Tagasi tulevikku: organisatsioonilis-aktiveeriv hüpotees, mis on kohandatud puberteedi ja noorukieaga (2009)

Schulz KM¹, Molenda-Figueira HA, Sisk CL.

Phoenix, Goy, Gerall ja Young pakkusid 1959is esmalt välja organismi-aktiveeriva hüpoteesi hormoonist tingitud suguerinevustest ajus ja käitumises. Algne hüpotees tõi esile, et steroidhormoonide kokkupuude arengu alguses masculiseerib ja defeminiseerib närvipiire, programmeerides täiskasvanueas hormoonidele käitumuslikke vastuseid. See hüpotees on inspireerinud paljusid eksperimente, mis näitavad, et perinataalne periood on gonadade steroidhormoonide suhtes maksimaalse tundlikkuse aeg. Kuid meie laboratooriumi ja teiste viimaste tööde tulemused näitavad, et steroidist sõltuv käitumise korraldus toimub ka noorukieas, mis sunnib ümber hindama arenguperioodi, mille jooksul organisatsioonilised mõjud on võimalikud. Lisaks sellele esitame tõendeid selle kohta, et noorukieas on osa ühest pikaleveninud postnataalsest tundlikust perioodist, mis on seotud perifeerselt steroididest sõltuva isast paaritumise käitumisega ja lõpeb noorukieas. Need järeldused on kooskõlas organisatsiooni / aktiveerimise hüpoteesi algse sõnastusega, kuid laiendavad meie arusaamu sellest, mis on „varajane” areng märkimisväärselt. Lõpuks esitame tõendeid selle kohta, et noorte käitumise ajal toimib ka naiste käitumine steroidist sõltuval organisatsioonil ning et sotsiaalne kogemus moduleerib steroidist sõltuvat noorukite aju ja käitumist. Arutatakse ka inimese noorukite arengu mõjusid, eriti seoses sellega, kuidas loomade mudelid võivad aidata selgitada puberteedi ajastuse ja täiskasvanute psühhopatoloogia vahelisi seoseid inimestel.

Phoenixi, Goy, Gerall ja Youngi 1959i maamärkide paberile esitati kõigepealt see, mis muutus hormoonist põhjustatud seksuaalsete erinevuste aju ja käitumise organisatsiooniliseks aktiveerimiseks hüpoteesiks.Phoenix et al., 1959). Selles hüpoteetilises raamistikus põhjustab testosterooni mööduv tõus sünnituseelses või varases postnataalses arengus maskuliinis ja defeminiseerib neuraalsed ahelad meestel, samas kui testosterooni puudumine naistel toob kaasa naissoost närvifenotüübi tekkimise. Sugunäärme küpsemise ajal puberteedi ajal mõjutavad munandite ja munasarjade hormoonid eelnevalt seksuaalselt diferentseeritud ahelaid, et hõlbustada sugu-tüüpilise käitumise väljendumist teatud sotsiaalsetes kontekstides. 1960-70-i uuringud tuvastasid hormoonist sõltuva seksuaalse diferentseerumise maksimaalse tundlikkuse perioodi, mis ilmneb hilinenud sünnieelses ja varases neonataalses arengus (vaadatud läbi Baum, 1979; Wallen ja Baum, 2002). Seega oli algne kontseptsioon, et steroidhormoonid korraldavad aju struktuuri varajases arenguetapis ja aktiveerivad käitumist puberteedieas ja täiskasvanueas.

Hormoonide organisatsiooniliste ja aktiveerivate mõjude dikotoomia kontseptualiseerimine on viimase 50i aasta jooksul arenenud. 1970s andsid Scott ja tema kolleegid teoreetilise aluse närvisüsteemi progresseeruva organisatsiooni jaoks mitme tundliku perioodi olemasolu jaoks, mis on tuletatud nende arengu-uuringutest tundlike perioodide ja sotsiaalsete sidemete kohta koertel (Scott jt, 1974). Arnold ja Breedlove väitsid 1980is, et organisatsiooniliste ja aktiveerivate mõjude eristamine ei ole alati selge ja et organisatsiooniliste mõjude potentsiaal ei piirdu ainult varajase neuraalse arenguga (Arnold ja Breedlove, 1985). Scott (1974) märkis, et käitumisarengu tundlikud perioodid toimuvad kõige tõenäolisemalt kiire arengu muutumise perioodidel ja jätkavad spekuleerimist, et „teine ​​ilmne kriitiline periood inimarenguks on noorukieas, kus seksuaalkäitumine on korraldatud kas edukalt või ebaõnnestunult” , kuigi selle väite jaoks oli sel ajal vähe empiirilist alust. Käesolevas töös vaatleme meie laboratooriumi ja teiste töötajate tööd, mis nõuavad organisatsiooni-aktiveeriva hüpoteesi edasist täiustamist, eriti kuna see on seotud noorukieas toimunud aju remodelleerimisega. Esiteks, me võtame kokku käitumuslikud andmed, mis näitavad, et remodelleeruva noorukiea aju korraldatakse teisel korral puberteedi ajal sekreteeritud gonadiini steroidhormoonide poolt. See ajuorganisatsiooni teine ​​laine tugineb ja täiustab ahelaid, mis olid seksuaalselt diferentseeritud varase neuraalse arengu käigus. Teiseks käsitleme küsimust, kas nooruk on steroidhormoonide aju organiseerimise diskreetseks tundlikuks perioodiks, mis on erinev perinataalsest seksuaalse diferentseerumise perioodist. Kolmandaks vaatame läbi tõendid selle kohta, et munasarjade hormoonid mängivad aktiivselt naissoost noorte ajuorganisatsioonis. Kuigi suurem osa sellest ülevaatest keskendub noorukite munandite hormoonide mõjule täiskasvanud meeste käitumisele, peegeldab see peamiselt uuringute erinevusi meeste ja naiste vahel steroidist sõltuva käitumisorganisatsiooni valdkonnas. Lõpuks arutame mõningaid struktuurimehhanisme, mille abil puberteediumi hormoonid korraldavad noorukite ajal neuraalseid ahelaid, ning võrrelda hormoonist sõltuvate ja kogemustest sõltuvate neurupiiride organisatsiooni mehhanisme.

Hormoonist sõltuv käitumise korraldus puberteedi ja noorukieas

Sotsiaalse käitumise steroididest sõltuva küpsemise kaheastmeline mudel

Tõendid selle kohta, et puberteeritud munandite hormoonid korraldavad mitmesuguseid meessoost tüüpilisi käitumisi, ajendasid meid esitama käitumisarengu kaheastmelise mudeli, kus steroidist sõltuva seksuaalse diferentseerumise perinataalsele perioodile järgneb teine ​​steroidist sõltuv laine närviorganisatsioon puberteedi ja noorukieas (Schulz ja Sisk, 2006; Sisk et al., 2003; Sisk ja Zehr, 2005, Joonis 1). Teise laine ajal korraldavad puberteeritud hormoonid kõigepealt arenevate noorte aju neuraalseid ahelaid ja hõlbustavad täiskasvanud sugupoolsete käitumiste väljendumist konkreetsetes sotsiaalsetes kontekstides, aktiveerides neid ahelaid. Me vaatame hormoonist juhitud noorukite organisatsiooni perinataalse neuraalse arengu ajal esinenud seksuaalse diferentseerumise täpsustamiseks. See tähendab, et see, mis toimub perinataalse aju organisatsiooni ajal, määrab substraadi, millele puberteediumi hormoonid noorukieas toimivad. Organisatsiooni noorukite faasis põhjustab närvikontrollide steroidisõltuv paranemine pikaajalisi struktuurimuutusi, mis määravad täiskasvanud käitumuslikud vastused hormoonidele ja sotsiaalselt olulistele sensoorsetele stiimulitele, tulemused on sarnased organisatsiooni perinataalse faasi tulemustega.

 

Joon 1

Kahe astme mudel steroidist sõltuva käitumise korraldamiseks. Testosterooni sekretsioonid perinataalsete ja noorukite perioodidel korraldavad täiskasvanud paaritumist. Katkendjoon lähendab testosterooni sekretsioone arengu ja varjundite vahel ...

Kas need kaks hormoonist sõltuva organisatsiooni perioodi hõlmavad kahte diskreetset perioodi, mis on hormoonide suhtes tundlikumad? Me teame, et närilistel avaneb tundlikkuse aken hilisel embrüonaalsel arengul, et võimaldada aju esialgset seksuaalset diferentseerumist munandite hormoonide poolt (Wallen ja Baum, 2002). Lisaks ilmneb meie töö tulemustest, et hormoonist sõltuva organisatsiooni suhtes arenev tundlikkus aken sulgeb (või peaaegu nii) noorukiea lõpuks, sest testosterooni asendamise pikaajaline kestus ei muuda ega leevenda puudumise negatiivseid tagajärgi. testosterooni esinemise ajal puberteedi ajal täiskasvanute \ tSchulz et al., 2004a). Ei ole selge, millises ulatuses kattuvad perinataalsed ja peripubertaalsed aknad (Joonis 1). Kas perinataalne aken sulgub enne, kui peripubertaalne aken avaneb? Alternatiivselt, kas perinataalsed ja peripubertaalsed aknad kattuvad piisavalt, et neid saaks pidada üheks tundlikkuseks närvisüsteemi hormoonist sõltuva organisatsiooni suhtes? Milline on seos testosterooni sekretsiooni puberteedi tõusu ja oletatava noorukiakna avamise vahel? Järgmises peatükis vaadatakse läbi meie töö, mis käsitleb neid küsimusi ja annab ülevaate sellest, kuidas puberteedi suurenemine gonadiinhormooni sekretsioonis seoses noorukite aju arenguga aitab kaasa individuaalsete erinevuste arengule täiskasvanute sotsiaalses käitumises.

Südamehormoonide suhtes tundlikkuse aknad

Postnataalse testosterooni sekretsiooni suurenemise ajastust määrab hüpotalamuse-hüpofüüsi-gonadiini (HPG) telje endogeenne aktiivsus ning testosterooni sekretsioon neonataalsete ja noorukite perioodide ajal juhib täiskasvanud meeste käitumise masculiniseerumist ja defeminiseerumist, nagu eespool kirjeldatud. Vähem selge on aga see, mis juhtub, kui HPG-telje aktiivsuse ajastamine on häiritud ja munandite eritised käivitatakse väljaspool vanusevahemikku, mille vältel noorukieas tavaliselt toimub. Sellistel juhtudel oleks testikulaarsete eritistega sarnane organiseeriv toime või mõni toime üldse? Kui on olemas spetsiifilised postnataalsed tundlikkuse testosterooni toimingud, siis kui palju on aknaid? Varasemad uuringud näitavad, et testosterooni potentsiaal korraldada käitumist väheneb kogu varajase postnataalse perioodi jooksul, mis viitab sellele, et tundlikkusaken võib sulgeda sünnijärgse päeva 10i ajal (Wallen ja Baum, 2002). Siiski on alles hiljuti läbi viidud asjakohane test, kas noorukieas tähistab teise tundlikkuse akna avamist, mis erineb vastsündinute seksuaalse diferentseerumise perioodist. Testosterooni sekretsiooni varajane, õigeaegne ja hiline puberteedi suurenemine simuleeriti isaste hamstrite kastreerimisega postnataalsel päeval 10 ja implanteeriti testosterooni või tühja täidetud silikakapsleid 19i päeva enne (P10 – 29), ajal (P29 – 48) või pärast (P63 – 82) puberteedi ja noorukiea normaalne aeg. Täiskasvanueas, kakskümmend kaheksa päeva pärast testosterooni või tühjade pelletite eemaldamist, implanteeriti kõik isased testosterooni graanulitega, et stimuleerida paaritumist seksuaalselt vastuvõtlike naissoost 7i päeva pärast.

Kui noorukieas on ainulaadse tundliku perioodi avamine testosteroonist sõltuvale käitumisorganisatsioonile, peaksid ainult need isased, kes saavad testosterooni implantaate normaalse puberteedi ja noorukieas, näitama täiskasvanud-tüüpilist paaritumist. Vastupidiselt sellele prognoosile leidsime siiski, et varajane ja õigeaegne testosterooni ravi, kuid mitte hilinenud ravi, hõlbustas paaritust käitumist täiskasvanueas (Schulz et al., Läbivaatamisel, Joonis 2). Lisaks hõlbustasid varajase testosterooni ravi kõige tõhusamalt täiskasvanud paaritumist, mis leidis kinnitust varasematest uuringutest steroidist sõltuva käitumisorganisatsiooni kohta enne puberteeti (Coniglio ja Clemens, 1976; Eaton, 1970). Need tähelepanekud laiendavad meie teadmisi neurovastase käitumise arengust, näidates: 1) noorukieas ei ole tundlik periood testosteroonist sõltuvale käitumisorganisatsioonile, mis erineb vastsündinute perioodist, vaid nooruk on osa pikaajalisest tundlikust perioodist, mis tõenäoliselt algab perinataalselt ja lõpeb hilja noorukieas; ja 2) testosterooni sekretsiooni ajastamine selle postnataalse akna programmides täiskasvanud paaritumise käitumise ekspressioonis. Varasem kokkupuude testosterooniga mõjutab käitumist rohkem kui hiljem kokkupuude. Seega on need andmed sundinud meid 2-etapi mudelit läbi vaatama, et hõlmata suur postnataalne aken, mis vähendab tundlikkust testosterooni organiseeriva tegevuse suhtes (Joonis 3). Oluline on see, et hormoonist sõltuva organisatsiooni esialgne kaheastmeline mudel on endiselt asjakohane, kuid etappe ei määratle steroidhormoonide suhtes tundlikud aknad, vaid pikendatud hormoonide sekretsiooni kahe perioodi jooksul pikenenud postnataalses aknas, kus väheneb tundlikkus. steroidhormoonid.

 

Joon 2

Varajane, õigeaegne ja hiline noorukite ravi (tühjad või testosterooniga täidetud kapslid) mõju täiskasvanud paaritumisele. Kõik loomad olid enne käitumiskatset töödeldud täiskasvanueas. Varajane ja õigeaegne noorukite testosterooni ravi, ...

 

Joon 3

Illustratsioon, mis kujutab meie uuringu üldisi tulemusi, uurides varajase, õigeaegse ja hilise noorukite testosteroonravi mõju täiskasvanud paaritumisele. Arvestades, et varajane noorukite testosterooni ravi alustati kohe pärast seda ...

Hormoonide sekretsiooni puberteedi tõusu ajastuse varieerumiste käitumuslikud tagajärjed

Inimestel on puberteedi küpsemise ajastuses märkimisväärne varieeruvus (Dubas, 1991; Tanner, 1962) ja kõrvalekalded normaalses puberteedi ajastuses on seotud erinevate vaimse tervise probleemidega (läbi vaadatud Graber, 2003). Näited ulatuvad keha negatiivsest kujutisest (McCabe ja Ricciardelli, 2004) depressiooni suurenenud esinemissageduse \ tGe et al., 2003; Graber jt, 2004; Michaud et al., 2006), ärevus (Kaltiala-Heino jt, 2003; Zehr jt, 2007b), häire sümptomid (Striegel-Moore jt, 2001; Zehr jt, 2007a), käitumishäire (Burt et al., 2006; Celio et al., 2006) ning suurenenud alkoholi- ja tubaka tarbimine (\ tBiehl et al., 2007; Bratberg et al., 2007). On tõestatud, et paljud puberteedi ajastuse psühholoogilised tulemused püsivad noorte täiskasvanueas (Graber jt, 2004; Zehr jt, 2007a).

Mehhanism, mille abil puberteedi ajastuse kõrvalekalded mõjutavad vaimse tervise tulemusi inimestel, on tõenäoliselt varem või hiljem oma eakaaslaste füüsilise küpsemise psühhosotsiaalse mõju ja aju otseste hormonaalsete mõjude ning inimese ainulaadse keskkonna keeruline koosmõju. Näiteks sotsiaalseid ja keskkonnaalaseid tegureid, nagu nooruki eakaaslane (Cavanagh, 2004; Ge et al., 2002), lastekasvatuse stiilid (Ge et al., 2002), romantilised partnerid (Halpern et al., 2007) ja stressirohke elu sündmusi (Ge et al., 2001) on kõik leevendanud puberteedi aja mõju vaimsele tervisele.

Joonis 4 on teoreetiline näide, mis põhineb meie tulemustel hamstritel, mis kujutavad, kuidas areneva nooruki aju saab peatada pubertaalsete hormoonide eritumistega erinevatel ajahetkedel, mille tulemuseks on aju- ja käitumusliku arengu erinevused. Hamstri paaritumise käitumise korral haaravad arenevad aju haaravad hormoonid varajane tulemuseks on kõrgem käitumistase täiskasvanueas. Arvestades, et sugunäärmete hormoonid korraldavad noorukieas sotsiaalseid ja kognitiivseid käitumisi, näitab meie järeldus, et hormoonide ekspositsioon noorukieas määrab täiskasvanute seksuaalse käitumise tõenäoliselt üldiseks teiste noorukite sugu-hormoonide poolt korraldatud käitumiste suhtes. Kuid paljude noorukite hormoonide hormoonide poolt korraldatud käitumiste puhul teame ainult gonadiinhormoonide täieliku puudumise käitumuslikke mõjusid. Me ei tea veel tundliku perioodi kestust või laadi iga käitumisliigi puhul (nt suurenemine, vähenemine või võrdne tundlikkus kogu tundliku perioodi jooksul), mistõttu on võimatu hinnata varajase või hilise puberteerimise aja konkreetseid mõjusid. need käitumised. Näiteks kui konkreetse käitumise tundlik periood on noorukieas väga lühike kestus, võib hilinenud puberteedi tekkimise oht tundliku perioodi puudumisel täielikult kaduda. Tundliku perioodi iseloom võib määrata ka puberteedi aja mõju käitumistulemustele. Kui tundlikkus perifeersete hormoonide suhtes on kogu tundliku perioodi jooksul konstantne, ei pruugi hilinenud puberteedi algus olla nii kahjulik, kui puberteedi sekretsioonid tegelikult kattuvad tundlikkuse aknaga. Kui tundliku perioodi kestus ja iseloom on kindlaks määratud, on loommudelitel tohutu potentsiaal uurida tegureid, mis vahendavad puberteedi aja mõju käitumuslikule organisatsioonile. Sellised uuringud täidavad olulise lünga meie arusaamisel sellest, kuidas sugunäärmete hormoonide, noorukite aju küpsemise ja keskkonna vastastikune mõju toob kaasa noorte ja täiskasvanute käitumise individuaalsed erinevused.

 

Joon 4

Teoreetiline illustratsioon, mis kirjeldab, kui varakult või hilja puberteedi algus lõikab arenevat aju erinevatel ajahetkedel. Kuna tundlikkus T korralduslike toimingute suhtes väheneb aja jooksul, võib tulemuseks olla puberteedi algusaegade erinevused ...

Mis sulgeb gonadade steroidhormoonide organisatsiooni tundlikkuse akna?

Me ei tea veel mehhanismi, mille abil steroidist sõltuva paaritumise korralduse tundlik periood sulgub, kuid kui see tundlik periood jagab teiste tuntud tundlike perioodide tunnuseid, võib see lõppeda ahela ümberkorraldamise või konsolideerimise tulemusena noorukieas (Bischof, 2007; Hensch, 2004; Knudsen, 2004). Konkreetselt võivad noorukite ajal esinevad konkreetsed kogemused (nt testosterooni olemasolu või puudumine) korraldada ahelaid ja muuta need resistentseks edasiste muudatuste või muutuste suhtes. Näiteks muutuvad teismelises sünaptilise ühenduvuse mustrid hamstri mediaalse amygdala sees, koos puberteediumi tõusu gonadiinhormoonidega (Zehr jt, 2006). Need dendriitide, selgrootiheduste ja spinofiliini valgu vähenemine võivad peegeldada testosterooni poolt noorukitundliku perioodi jooksul indutseeritud organisatsiooni muutusi, mis piiravad lõpuks täiendava steroidist sõltuva organisatsiooni suutlikkust. Dendriidi morfoloogia muutused on seostatud tundliku perioodi sulgemisega seksuaalse jäljendamise ja laulude õppimise jaoks zebra peenikeses (Bischof, 2003; Bischof, 2007; Bischof jt, 2002). Tuleb kindlaks määrata, kas MePD dendriitsete harude ja selgroo tiheduse ajast sõltuv vähenemine peegeldab nii testosterooni organisatsiooni mõju kui ka tundliku perioodi sulgemist.

Munasarjade hormoonide ekspositsioon noorukieas korraldab naiste käitumist

Kuigi meie teadmised naistel munasarjade hormoonide poolt põhjustatud käitumisorganisatsioonist noorukieas jäävad maha meie arusaamast testosteroonist sõltuvast käitumisorganisatsioonist, tekib huvitav pilt. Sõltuvalt käitumisest, munasarjade hormoonid noorukieas feminiseeruvad (suurendavad naissoost tüüpilisi omadusi), masculiniseerivad (suurendavad meessoost tüüpilisi omadusi) või defemiseerivad (naissoost tüüpilised atribuudid) täiskasvanud käitumist. Näiteks on toidu valvamine rottidel seksuaalselt dimorfne käitumine, kus meestel ja naistel on erinevad posturaalsed strateegiad oma toiduallika kaitsmiseks (Field et al., 2004). Vastsündinute või puberteedi ovariektoomia muudab oluliselt kaitsestrateegiat, et olla rohkem „meessoost“, samas kui täiskasvanud munasarjadel ei ole mõju. Seega näitavad need andmed, et munasarjade hormoonid neonataalsete ja / või noorukite perioodidel feminiseerivad aktiivselt toidu kaitsmise posturaalseid strateegiaid. Veel üks hiljutine aruanne näitab, et puberteedi-östradiool feminiseerib rottidel toimuvaid metaboolseid signaale sisaldavaid vastumeetmeid.Swithers et al., 2008). Ravimine merkaptoatsetaadiga, mis mõjutab rasvhapete oksüdatsiooni, põhjustab toidutarbimise suurenemist isastel, kuid mitte emastel, rottidel. Ovariektoomia täiskasvanueas ei mõjuta seda soo erinevust. Naised, kes on enne puberteeti munasarjades esinenud, näitavad meessoost sarnast reaktsiooni merkaptoatsetaadile (st suurendavad toidutarbimist) ja seda prepubertaalse ovariektoomia toimet saab ennetada östradioolravi ajal puberteedi ajal. Need aruanded viitavad munasarjade hormoonide aktiivsele rollile noorukiju korraldamisel.

Vastupidiselt munasarjade hormoonide feminiseerivale mõjule noorukieas toidu valvamisel ja neelamisel, näivad munasarjade hormoonid juhivad liigispetsiifilist defeminiseerumist ja paaritumise käitumist. Naiste Süüria hamstrite puhul vähendab munasarjade eelsoodumus, kuid mitte postpubertaalsus, lordoosi latentsust ja suurendab lordoosi üldist kestust vastuseks täiskasvanud östradiooli ja progesterooni ravile, mis viitab sellele, et munasarjahormooni ekspositsioon noorukieas defemiseerib täiskasvanud lordoosi käitumist (Schulz et al., 2004b). Lisaks saavutatakse käitumuslik defeminiseerimine ka noorukite östradioolravi teel pärast prepubertaalset ovariektoomia, mis näitab, et östradiool on munasarjade hormoon, mis vastutab noorukieas käitumise defeminiseerumise eest (Schulz et al., 2006b). Tähtis on, et täiskasvanute östradiooliravi järgse täiskasvanud lordoosi käitumise vähendamine ei näi olevat liikumisaktiivsuse üldise suurenemise tagajärg. Selle asemel, kui naised ei tegele lordoosikohaga, uurivad nad aktiivselt oma meessoost partnerit, sõltumata noorukite hormoonravi (Schulz et al., 2006b). Seega, kui munasarjade hormoonid noorukieas vähendavad lordoosi asendis viibimise aega, asendatakse see aeg pigem eesmärgipärase kui mittespetsiifilise liikumiskäitumisega.

Kuigi võib tunduda, et munasarjade hormoonid on noorukieas naiste emaste lordoosi käitumise tõttu ebaloomulikud, esineb östrogeeni retseptori vahendatud käitumuslik defeminiseerumine ka perinataalse perioodi tundliku perioodi jooksul (Clemens ja Gladue, 1978; Coniglio et al., 1973; Paup et al., 1972; vaatamiseks vaata Wallen ja Baum, 2002). Kas östradiooli poolt indutseeritud lordoosi käitumise defeminiseerumine arengu ajal negatiivselt mõjutab naiste reproduktiivset edu ei ole teada. Üks võimalus on, et lordoosi käitumise defeminiseerimine on kompromiss östradioolist sõltuva organisatsiooni jaoks, mis soodustab paljunemisvõimet. Näiteks võib noorukite munasarjade hormooniga kokkupuude suurendada naiste hamstrite sotsiaalset domineerimist / agressiivsust, nagu on näidatud noorukite munandite hormoonide ekspositsiooni korral hamstrite puhul (Schulz et al., 2006a; Schulz ja Sisk, 2006). Naiste hamstrid on oma agressiivse käitumise poolest hästi tuntud (nt Payne ja Swanson, 1970) ja varasem töö näitab, et sotsiaalselt domineerivad naised sünnivad suuremaid pesakondi kui sotsiaalselt allutatud naised (Huck et al., 1988). Seega, kuigi östradiooli lordoosi käitumise defeminiseerimine noorukieas võib vähendada meestega paaritumise interaktsiooni kestust, võib teiste käitumissüsteemide korraldamine tagada üldise viljakuse.

Rottidel on leitud ka noorukite steroidhormoonide organisatoorset toimet. Eksogeenne testosterooni manustamine varases noorukieas defemiseerib müügijärgset käitumist (Bloch et al., 1995). Lisaks sellele näitavad enne noorukieas munasarjadega emasrottide testosterooni indutseerimist madalamad tasemed ja naised kulutavad partnerite eelistatud testide ajal märkimisväärselt vähem aega kui mehed, kui naised, kes on munasarjades munasarjades pärast noorukit.de Jonge et al., 1988). Lisaks ilmneb, et vastsündinute hormoonne keskkond määrab kindlaks, kuivõrd noorukite munasarjahormoonid masculiniseerivad käitumist: noorukite munasarjade hormooniga kokkupuutel on vähe mõju neonataalsete androgeenitud emaste rottide reproduktiivsele käitumisele (de Jonge et al., 1988). Seega muutuvad arenguprotsessid, mis tekivad neonataalselt, muutma neuraalset substraati, millele gonadiinhormoonid noorukiea jooksul toimivad, rõhutades steroidist sõltuvate käitumisperioodide keerulist ja interaktiivset laadi arengut.

Munasarjade hormoonid korraldavad selgelt noorte perioodi jooksul mõned naiste käitumist. Vähem selge on see, kas munasarjade hormoonide suhteline tundlikkus postnataalse arengu ajal on erinev, sest munasarjade hormoonide toimeid mitme arengu ajapunkti vahel ei ole veel läbi viidud. Varajane (neonataalne) ovariektoomia eemaldab noorukieas tingimata munasarjade hormoonide igasuguse mõju ning kui hormoonasenduse ajastust süstemaatiliselt ei muudeta, ei ole võimalik kindlaks teha vastsündinute ja puberteedi munasarjade hormoonide ainulaadset panust täiskasvanute käitumuslikku organisatsiooni. Kuni selliste katsete läbiviimiseni me ei tea, kas noorukieas on eriti tundlik periood munasarjade hormoonide organiseerimiseks täiskasvanud käitumisele.

Noorte aju hormoonist sõltuva organisatsiooni neurobioloogilised mehhanismid

Oleme seni keskendunud peamiselt kaalukatele käitumuslikele tõenditele, mis näitavad, et noorukitel on steroidhormoonist sõltuv neuraalsete ahelate organisatsioon. Rakutasandil, milliseid arenguüritusi ja -protsesse moduleerivad puberteediumi hormoonid hallituse närvipiirkonna struktuuriks? Võib-olla ei ole üllatav, et noorukite ajuorganisatsioon hõlmab paljusid samu protsesse, mis on perinataalse organisatsiooni ajal strukturaalse seksuaalse diferentseerumise aluseks ja et pubertaalsed hormoonid mõjutavad neid protsesse, sealhulgas rakkude arvu ja rakkude rühma mahtu, rakusurma ja valge materjali mahtu.

Hormoonid ja kogemused

Ülaltoodud näidetest selgub, et puberteediumi steroidhormoonid võivad mõjutada noorukite aju arengut otsese närvisüsteemi toimega. Hormoonid võivad ka kaudselt mõjutada noorukite aju, muutes sotsiaalset suhtlust ja kogemusi. Kogemus on võimas aju- ja käitumisarengu kujundaja ning see toimib paljude samade mehhanismide kaudu, mis toetavad hormonaalset mõju aju arengule. Selles osas võrreldakse hormoonist sõltuvate ja kogemustest sõltuvate neuraalahelate organisatsiooni mehhanisme.

Mõned kogemused on ühised kõikidele liikidele ja annavad sensoorset teavet selle keskkonna kohta, kus liik on arenenud. Kogemuselt oodatava aju arengus on kogemus hädavajalik ja seda tuleb teatud arenguaegadel kokku puutuda sobiva ja adaptiivse närvisüsteemi arengu jaoks.Greenough jt, 1987). Kogemuselt oodatava arengu näideteks on nõue valguse ja visuaalse mustriga kokkupuutumiseks visuaalse ajukoore nõuetekohaseks arenguks (Borges ja Berry, 1978; Timney et al., 1978) ja nõue, et keelekeskkonnas esineb kokkupuude tavapärase keele arendamise ajaga (Fromkin et al., 1974; Kenneally et al., 1998). Kriitiliste arenguperioodide jooksul esineb palju kogemusi ootavaid neuraalsete mustrite vorme ning need tekivad üleproduktitud sünapsi aktiivse kõrvaldamise või kärpimise ja asjaomaste närviahelate tugevdamise kaudu (Must ja Greenough, 1997; Greenough jt, 1987). Vastupidiselt universaalsetele kogemustele on teatud tüüpi kogemused konkreetsed üksikisikutele ja vahendavad “kogemusest sõltuvat” aju arengut (Greenough jt, 1987). Kogemusest sõltuv areng ei pruugi tingimata toimuda kriitilise perioodi jooksul ja tekib, kui tekivad uued sünapsid vastuseks olulistele sündmustele inimese elus. Sünaptilised ühendused, mis on kogemuste poolt aktiveeritud ja tugevdatud, integreeritakse valikuliselt neuraalsesse ahelasse.

Pubertaalsete hormoonide efektid noorukite ajus, olenemata sellest, kas need on otsese või kaudse sotsiaalse kogemuse muutmise kaudu, on tõenäoliselt kogemustest sõltuv areng, sest hormooniga kokkupuutumise ajastus ja hulk võib üksikisikute lõikes oluliselt erineda. Meie töö meessoost Süüria hamsteriga näitab, et puberteediumi suurenemine gonadiini hormoonide sekretsioonis on muutuja, mis mõjutab sotsiaalse käitumise väljendumist täiskasvanueas. Lisaks peab see hormoonide mõju aju kaudu toimuma hormoonide otsese toimega, sest nendes katsetes ei manipuleeritud sotsiaalne kogemus. Inimeste noorte arengu ajal on samaaegsed hormoonide sekretsiooni muutused ja sotsiaalse kogemuse muutused ning ei ole võimalik eristada hormoonide otsest ja kaudset mõju käitumuslikule arengule. Et seda küsimust eksperimentaalselt käsitleda, küsisime, kas noorukite sotsiaalne kogemus võib leevendada puberteedi testosterooni puudumisest tulenevaid kahjulikke tagajärgi meessoost hamstrite seksuaalsele käitumisele.

Hamstrid olid enne puberteeti gonadektoomia kolmel nädalal. 4i ja 8i nädala vanuste vahel, normaalse puberteedieaja ja noorukieas, anti isikutele kas korduv (3x / nädal) 15-min mittekontaktset kokkupuudet östradiooli- ja progesterooniga krunditud emasloomadega, mis olid ümbritsetud võrgukarbis (NoT + emane), korduv kokkupuude tühja võrgukasti (NoT + võrgusilma) või kogemuste puudumisega (NoT + Ø). Kogemuse manipulatsioonid katkestati 8-i nädala vanustel ja seejärel 11-i nädala vanustel (7 nädalat pärast gonadektoomia), kõik isikud said subkutaanset testosterooni implantaati ühe nädala jooksul enne vastuvõtva naise käitumiskatset. Nende 3-gruppide seksuaalset käitumist võrreldi neljanda isasrühma rühmaga, kellel esines puberteedieas endogeenne testosteroon (T). Selle rühma isased olid gonadektoomitud täiskasvanutena, said testosterooni asendust seitse nädalat pärast gonadektoomiat ja testiti vastuvõtva naise puhul nädal hiljem. NoT-isaste kokkupuude emasloomade emasloomadega puberteedi ajal taastas osaliselt mitu reproduktiivset käitumist, sealhulgas suguelundite hooldust ja ejakulatsiooni. Ejakulatsiooni number (Joonis 5) ja ejakulatsiooni latentsus ei erinenud NoT + emaste ja T-meeste vahel. Seevastu oli T-grupil rohkem ejakulatsioone kui NoT + Ø ja NoT + võrgusilma rühma (Joonis 5). Selles katses olid implantaatide poolt toodetud testosterooni plasmakontsentratsioonid NoT + emastel loomadel ootamatult madalad (2.82 ± 0.36 ng / ml, p <0.038), võrreldes NoT + võrkkarbi (3.86 ± 0.17 ng / ml) ja T rühmadega (3.72 ± 0.19 ng / ml). Kui NoT + emasloomade T-tasemed oleksid olnud sarnased T-rühma omadega, võis nende käitumine olla isegi rohkem sarnane T-rühma käitumisega ning erineda võrkkarbi NoT + Ø ja NoT + rühmadest. Selle katse tulemused näitavad, et kokkupuude naissoost sensoorsete stiimulitega noorukieas võib puberteedi testosterooni puudumise vähemalt osaliselt kompenseerida ning viitavad sellele, et hormoonide otsene ja kaudne mõju käitumise arengule võib toimida samadel närvisubstraatidel ja samade mehhanismide kaudu. Puberteedieas hormoonid ja kogemused võivad sünergiseeruda, et tahkestada noorukieas toimuv närviülekanne.

 

Joon 5

Noorte ühiskondlik kogemus taastab täiskasvanud ejakulatsiooni käitumise meessoost süüria hamstritel, kellel puudub puberteediline testosteroon. Sotsiaalse kogemuse puudumisel gonodectomized mehed (GDX) enne puberteeti olid oluliselt vähem ejakulatsioone kui positiivsed ...

Kokkuvõte ja tulevikusuunad

Siin vaadeldi tõendeid selle kohta, et nooruki aju korraldatakse teisel korral puberteedi ajal sekreteeritavate gonadiini steroidhormoonide poolt, ning kirjeldasime meie hiljutist eksperimenti, milles käsitleti, kas puberteediumi hormoonide paaritumise käitumise noorukit reguleerib diskreetne tundlik periood, mis avaneb ja sulgub noorukiea algust ja nihet. Me leidsime, et testosteroonist sõltuva meessoost paaritumise käitumise tundlik periood ei ole tõenäoliselt neonataalsest perioodist eraldatav, arvestades, et meie “varajase puberteedi” testosterooni ravi alustati vahetult pärast perinataalse perioodi üldist heakskiidetud lõpp-punkti 10-i. ja tõhusalt organiseeritud täiskasvanute käitumist. Need andmed viitavad sellele, et steroidide toime organisatsiooniliste ja aktiveerimismehhanismide klassikalist vaadet tuleb üle vaadata, et lisada postnataalset tundlikkust vähendav aken steroidhormoonide meheliste paaritumise käitumisele, mis lõpeb puberteedi ja noorukieas.

Steroidhormoonide organisatsioonilise ja aktiveeriva toime klassikalise vaate läbivaatamine toob tingimata kaasa uusi küsimusi. Klassikalises vaatepunktis mängivad munasarjade hormoonid vähe või üldse mitte aju ja käitumusliku seksuaalse diferentseerumise osas, kuid tõendid kogunevad, et munasarjade hormooni ekspositsioon noorukieas muudab alaliselt naissoost täiskasvanute käitumist. Ei ole veel teada, kas täiskasvanud naiste käitumist reguleerivad diskreetsed noorukite tundlikud perioodid või kas käitumisorganisatsioon on võimalik varasematel või hilisematel ajahetkedel. Steroidist sõltuva organisatsiooni tundliku perioodi regulatsiooni mõistmine suurendab oluliselt meie arusaamist puberteedi varajase või hilise avaldumise tagajärgedest tüdrukutel, mis on õigeaegne küsimus, arvestades, et puberteedi algus tüdrukutel on viimastel aastatel märkimisväärselt tõusnud (Parent et al., 2003).

Teine oluline uurimisvaldkond on määrata kindlaks mehhanismid, mille abil sotsiaalsed ja keskkonnaalased tegurid vahendavad gonadiini steroidhormoonide mõju käitumisele. Oleme näidanud, et sotsiaalsed kogemused parandavad noorukite ajal gonadaalsete hormoonide puudumisest tingitud käitumishäireid, mis viitab sellele, et sotsiaalsed kogemused võivad modifitseerida samu neuraalseid ahelaid, mis on noorukieas ümber ehitatud ja täpsustatud, et võimaldada täiskasvanute käitumise asjakohast kuvamist. Tulevased uuringud keskenduvad neuraalsetele mehhanismidele, mille abil ühiskondlikud kogemused ja puberteediumi hormoonid interakteeruvad ajus noorukieas. Samuti on viljakas määrata, kuidas kogemused ja puberteediumi hormoonid mõjutavad teisi sotsiaalse käitumise liike, nagu agressioon ja vanemlik käitumine.

Lõpuks on veel palju õppida sarnasustest, erinevustest ja seosest perinataalse ja peripubertaalse organisatsiooni perioodi vahel. Tundub selge, et meeste kaheastmeline organisatsioon on funktsioon, mis sõltub testosterooni sekretsiooni kahest eluajast. Lisaks tundub, et testosteroon masculiniseerib ja defeminiseerib mõlema aja jooksul neuraalseid ahelaid. Sellega seoses on perinataalsed ja peripubertaalsed perioodid sarnased. Sellegipoolest ei ole sel ajal selge, kas testosterooni androgeensed ja östrogeensed toimed on peripubertaalse organisatsiooni ajal mängus, kuna need on perinataalselt ja nagu juba arutletud, tunduvad munasarjade hormoonid naissoost peripubertaalse organisatsiooni ajal olevat suurem mängija kui perinataalse organisatsiooni korral . Samuti on suurel määral uurimata, milline on neerupealiste steroidide kõrgenenud sisaldus inimestel puberteedi eel. Teine märkimisväärne erinevus perinataalsete ja peripubertaalsete perioodide vahel, vähemalt meessoost paaritumise käitumise korraldamisel, on organiseerumise aste. Tundlikkus steroidisõltuva organisatsiooni suhtes on noorukieas vähem kui varases sünnijärgses elus, mis on tõenäoline, sest organisatsiooni perinataalne periood vähendab organiseeritud ahelate tulevast tempeldatavust ja plastilisust. Lisaks sellele kvantitatiivsele erinevusele ei ole selge, millised on mehhanismid, mille kaudu perinataalsed ja pubertaalsed hormoonid tekitavad struktuurset seksuaalset dimorfismi, nt raku proliferatsiooni moduleerimine, rakkude ellujäämine, raku fenotüüp, ühenduvus. Kuigi hormoonist sõltuva organisatsiooni perinataalsete ja peripubertaalsete perioodide vahelise seose eksperimentaalne uuring on tulemas, tundub ohutu öelda, et organisatsiooni perinataalne periood, määratledes seksuaalse diferentseerumise esialgse arengutaseme, määrab parameetrid, mille piires peripubertaalsed hormoonid toimivad ja ennustab, mis tuleb noorukieas.

Tunnustused

Allmärkused

viited