Gamblers at any chance? On the Influence of task context and individual differences in adolescent risky decision-making

Abstract

Models on adolescent development assume that hypersensitivity to rewarding or socioemotionally arousing situations encounter a protracted development of cognitive control, accounting for imprudent decisions and maladaptive outcomes in adolescence (for a review, see Shulman et al., 2016). Thereby, various methods and study designs are used to study adolescent development. The present thesis aimed at investigating the influence of contextual moderators and individual differences in cognitive and socioemotional functioning on adolescents’ reactions in brain and behavior, specifically, during risky decision-making. The thesis is built upon two publications and a manuscript reporting on the influence of different kinds of incentives on age-related differences in reward-processing and the influence of task context as well as individual differences in cognitive and socioemotional functioning on risky decision-making in adolescence. In Paper I, previous studies investigating developmental differences in goal-directed behavior, learning, and choice behavior in adolescence are reviewed and compared based on the type of incentives used. The review reveals, that there is no adolescent-specific reactivity to positive and negative incentives in most tasks. Only when highly salient cues are at stake adolescents engage in heightened activity in reward-related brain regions while on the behavioral level most adolescent-specific effects concern risky choices in arousing task settings. As such, Paper II aims at comparing developmental trajectories in choice behavior between task contexts that are designed to be differentially socioemotionally arousing and appropriate to study risky choices also in a young sample ranging from pre to late adolescence. The findings reveal divergent developmental trajectories between the task contexts, with middle adolescents engaging in more risks under uncertainty than when risks are known. Other comparisons, however, do not reflect adolescent-specific effects, such as heightened risks in prospect to rewards than losses as the assumed hypersensitivity to positive incentives in adolescence would suggest. Adolescents rather become increasingly risk-averse with age when gambling to minimize losses, suggesting more deliberate decisions. Individual differences in fluid intelligence account for the developmental changes in risky choices, while venturesome adolescents are more tolerant of engaging in risks with known probabilities for losses above age. Under time pressure, high impulsive and empathic adolescents are more likely to engage in risky choices when negative outcomes are less predictable. Finally, Manuscript I provides evidence against the hypothesis that adolescents are not only more sensitive to positive rewards but also to social influences in risky decision-making, while the review of Paper I also reveals peer presence to predict more risky choices in adolescence than younger and older ages. The findings posit that adolescents are not riskier when under peer observation but the social condition moderates age differences in learning. All adolescents show adaptive risky choices, i.e. learn over the task and decrease risk following negative consequences. Middle to late adolescents generally perform better, irrespective of the peer observation condition, while younger ages show less adaption to previous experiences than older ages, specifically when observed. Individuals that report low resistance to peer influences are the only ones more likely to heighten risk-taking when observed. In sum, the present thesis contributes to the understanding of when adolescents engage in motivated behavior, what are the characteristics that trigger them to engage in risks, and who are the adolescents that are willing to take these risks. Thereby, adolescents prove to be adaptive decision-makers in most situations and are more willing to explore unknown risks but not without deliberation. Some individuals might still be more inclined to act without thinking but a reduced reliance on cognitive control during motivated behavior does not seem to be an as universal developmental trend as some model perspectives would assume.

Modelle bezüglich der Entwicklung im Jugendalter gehen von einer Hypersensitiviät gegenüber Belohnungen oder sozialemotional erregenden Situationen in dieser Zeit aus. Gegeben der sich nur graduell im Jugendalter entwickelnden kognitiven Kontrolle sollen Jugendliche deswegen zu mehr maladaptivem und unüberlegtem Verhalten tendieren (für eine Übersicht, siehe Shulman et al., 2016). Dabei werden sehr unterschiedliche Methoden und Studiendesigns genutzt, um die Entwicklung von Jugendlichen zu untersuchen. Die vorliegende Dissertation zielte darauf ab, den Einfluss von Kontextmoderatoren und individuellen Unterschieden in kognitiver und sozioemotionaler Funktionalität auf die altersbedingte Erregbarkeit von Gehirnaktivität und motiviertem Verhalten, insbesondere Risikoverhalten, zu untersuchen. Die Arbeit basiert auf zwei Veröffentlichungen und einem Manuskript, die über den Einfluss verschiedener Arten von Anreizen auf altersbedingte Unterschiede in der Belohnungsverarbeitung, und den Einfluss des Aufgabenkontexts, sowie von individuellen Unterschieden in der kognitiven und sozioemotionalen Funktionsweise, auf riskante Entscheidungen im Jugendalter berichten. In Paper I werden Ergebnisse früherer Studien, die Entwicklungsunterschiede in Bezug auf zielgerichtetes Verhalten, Lernen und Entscheidungsverhalten im Jugendalter untersuchen, anhand der Art der verwendeten Anreize rezensiert und verglichen. Das Review zeigt, dass es bei den meisten Aufgaben keine jugendspezifische Reaktion auf positive und negative Anreize gibt. Nur wenn es sich um besonders saliente Hinweisreize handelt, üben Jugendliche eine erhöhte belohnungsbezogene Aktivität in betreffenden Hirnarealen aus, während auf der Verhaltensebene hauptsächlich Befunde zu Risikoentscheidungsverhalten jugendspezifische Effekte in aufregenden Situationen zeigen. Daher zielt Paper II darauf ab, Entwicklungsverläufe im Auswahlverhalten zwischen Aufgabenkontexten zu vergleichen, die so konzipiert sind, dass sie unterschiedliche sozioemotionale Erregungen hervorrufen und geeignet sind, riskante Entscheidungen auch in einer jungen Stichprobe von Prä- bis später Adoleszenz zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen unterschiedliche Entwicklungsverläufe zwischen den Aufgabenkontexten, wobei mittlere Jugendliche unter Unsicherheit mehr Risiken eingehen als bei bekannten Risiken. Andere Vergleiche spiegeln jedoch keine jugendspezifischen Effekte wider, wie z. B. ein erhöhtes Risiko in Reaktion auf Belohnungen als Verluste, wie die von Entwicklungsmodellen angenommene Überempfindlichkeit gegenüber positiven Anreizen im Jugendalter nahelegen würde. Jugendliche zeigen sich mit zunehmendem Alter eher risikoscheu im Versuch Verluste zu minimieren was insgesamt auf überlegtere Entscheidungen hindeutet. Individuelle Unterschiede in der fluiden Intelligenz erklären dabei die entwicklungsbedingten Veränderungen in Entscheidungen unter bekannten Risiken, während wagemutige Adoleszente toleranter in Entscheidungen für Optionen mit bekannten negativen Konsequenzen sind. Unter Zeitdruck treffen hoch impulsive und einfühlsame Jugendliche eher riskante Entscheidungen, in Aufgaben in denen negative Ergebnisse weniger vorhersehbar sind. Schließlich liefert Manuskript I Hinweise gegen die Hypothese, dass Jugendliche nicht nur empfindlicher auf positive Belohnungen, sondern auch auf soziale Einflüsse in riskanten Entscheidungen reagieren. Auch Paper I zeigte dabei, dass die Anwesenheit Gleichaltriger mehr Risikoentscheidungen in Jugendlichen veranlasst als in jüngeren oder älteren Altersgruppen. Die Ergebnisse zeigen, dass Jugendliche nicht risikoreicher reagieren wenn sie von einem Peer beobachtet werden, jedoch moderiert die Beobachtung durch einen Peer Altersunterschiede im Lernen. Alle Jugendlichen zeigen adaptive riskante Entscheidungen, d.h. lernen über die Aufgabe hinweg und verringern das Risiko nach negativen Konsequenzen ihrer Entscheidungen. Jugendliche in mittleren und späten Entwicklungsstadien schneiden im Allgemeinen besser ab, unabhängig davon ob sie beobachtet werden oder nicht, während jüngere ihr Verhalten weniger an vorangegangene Erfahrungen anpassen als ältere wenn sie beobachtet werden. Adoleszente, die eine geringe Resistenz gegen Peer-Einflüsse berichten, sind die Einzigen, die das Risiko eher erhöhen, wenn sie beobachtet werden. Zusammenfassend trägt die vorliegende Arbeit dazu bei, zu verstehen, wann Jugendliche sich auf motiviertes Verhalten einlassen, welche Merkmale sie zu Risiken veranlassen und wer die Jugendlichen sind, die bereit sind, diese Risiken einzugehen. Dabei erweisen sich Jugendliche in den meisten Situationen als anpassungsfähige Entscheidungsträger und sind eher bereit, unbekannte Risiken zu explorieren, jedoch nicht ohne dabei Nachzudenken. Eine Subgruppe Adoleszenter ist möglicherweise immer noch eher geneigt, ohne nachzudenken zu handeln, aber eine geringere Allokation kognitiver Kontrolle während motivierten Verhaltens scheint kein so universeller Entwicklungstrend zu sein, wie man es gegeben einiger Modellperspektiven annehmen würde.