的童年里程碑不同，青春期的时间线仍然不太正式，主要是由于随着青春期的开始而启动的发展过程的复杂性。个体之间的高度可变性以及缺乏分析复杂数据集的工具也限制了先前试图建立青少年大脑发育路线图的信心。

　　“在我们的研究中，我们希望提出一个共识，而不仅仅是一种直觉，”主要作者、明尼苏达大学精神病学和行为科学助理教授Brenden Tervo-Clemmens博士说。

　　“这是发展科学遇上大数据。我们正在使用几年前研究认知和大脑发育的研究人员无法使用的工具。这种规模的研究只有通过开放的数据共享和合作者慷慨地提供他们的数据集而不要求任何回报才成为可能，”泰尔沃-克莱门斯补充说，他作为研究生在皮特露娜实验室开始了这项研究。

　　该研究收集了10，000多名8至35岁参与者的23项不同的执行功能指标。然后，科学家们通过跟踪这些指标随时间的变化来分析它们，并检查不同测试的表现是否符合可以用数学模型描述的单一轨迹。

　　由此产生的分析显示了两性共有的执行功能成熟的共同动态:执行功能发展在童年晚期至青春期中期(10-15岁)迅速爆发，随后在青春期中期(15-18岁)出现微小但显著的变化，到青春期晚期(18-20岁)稳定在成人水平。

　　通过展示跨任务和数据集的可复制增长图表，该路线图可以让研究人员跟踪治疗和药物干预可能如何影响发育里程碑。例如，青春期是许多精神疾病出现的时期，这些疾病也有执行功能方面的问题，如精神分裂症。绘制神经典型大脑发育时间线将使研究人员能够更好地跟踪任何与“标准”的细微变化，并可能改善早期诊断。

　　这项研究得到了美国国立卫生研究院(拨款R03MH113090和R01MH067924)和斯汤顿农场基金会的支持。

Materials provided by University of Pittsburgh. Note: Content may be edited for style and length. Brenden Tervo-Clemmens, Finnegan J. Calabro, Ashley C. Parr, Jennifer Fedor, William Foran, Beatriz Luna. A canonical trajectory of executive function maturation from adolescence to adulthood. Nature Communications, 2023; 14 (1) DOI: 10.1038/s41467-023-42540-8