Postiwyd Chwefror 22, 2016 gan Giuseppe Gangarossa in Niwrowyddoniaeth Sylfaenol, Endocrinoleg, Cof a Dysgu, Hormonau Rhyw
Pan feddyliwn am hormonau rhyw, yn benodol estrogens ac androgenau, rydym fel arfer yn eu cysylltu â datblygiad rhyw, rhyw a chorff. Fel pob hormon, negeswyr cemegol ydyn nhw, sylweddau sy'n cael eu cynhyrchu mewn un rhan o'r corff sy'n mynd ymlaen i ddweud wrth rannau eraill beth i'w wneud. Fodd bynnag, yn aml mae gennym y duedd i anghofio'r effaith enfawr y mae'r hormonau steroid hyn yn ei chael ar swyddogaethau'r ymennydd. O astudiaethau anifeiliaid, daeth yn amlwg, yn ystod datblygiad cynnar, bod amlygiad yr ymennydd i testosteron ac estradiol, hormonau sy'n bresennol ymhlith dynion a menywod, yn arwain at newidiadau anghildroadwy yn y system nerfol (McCarthy et al., 2012). Mae corff gwyddoniaeth sy'n tyfu ac yn apelio iawn yn awgrymu bod hormonau rhyw yn chwarae rhan niwrogynhyrfol yn swyddogaeth wybyddol yr ymennydd (Janowsky, 2006). Ar ben hynny, mae camweithrediad testosteron (hypogonadiaeth, ysbaddu cemegol, ac ati) wedi dangos eu bod yn gysylltiedig â diffygion cof. Fodd bynnag, er gwaethaf y datblygiadau hyn, mae'n dal i fod yn enigma sut mae hormonau rhyw yn effeithio ar yr ymennydd.
Mewn papur diddorol a gyhoeddwyd yn PLOS UN, Ceisiodd Picot a chydweithwyr lenwi un darn o'r pos. Fe wnaethant ymchwilio i effeithiau niwrobiolegol abladiad derbynnydd androgen yr ymennydd ar blastigrwydd hipocampal a pherfformiad gwybyddol mewn cnofilod gwrywaidd (Picot et al., 2016). Er bod sawl adroddiad eisoes wedi tynnu sylw at gysylltiad rhwng hormonau rhyw a swyddogaeth wybyddol (Galea et al., 2008; Janowsky, 2006), mae angen gwneud llawer mwy i egluro swyddogaethau “nad ydynt yn rhywiol” androgenau yn llawn.
Derbynyddion Androgen, testosteron a swyddogaeth yr ymennydd
Yn y system nerfol ganolog, mae testosteron yn clymu ag AR sydd wedi'i leoli yn y cytoplasm celloedd. Ar ôl rhwymo ac actifadu derbynnydd, gall AR drawsleoli i'r niwclews lle gall weithredu fel ffactor trawsgrifio sy'n rhwymo DNA, a thrwy hynny reoleiddio trawsgrifio genynnau. Pan edrychwn ar batrymau mynegiant AR yn yr ymennydd, gwelwn ei fod yn lleol iawn yn y cortecs cerebrol a'r hipocampws, sy'n rhanbarthau sy'n gysylltiedig â swyddogaethau gwybyddol uchel fel cof, dysgu, cymhelliant a sylw.
Gan ddefnyddio llinell llygoden heb fynegiant AR yn benodol yn y system nerfol, gwelodd yr awduron ddirywiad net ym mhrosesu amserol gwybodaeth cof. Mae'r math hwn o gof yn cynrychioli'r gallu i gofio'r drefn y mae pwnc wedi profi gwrthrychau neu ddigwyddiadau. Nid oedd llygod a ddilewyd gan AR nerfol yn gallu gwahaniaethu rhwng dau wrthrych dros dro mewn tasg dosbarthu amserol lle roedd cnofilod o fath gwyllt yn gallu gwahaniaethu rhwng gwrthrychau gweledol a gyflwynwyd mewn trefn amserol benodol (y cyntaf yn erbyn y gwrthrych mwyaf diweddar a welwyd) (Ffigur 1). Mae prosesu dros dro a chydnabod yn ddwy gydran hanfodol o gof episodig. Yn hynny o beth, er mwyn dadleoli a allai'r diffyg a welwyd fod oherwydd nam yn y broses flaenorol neu'r broses olaf, cyflawnodd yr awduron dasg brosesu nad yw'n dymhorol, y prawf cof adnabod gwrthrychau, lle mae'n rhaid i lygod wahaniaethu rhwng cyfarwydd a gwrthrych anghyfarwydd. Yn ddiddorol, llwyddodd llygod mutant i wneud y gwahaniaethu, sy'n awgrymu bod prosesu cydnabyddiaeth yn gyfan yn dilyn dileu genetig AR (Ffigur 1). At ei gilydd, mae'r set hon o ddata yn dangos y gallai androgenau effeithio ar brosesu trefn amserol cof episodig, swyddogaeth sydd â nam cryf ar glefyd Alzheimer. Fodd bynnag, “bydd angen ymchwilio i weld a all y diffyg hwn gael ei achosi gan gydgrynhoad diffygiol neu adalw cof amhariad”, Meddai Dr. Sakina Mhaouty-Kodja, uwch awdur yr astudiaeth ac arweinydd tîm.
Ffigur 1. Mae llygod difa derbynnydd Androgen yn dangos namau mewn tasg cof trefn amserol (a, c) ond cydnabyddiaeth newydd-deb arferol (b, d).
Derbynyddion Androgen a phlastigrwydd ymennydd
Mae cysylltiad cryf rhwng yr hippocampus wrth brosesu gwybodaeth cof yn amserol. O ystyried y canlyniadau ymddygiadol a'r lefel uchel o fynegiant AR yn y strwythur hwn sy'n gysylltiedig â'r cof, penderfynodd yr awduron ymchwilio i weld a oedd dileu AR yn gallu newid plastigrwydd yr ymennydd. Gan ddefnyddio technegau electroffisiolegol, darganfu Picot a chydweithwyr fod hipocampi llygod niwral Ab-ablated yn llai “plastig”Wrth i ostyngiad sylweddol yn y grymiant tymor hir (LTP) gael ei ganfod (Ffigur 2). Gwyddys mai LTP yw swbstrad cellog a moleciwlaidd swyddogaethau dysgu a chof (Lynch, 2004). Er bod cysylltiad uniongyrchol rhwng ymddygiad a LTP ar goll rywsut, mae'n demtasiwn dychmygu y gallai AR yr ymennydd fod yn hanfodol ar gyfer gweithrediad niwronau. Mewn gwirionedd, yn unol â'r arbrofion LTP, arsylwodd yr awduron fod llygod AR-mutant yn dangos llai o drosglwyddiad synaptig gwaelodol, er na chanfuwyd unrhyw addasiad i'r derbynyddion glwtamad ïonotropig, AMPA ac NMDA. “Yna gall colli neu is-reoleiddio AR niwral fod yn niweidiol i swyddogaethau ac ymddygiadau a weithredir gan ranbarthau ymennydd penodol”, Awgrymodd yr awduron.
Ffigur 2. Mae absenoldeb genetig AR yn newid grymiant tymor hir (LTP) yn yr hipocampws.
Darganfyddiadau yn y dyfodol
Mae'r astudiaeth hon yn cynrychioli cam pwysig ymlaen o ran deall swyddogaethau nad ydynt yn rhywiol hormonau rhyw. “Mae'n debygol iawn”, Meddai Dr. Sakina Mhaouty-Kodja,“y gall hormonau androgen chwarae rhan allweddol hefyd yn yr ymennydd benywaidd ac mae prosiect cyfredol yn y labordy yn ymchwilio i'r agwedd hon”. Mewn gwirionedd, er gyda gwahaniaethau yn y cynnwys hormonaidd, mae gwrywod a benywod yn mynegi derbynyddion ar gyfer androgenau (AR) ac estrogens (ER), sy'n awgrymu bod ein hymennydd yn wir yn fwy cymhleth nag yr oeddem yn ei feddwl. Mae llawer o gwestiynau diddorol yn codi o'r astudiaeth hon ac astudiaethau eraill. A gawn ni wedyn siarad am ymennydd rhywiol? A yw ymennydd dynion a menywod mor wahanol iawn ag y credwn, neu i'r gwrthwyneb, yn rhyfeddol o debyg? Mae hwn yn faes ymchwil hynod gyffrous sy'n ehangu a fydd yn arwain at ddarganfyddiadau pwysig, a fydd yn newid y ffordd rydyn ni'n deall yr ymennydd.
Cyfeiriadau
- McCarthy MM, Arnold AP, Ball GF, Blaustein JD, De Vries GJ (2012). Gwahaniaethau rhyw yn yr ymennydd: y gwir ddim mor anghyfleus. J Neurosci 32: 2241–2247
- Janowsky JS (2006). Meddwl gyda'ch gonads: testosteron a gwybyddiaeth. Tueddiadau Cogn Sci. 10: 77 - 82
- PicotM, Billard JM, Dombret C, Albac C, Karameh N, Daumas S, Hardin-Pouzet H, Mhaouty-Kodja S (2016). Mae Dileu Derbynnydd Androgen Niwclear yn amharu ar Brosesu Gwrthrychau a Mecanweithiau Hipocampal CA1-Ddibynnol. PLoS Un. Chwef 5; 11 (2): e0148328
- Galea LAM, Uban KA, Epp JR, Brummelte S, Barha CK, Wilson WL, et al. (2008). Rheoleiddio endocrin gwybyddiaeth a niwroplastigedd: ein hymgais i ddadorchuddio'r rhyngweithio cymhleth rhwng hormonau, yr ymennydd ac ymddygiad. Can J Exp Psychol Rev Can Psychol Expérimentale. 62: 247 - 260
- Lynch MA (2004). Pweriad a chof tymor hir. Physiol Parch. Jan; 84 (1): 87-136
Diolchiadau
Mae'r awdur yn ddiolchgar i Teresita Cruz am gymorth.
Barn yr awdur yw unrhyw farn a fynegir, ac nid ydynt o reidrwydd yn adlewyrchu barn PLOS. Nid yw'r erthygl hon i fod i annog yfed gormod o alcohol.
Giuseppe Gangarossa derbyniodd ei PhD mewn Gwyddorau Biofeddygol, Niwrowyddoniaeth arbenigol, o Brifysgol Bologna. Bu'n gymrawd ymweliadol yn Sefydliad Karolinska (Sotckholm, Sweden) ac Inserm (Montpellier, Ffrainc) ac ar hyn o bryd mae'n ôl-ddoc yn y Collège de France (Paris, Ffrainc). Ei brif bwnc ymchwil yw anhwylderau ymennydd sy'n gysylltiedig â dopamin. Gallwch ei ddilyn ar twitter @PeppeGanga
;