Paskelbta vasario 22, 2016 Giuseppe Gangarossa in Pagrindinė neurologija, endokrinologija, Atmintis ir mokymasis, Sekso hormonai
Kai galvojame apie lytinius hormonus, ypač estrogenus ir androgenus, paprastai juos susiejame su lytimi, lytimi ir kūno vystymusi. Kaip ir visi kiti hormonai, jie yra cheminiai pasiuntiniai, medžiagos, pagamintos vienoje kūno dalyje, kurios toliau pasakoja kitoms dalims, ką daryti. Tačiau mes dažnai turime tendenciją pamiršti didžiulį šių steroidinių hormonų poveikį smegenų funkcijoms. Tyrimų su gyvūnais metu paaiškėjo, kad ankstyvo vystymosi metu smegenų ekspozicija testosteronu ir estradioliu, tiek vyrams, tiek moterims, sukelia negrįžtamus nervų sistemos pokyčius (McCarthy ir kt., 2012). Augantis ir patrauklus mokslas rodo, kad lytiniai hormonai atlieka neuromoduliacinį vaidmenį pažinimo smegenų veikloje (Janowsky, 2006). Be to, testosterono disfunkcijos (hipogonadizmas, cheminė kastracija ir kt.) Yra susijusios su atminties defektais. Tačiau, nepaisant šių pasiekimų, vis dar lieka mįslė, kaip lytiniai hormonai veikia smegenis.
Į įdomų dokumentą, paskelbtą PLoS ONEPicot ir kolegos bandė užpildyti vieną įspūdį. Jie ištyrė smegenų androgenų receptorių (AR) abliacijos neurobiologinį poveikį hippokampo plastiškumui ir pažintiniam veikimui vyrų graužikams (Picot ir kt., 2016). Nors keliose ataskaitose jau išryškėjo ryšys tarp lytinių hormonų ir pažinimo funkcijos (Galea ir kt., 2008; Janowsky, 2006), reikia daug daugiau nuveikti siekiant visiškai išaiškinti androgenų „ne seksualines“ funkcijas.
Androgenų receptoriai, testosterono ir smegenų funkcija
Centrinėje nervų sistemoje testosteronas jungiasi prie AR, kuris yra lokalizuotas ląstelių citoplazmoje. Įsijungus ir receptoriaus aktyvacijai, AR gali persikelti į branduolį, kur jis gali veikti kaip DNR surišantis transkripcijos faktorius, taip reguliuojant genų transkripciją. Žvelgdami į AR smegenų ekspresijos modelius, pastebime, kad jis labai lokalizuojasi smegenų žievėje ir hipokampe, kurie yra regionai, susiję su didelėmis kognityvinėmis funkcijomis, tokiomis kaip atmintis, mokymasis, motyvacija ir dėmesys.
Naudodamiesi pelės linija, neturinčia AR ekspresijos konkrečiai nervų sistemoje, autoriai pastebėjo, kad atminties informacijos apdorojimas laikinai sumažėjo. Šis atminties tipas reiškia sugebėjimą prisiminti objektų ar įvykių patyrimo tvarką. Neuroninės AR ištirtos pelės laikinojo klasifikavimo užduotyje negalėjo atskirti dviejų laikinai skirtingų objektų, kuriuose laukiniai tipo graužikai galėjo atskirti vizualinius objektus, kurie buvo pateikti tam tikroje laikinojoje tvarkoje (pirmasis, palyginti su naujausiu matomu objektu) (1 pav). Laiko ir atpažinimo apdorojimas yra du svarbūs epizodinės atminties komponentai. Taigi, norėdami atskirti, ar pastebėtas deficitas gali būti susijęs su pirmojo ar pastarojo proceso sutrikimu, autoriai atliko ne laiko apdorojimo užduotį, objekto atpažinimo atminties testą, kuriame pelės turi diskriminuoti pažįstamą ir nežinomas objektas. Įdomu tai, kad mutantinės pelės sugebėjo padaryti diskriminaciją, o tai rodo, kad pripažinimo apdorojimas yra nepažeistas po AR genetinio ištrynimo (1 pav). Iš viso šis duomenų rinkinys rodo, kad androgenai gali paveikti epizodinės atminties laiko tvarką, kuri yra stipri Alzheimerio ligos funkcija. Tačiau „ar reikės išsiaiškinti, ar šis deficitas gali atsirasti dėl nepakankamo konsolidavimo, ar dėl to, kad trūksta atminties paieškosSako dr. Sakina Mhaouty-Kodja, vyresnysis mokslo ir komandos vadovas.
1 pav. Androgenų receptorių išstūmimo pelėms būdingas sutrikimas laikinojoje atminties užduotyje (a, c), bet normalus naujumo atpažinimas (b, d).
Androgenų receptoriai ir smegenų plastiškumas
Hipokampas yra stipriai susijęs su atminties informacijos laikinu apdorojimu. Atsižvelgiant į elgesio rezultatus ir aukštą AR ekspresijos lygį šioje atminties struktūroje, autoriai nusprendė ištirti, ar AR ištrynimas galėjo pakeisti smegenų plastiškumą. Naudodamas elektrofiziologinius metodus, „Picot“ ir kolegos nustatė, kad nervinių AR-abluotų pelių hippokampis buvo mažesnis.plastmasinis„Kadangi pastebėtas ilgalaikio potencialo (LTP) sumažėjimas (2 pav). Žinoma, kad LTP yra ląstelinis ir molekulinis mokymosi ir atminties funkcijų substratas (Lynch, 2004). Nors tiesioginio ryšio tarp elgesio ir LTP kažkaip nėra, norisi įsivaizduoti, kad smegenų AR gali būti labai svarbus neuronų funkcionavimui. Tiesą sakant, sutikę su LTP eksperimentais, autoriai pastebėjo, kad AR mutavusios pelės parodė sumažėjusį bazinį sinapsinį perdavimą, nors jonotropinių glutamato receptorių, AMPA ir NMDA modifikacijos nebuvo aptiktos. „Nervų AR praradimas arba reguliavimas gali būti žalingas funkcijoms ir elgesiui, kurį įgyvendina specifiniai smegenų regionai“, Pasiūlė autoriai.
2 pav. Genetinis AR nebuvimas keičia ilgalaikį potencialą (LTP) hipokampe.
Ateities atradimai
Šis tyrimas yra svarbus žingsnis į priekį siekiant suprasti lytinių hormonų ne seksualines funkcijas. „Tai labai tikėtinaSako dr. Sakina Mhaouty-Kodja: „kad androgeniniai hormonai gali vaidinti pagrindinį vaidmenį taip pat moterų smegenis, o dabartinis projektas laboratorijoje tiria šį aspektą“. Tiesą sakant, nors skiriasi hormonų kiekis, tiek vyrai, tiek moterys išreiškia androgenų (AR) ir estrogenų (ER) receptorius, o tai rodo, kad mūsų smegenys iš tiesų yra sudėtingesnės, nei manėme. Iš šio ir kitų tyrimų kyla daug įdomių klausimų. Tada galime kalbėti apie seksualines smegenis? Ar vyrų ir moterų smegenys yra labai skirtingos, kaip mes tikime, arba, priešingai, stebėtinai panašios? Tai labai įdomi ir besiplečianti mokslinių tyrimų sritis, kuri veda prie svarbių atradimų, kurie pakeis mūsų supratimą apie smegenis.
Nuorodos
- McCarthy MM, Arnold AP, Ball GF, Blaustein JD, De Vries GJ (2012). Lyties skirtumai smegenyse: ne tokia nepatogi tiesa. J Neurosci 32: 2241–2247
- Janowsky JS (2006). Mintys su savo gonadais: testosteronas ir pažinimas. Tendencijos Cogn Sci. 10: 77 – 82
- PicotM, Billard JM, Dombret C, Albac C, Karameh N, Daumas S, Hardin-Pouzet H, Mhaouty-Kodja S (2016). Neuroninių androgenų receptorių ištrynimas pažeidžia laikiną objektų apdorojimą ir hipokampo CA1 priklausomus mechanizmus. „PLoS One“. Vasario 5 d .; 11 (2): e0148328
- Galea LAM, Uban KA, Epp JR, Brummelte S, Barha CK, Wilson WL ir kt. (2008). Endokrininis pažinimo ir neuroplastikos reguliavimas: mūsų siekis atskleisti sudėtingą hormonų, smegenų ir elgesio sąveiką. Ar J Exp Psychol Rev Can Psychol Expérimentale gali. 62: 247 – 260
- Lynch MA (2004). Ilgalaikis potencialas ir atmintis. Physiol Rev. Jan; 84 (1): 87-136
Padėka
Autorius dėkoja Teresita Cruzui už pagalbą.
Visos išreikštos nuomonės yra autoriaus nuomonės ir nebūtinai atspindi PLOS. Šis straipsnis nėra skirtas skatinti pernelyg didelį alkoholio vartojimą.
Giuseppe Gangarossa Bolonijos universitete įgijo biomedicinos mokslų daktaro laipsnį, neurologijos specialybę. Jis buvo kviestinis Karolinska instituto (Sotckholmas, Švedija) ir Insermo (Monpeljė, Prancūzija) narys. Šiuo metu jis yra Prancūzijos koledžo (Paryžius, Prancūzija) postdokas. Pagrindinė jo tyrimų tema yra su dopaminu susiję smegenų sutrikimai. Galite sekti jį twitteryje @PeppeGanga
;
