Учёным давно известно, что гормоны воздействуют на работу мозга, влияя на эмоции, умственную активность и повседневный выбор. Однако механизмы, посредством которых эти химические сигналы вызывают подобные изменения, остаются недостаточно изученными.
Недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature Neuroscience, проливает свет на эту область, изучая роль эстрогена – ключевого гормона женского репродуктивного цикла. В ходе контролируемых экспериментов на лабораторных крысах учёные обнаружили, что мозговые процессы, отвечающие за обучение и принятие решений, естественным образом меняются на протяжении гормонального цикла. Эти изменения, по всей видимости, обусловлены молекулярными сдвигами, связанными с дофамином – химическим мессенджером, который лежит в основе «системы вознаграждения» мозга и способствует обучению.
«Несмотря на широкое влияние гормонов на мозг, мало что известно о том, как они воздействуют на когнитивное поведение и связанную с ним неврологическую активность», – отмечает Кристин Константинополь, профессор Центра нейронных наук Нью‑Йоркского университета и старший автор работы. Она добавляет: «В медицинском сообществе растёт понимание того, что изменения уровня эстрогена связаны с когнитивными функциями и, в частности, с психическими расстройствами».
Карла Голден, научный сотрудник Нью‑Йоркского университета и ведущий автор статьи, подчёркивает: «Наши результаты предлагают потенциальное биологическое объяснение, связывающее функцию дофамина с обучением, что позволяет лучше понять как здоровье, так и болезнь».
Исследовательская группа, в которую также вошли учёные из Института нейронаук Медицинской школы Гроссмана Нью‑Йоркского университета и Департамента фармакологии и токсикологии Университета Содружества Вирджинии, отслеживала активность мозга крыс во время выполнения ими ряда обучающих заданий. Животные учились получать «вознаграждение» – доступ к воде – распознавая звуковые сигналы, указывающие на наличие воды и её количество. Успешность выполнения задач значительно возрастала при повышенном уровне эстрогена. По мнению авторов, эстроген усиливает активность дофамина в областях мозга, отвечающих за обработку вознаграждения, тем самым укрепляя сигналы, способствующие обучению.
При снижении активности эстрогена, что ограничивало его влияние на регуляцию дофамина, крысы учились менее эффективно. Эти результаты указывают на возможную связь между гормональными колебаниями и симптомами, наблюдаемыми при некоторых нервно‑психических расстройствах. Команда также подчеркнула, что влияние эстрогена распространялось только на обучение, но не затрагивало процессы принятия решений.
«Все нервно‑психические расстройства демонстрируют колебания тяжести симптомов в зависимости от гормонального состояния, что предполагает: более глубокое понимание того, как гормоны влияют на нейронные цепи, может помочь выявить причины этих заболеваний», – заключает Константинополь.
Исследование было проведено при поддержке Национальных институтов здравоохранения США, Национального института рака, медицинского центра NYU Langone Health и Фонда Саймонса.
