Gepost 22. Februar 2016 vun Giuseppe Gangarossa in Basis Neurowëssenschaften, Endokrinologie, Erënnerung & Léieren, Sex Hormone
Wa mir un Geschlechtshormone denken, notamment Östrogenen an Androgenen, associéiere mir se normalerweis mat Geschlecht, Geschlecht a Kierperentwécklung. Wéi all Hormone si si chemesch Messenger, Substanzen, déi an engem Deel vum Kierper produzéiert ginn, déi weider an aneren Deeler soen wat se maache sollen. Wéi och ëmmer, mir hunn dacks d'Tendenz fir den enormen Impakt ze vergiessen, déi dës Steroidhormone op d'Gehirfunktioun hunn. Vun Déierstudien ass et kloer ginn datt während der fréicher Entwécklung, d'Belaaschtung vum Gehir op Testosteron an Estradiol, Hormone präsent a béid Männercher a Weibchen, féiert zu irreversiblen Verännerungen am Nervensystem (McCarthy et al., 2012). E wuessend a ganz attraktiv Kierper vu Wëssenschaft suggeréiert datt Geschlechtshormone eng neuromodulatoresch Roll an der kognitiver Gehirfunktioun spillen (Janowsky, 2006). Ausserdeem hunn Testosteron Dysfunktioune (Hypogonadismus, chemesch Kastratioun, etc.) gewisen datt se mat Erënnerungsdefekte verbonne sinn. Wéi och ëmmer, trotz dëse Fortschrëtter, bleift et ëmmer nach en Rätsel wéi Geschlechtshormonen d'Gehir beaflossen.
An engem interessante Pabeier publizéiert am PLUS EE, Picot a Kollegen hu probéiert, ee Stéck vum Puzzel auszefëllen. Si hunn d'neurobiologesch Effekter vun zerebralen Androgen Rezeptor (AR) Ablatioun op Hippocampal Plastizitéit a kognitiv Leeschtung bei männlechen Nager ënnersicht (Picot et al., 2016). Obwuel verschidde Berichter schonn e Link tëscht Geschlechtshormonen a kognitiver Funktioun beliicht hunn (Galea et al., 2008; Janowsky, 2006), muss vill méi gemaach ginn fir déi "net-sexuell" Funktiounen vun Androgenen voll ze klären.
Androgen Rezeptoren, Testosteron a Gehirfunktioun
Am Zentralnervensystem bindet Testosteron un AR dat am Zell Zytoplasma lokaliséiert ass. Beim Bindung a Rezeptor Aktivéierung kann AR an de Kär translokéieren, wou et als DNA-bindende Transkriptiounsfaktor kann handelen, sou datt d'Gen-Transkriptioun reguléiert. Wa mir d'Ausdrocksmuster vum AR am Gehir kucken, fanne mir datt et héich lokaliséiert am zerebrale Cortex an dem Hippocampus, déi Regiounen assoziéiert mat héije kognitiven Funktiounen wéi Erënnerung, Léieren, Motivatioun an Opmierksamkeet.
Mat enger Mauslinn déi AR Ausdrock fehlt, speziell am Nervensystem, hunn d'Auteuren en Nettofall an der temporärer Veraarbechtung vun Erënnerungsinformatioun observéiert. Dës Zort Erënnerung representéiert d'Fäegkeet fir d'Uerdnung ze erënneren an där Objeten oder Eventer vun engem Sujet erlieft goufen. Neural AR-geläschte Mais konnten net tëscht zwee temporär ënnerscheeden Objeten an enger temporärer Klassifizéierungsaufgab ënnerscheeden, an där Wild-Typ Nager fäeg waren tëscht visuellen Objeten z'ënnerscheeden, déi an enger spezifescher temporärer Uerdnung presentéiert goufen (déi éischt versus déi rezentst gesinn Objet) (Figure 1). Temporal an Unerkennungsveraarbechtung sinn zwee kritesch Komponente vun der episodescher Erënnerung. Als solch, fir z'ënnerscheeden ob den observéierten Defizit wéinst enger Behënnerung am fréieren oder leschte Prozess kéint sinn, hunn d'Auteuren eng net-temporal Veraarbechtungsaufgab gemaach, den Objekterkennungsgedächtnistest, an deem d'Mais tëscht engem vertrauten an engem Vertrauten ënnerscheeden mussen en net kennt Objet. Interessanterweis konnten mutant Mais d'Diskriminéierung maachen, wat suggeréiert datt d'Unerkennungsveraarbechtung intakt ass no der genetescher Läschung vun der AR (Figure 1). Insgesamt weist dës Satz vun Daten un datt Androgenen d'Veraarbechtung vun der temporärer Uerdnung vun der episodescher Erënnerung beaflosse kënnen, eng Funktioun staark behënnert an der Alzheimer Krankheet. Allerdéngs, "ob dësen Defizit duerch eng defekt Konsolidéierung verursaacht ka ginn oder duerch eng behënnert Erënnerungsrecuperatioun muss exploréiert ginn", seet den Dr Sakina Mhaouty-Kodja, Senior Autor vun der Studie an Teamleader.
Figure 1. Androgen Rezeptor Knock-out Mais weisen Behënnerungen an enger temporärer Uerdnung Erënnerung Aufgab (a, c) awer normal Neiheet Unerkennung (b, d).
Androgen Rezeptoren a Gehir Plastizitéit
Den Hippocampus ass staark an der temporärer Veraarbechtung vun Erënnerungsinformatioun implizéiert. Mat de Verhalensresultater an dem héijen Niveau vum AR Ausdrock an dëser Erënnerungsbezunnen Struktur, hunn d'Auteuren decidéiert z'ënnersichen ob d'AR-Läschung fäeg ass d'Gehirplastizitéit z'änneren. Mat elektrophysiologeschen Techniken hunn de Picot a Kollegen festgestallt datt d'Hippocampi vun neuralen AR-ablatéierte Mais manner waren "Plastik"wéi eng bedeitend Reduktioun vun der laangfristeg Potenzéierung (LTP) festgestallt gouf (Figure 2). LTP ass bekannt als de celluläre a molekulare Substrat vu Léier- a Gedächtnisfunktiounen (Lynch, 2004). Och wann en direkten Link tëscht Verhalen an LTP iergendwéi fehlt, ass et verlockend ze virstellen datt zerebrale AR kritesch fir neuronal Funktioun ka sinn. Tatsächlech, am Aklang mat den LTP Experimenter, hunn d'Autoren observéiert datt AR-mutant Mais reduzéiert basal synaptesch Transmissioun weisen, obwuel keng Ännerung vun den ionotropesche Glutamatrezeptoren, AMPA an NMDA, festgestallt gouf. "De Verloscht oder Down-Regulatioun vun neuralen AR kann dann schiedlech sinn fir Funktiounen a Verhalen, déi duerch spezifesch Gehirregiounen ëmgesat ginn.", proposéiert d'Auteuren.
Figure 2. Genetesch Fehlen vun AR verännert laangfristeg Potenzéierung (LTP) am Hippocampus.
Zukunft Entdeckungen
Dës Etude stellt e wichtege Schrëtt no vir am Verständnis vun net-sexuelle Funktiounen vu Geschlechtshormonen. "Et ass ganz wahrscheinlech", seet den Dr. Sakina Mhaouty-Kodja, "datt Androgen Hormone och eng Schlësselroll am weibleche Gehir spille kënnen an en aktuelle Projet am Labo ënnersicht dësen Aspekt". Tatsächlech, obwuel mat Differenzen am hormonellen Inhalter, béid Männercher a Weibercher ausdrécken Rezeptoren fir Androgenen (AR) an Östrogenen (ER), wat suggeréiert datt eise Gehir wierklech méi komplex ass wéi mir geduecht hunn. Vill interessant Froen entstinn aus dëser an aner Studien. Kënne mir dann vun engem sexuellen Gehir schwätzen? Sinn männlech a weiblech Gehir esou extrem ënnerschiddlech wéi mir gleewen, oder am Géigendeel, iwwerraschend ähnlech? Dëst ass en extrem spannend an erweidert Fuerschungsfeld dat zu wichtegen Entdeckungen féiert, déi d'Art a Weis wéi mir d'Gehir verstinn änneren.
Referenze
- McCarthy MM, Arnold AP, Ball GF, Blaustein JD, De Vries GJ (2012). Geschlecht Differenzen am Gehir: déi net sou onbequem Wourecht. J Neurosci 32:2241–2247
- Janowsky JS (2006). Denken mat Äre Gonaden: Testosteron a Kognitioun. Trends Cogn Sci. 10: 77–82
- Picot M, Billard JM, Dombret C, Albac C, Karameh N, Daumas S, Hardin-Pouzet H, Mhaouty-Kodja S (2016). Neural Androgen Receptor Läschen behënnert d'temporal Veraarbechtung vun Objeten an Hippocampal CA1-ofhängeg Mechanismen. PLoS One. 5. Februar; 11(2): e0148328
- Galea LAM, Uban KA, Epp JR, Brummelte S, Barha CK, Wilson WL, et al. (2008). Endokrine Reguléierung vun der Erkenntnis an der Neuroplastizitéit: eis Verfollegung fir déi komplex Interaktioun tëscht Hormonen, dem Gehir a Verhalen z'entdecken. Can J Exp Psychol Rev Can Psychol Experimentale. 62: 247–260
- Lynch MA (2004). Laangfristeg Potenzéierung an Erënnerung. Physiol Rev. Jan;84(1):87-136
Dankbarkeet
Den Auteur ass dem Teresita Cruz dankbar fir Hëllef.
All ausgedréckt Meenung sinn déi vum Auteur, a reflektéieren net onbedéngt déi vu PLOS. Dësen Artikel ass net geduecht fir exzessiv Alkoholkonsum ze encouragéieren.
Giuseppe Gangarossa krut säin Doktorat an de Biomedizinesche Wëssenschaften, Spezialitéit Neurowëssenschaften, vun der Universitéit vu Bologna. Hie war Visiteur um Karolinska Institutet (Sotckholm, Schweden) an Inserm (Montpellier, Frankräich) an ass de Moment Postdoc am Collège de France (Paräis, Frankräich). Säin Haaptfuerschungsthema ass Dopamin-verbonne Gehirerkrankungen. Dir kënnt him op Twitter verfollegen @PeppeGanga
;