2 월 22, 2016 게시자 : 주세페 간 고로 사 in 기본 신경 과학, 내분비학, 기억 및 학습, 성 호르몬
우리가 성 호르몬, 특히 에스트로겐과 안드로겐에 대해 생각할 때, 우리는 보통 그들을 성별, 성별 및 신체 발달과 관련시킵니다. 모든 호르몬과 마찬가지로, 그들은 화학 물질 전달자입니다. 신체의 한 부분에서 생성되어 다른 부분에 무엇을해야하는지 알려주는 물질입니다. 그러나 우리는 종종 이러한 스테로이드 호르몬이 뇌 기능에 미치는 엄청난 영향을 잊는 경향이 있습니다. 동물 연구에서 초기 개발 과정에서 남성과 여성 모두에 존재하는 호르몬 인 테스토스테론과 에스트라 디올이 뇌에 노출되면 신경계에 돌이킬 수없는 변화가 일어나는 것이 분명 해졌다 (McCarthy et al., 2012). 성장하고 매우 매력적인 과학은 성 호르몬이인지 기능의 뇌 기능에서 신경 조절 역할을한다는 것을 시사합니다 (Janowsky, 2006). 또한 테스토스테론 장애 (성선 기능 저하, 화학적 거세 등)는 기억 장애가있는 것으로 나타났습니다. 그러나 이러한 진보에도 불구하고 여전히 성 호르몬이 뇌에 어떤 영향을 미치는지는 수수께끼로 남아 있습니다.
흥미로운 논문에서 PLoS 하나, Picot과 동료들은 수수께끼의 한 조각을 채우려고했다. 연구자들은 뇌 안드로겐 수용체 (AR) 제거가 남성 해 설치류에서의 해마 가소성 및인지 능력에 미치는 영향을 조사했다 (Picot et al., 2016). 여러 보고서가 이미 성 호르몬과인지 기능 (Galea et al., 2008, Janowsky, 2006) 사이의 연관성을 강조했지만, 안드로겐의 "비 성적인"기능을 완전히 해명하기 위해서는 훨씬 더 많은 연구가 필요합니다.
안드로겐 수용체, 테스토스테론 및 뇌 기능
중추 신경계에서는 테스토스테론이 세포질에 국한되어있는 AR에 결합합니다. 결합 및 수용체 활성화시, AR은 DNA 결합 전사 인자로서 작용하여 핵 전사를 조절할 수있는 핵으로 전위 할 수있다. 우리가 뇌에서 AR의 발현 패턴을 관찰 할 때, 기억, 학습, 동기 부여 및 주의력과 같은 높은인지 기능과 관련된 영역 인 대뇌 피질과 해마에 매우 국한되어 있음을 발견했습니다.
특히 신경계에서 AR 발현이없는 마우스 라인을 사용하여 저자는 기억 정보의 시간 프로세싱에서 순 감소를 관찰했다. 이 유형의 메모리는 객체 또는 이벤트가 대상에 의해 발생한 순서를 기억하는 기능을 나타냅니다. 신경계 AR 결실 마우스는 야생형 설치류가 특정 시간 순서 (가장 최근에 관찰 된 개체와 가장 최근의 개체) 사이에 존재하는 시각적 개체를 구별 할 수있는 시간적 분류 작업에서 시간적으로 다른 두 개체를 구별 할 수 없었다. (그림 1). 시간 및 인식 처리는 일회용 메모리의 두 가지 중요한 구성 요소입니다. 이와 같이 관찰 된 결손이 전자 또는 후자의 과정에서 손상으로 인한 것인지 아닌지를 밝히기 위해 저자는 비 일시적인 처리 작업 인 개체 인식 메모리 테스트를 수행했다.이 테스트에서 마우스는 익숙한 익숙하지 않은 물건. 흥미롭게도, 돌연변이 생쥐는 차별을 할 수 있었는데, 이것은 AR 유전자 결실에 따라인지 과정이 손상되지 않았 음을 시사한다그림 1). 이 모든 데이터 세트는 안드로겐이 알츠하이머 병의 강력한 기능 장애인 일회성 기억의 시간 순서 처리에 영향을 미칠 수 있음을 나타냅니다. 그러나 "이 결손이 불완전한 통합이나 손상된 메모리 검색으로 인해 발생할 수 있는지 여부를 조사해야합니다"라고 연구 및 팀 리더 인 Sakina Mhaouty-Kodja 박사는 말합니다.
그림 1. 안드로겐 수용체 녹아웃 마우스는 일시적 순서 기억 과제 (a, c)에서의 손상을 나타내지 만, 정상적인 신규성 인식 (b, d)는 손상을 나타낸다.
안드로겐 수용체와 뇌 가소성
해마는 기억 정보의 시간 처리에 강하게 연루되어있다. 저자는이 기억 관련 구조에서 행동 결과와 AR 발현 수준이 높다는 점을 고려하여 AR 삭제가 뇌 가소성을 바꿀 수 있는지 여부를 조사하기로 결정했다. 전기 생리 학적 기법을 사용하여, Picot과 동료들은 신경 AR- 절제 생쥐의 해마가 덜 "플라스틱"장기 증강 (LTP)의 유의 한 감소가 감지됨에 따라 (그림 2). LTP는 학습 및 기억 기능의 세포 및 분자 기질로 알려져 있습니다 (Lynch, 2004). 행동과 LTP 사이의 직접적인 연결이 어떻게 든 누락되었지만 대뇌 AR이 신경 기능에 중요 할 수 있다고 상상하는 것은 유혹적입니다. 사실, LTP 실험과 일치하여, 저자들은 AR 돌연변이 생쥐가 이온 성 글루타메이트 수용체 인 AMPA 및 NMDA의 변형이 발견되지 않았지만 감소 된 기저 시냅스 전달을 보여 주었다는 것을 관찰했습니다. “신경성 AR의 손실 또는 하향 조절은 특정 뇌 영역에 의해 구현 된 기능 및 행동에 해로울 수 있습니다"저자를 제안했다.
그림 2. AR의 유전 적 결핍은 해마의 장기 증강 (LTP)을 변화시킨다.
미래 발견
이 연구는 성 호르몬의 비 성적 기능을 이해하는 데있어 중요한 단계입니다. "매우 가능성이있다."Sakina Mhaouty-Kodja 박사는"안드로겐 호르몬은 여성 뇌에서도 중요한 역할을 할 수 있으며 실험실의 현재 프로젝트는이 측면을 조사하고 있습니다". 사실 호르몬 함유량의 차이는 있지만 남성과 여성 모두 안드로겐 (AR)과 에스트로겐 (ER)에 대한 수용체를 나타내므로 우리의 뇌는 우리가 생각한 것보다 훨씬 복잡합니다. 이것과 다른 연구들로부터 많은 흥미로운 질문들이 생깁니다. 우리는 성적인 두뇌에 대해서 이야기 해 주시겠습니까? 우리가 믿는 것처럼 남성과 여성의 두뇌가 극단적으로 다른가, 아니면 반대로 놀랍게도 비슷합니까? 이것은 우리가 두뇌를 이해하는 방식을 바꿀 중요한 발견으로 이어질 매우 흥미 진진하고 확장 된 연구 분야입니다.
참고자료
- McCarthy MM, Arnold AP, Ball GF, Blaustein JD, De Vries GJ (2012). 두뇌의 성차 : 그렇게 불편하지 않은 진실. J Neurosci 32 : 2241–2247
- Janowsky JS (2006). 귀하의 생가를 생각하십시오 : 테스토스테론과인지. 트렌드 Cogn Sci. 10 : 77-82
- PicotM, Billard JM, Dombret C, Albac C, Karameh N, Daumas S, Hardin-Pouzet H, Mhaouty-Kodja S (2016). 신경 안드로겐 수용체 삭제는 개체 및 해마 CA1 종속 메커니즘의 시간적 처리를 손상시킵니다. PLoS One. 5 월 11; 2 (0148328) : eXNUMX
- Galea LAM, Uban KA, Epp JR, Brummelte S, Barha CK, Wilson WL, 외. (2008). 호르몬, 뇌 및 행동 사이의 복잡한 상호 작용을 밝히려는 우리의 노력.인지 및 내분비의 내분비 조절. J Exp Psychol Rev는 Psychol Exprereale을 (를) 할 수 있습니까? 62 : 247-260
- 린치 MA (2004). 장기적인 강화와 기억. Physiol Rev. Jan; 84 (1) : 87-136
감사의 글
저자는 Teresita Cruz에게 도움을 주신 것에 감사드립니다.
표현 된 견해는 저자의 견해이며 PLOS의 견해를 반드시 반영하지는 않습니다. 이 기사는 과도한 음주를 조장하는 것이 아닙니다.
주세페 간 고로 사 볼로냐 대학에서 신경 과학 전문 생명 과학 박사 학위를 받았습니다. Karolinska Institutet (스웨덴 Sotckholm)와 Inserm (프랑스 몽펠리에)의 객원 펠로우였으며 현재 Collège de France (프랑스 파리)에서 박사후 연구원으로 일하고 있습니다. 그의 주요 연구 주제는 도파민 관련 뇌 질환입니다. 트위터에서 그를 팔로우 할 수 있습니다 @PeppeGanga
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