Женският и мъжкият мозък са много сходни, но на ниво молекулярни механизми се появяват ясни полови разлики, разкриващи пътища за разработване на целеви лекарства.
Докато изучават синаптична модулация при женски мишки, учени се сблъскват с проблеми с възпроизвеждането на експерименти, проведени при мъжки мишки и изследователите скоро осъзнават, че не могат.
"Тогава стигнах до заключението, че половите различия в мозъка може да са много важни, не толкова за разбирането как работи умът ни, колкото за да увеличим максимално ползите за медицината", заявява невроендокринологът Катрин Уули (Catherine Woolley) от Северозападния университет в специална президентска лекция на срещата на Обществото за неврология през 2025 г.
В продължение на години невроучените са смятали, че изучаването на женски животни би внесло твърде много вариабилност в експериментите им поради колебанията в хормоните по време на еструсния цикъл. Това води до пристрастие в невронаучните изследвания, при което в един момент изследователите решават категорично да използват само мъжки мишки в експериментите си. Последвалите експерименти обаче разкриват, че еструсният цикъл не води до по-голяма вариабилност при женските мишки.[1] Всъщност през 2016 г. Националните здравни институти включват задължително женски животни в предклиничните биомедицински изследвания.
В своята презентация Уули разсея някои погрешни схващания, които все още имат редица учени и общественост относно половите различия в мозъка, като същевременно акцентира върху много ясните полови различия в мозъка на ниво молекулярни механизми. Тя подчерта важността на включването както на мъжки, така и на женски животни в невронаучните изследвания и как разкриването на половите различия в мозъка може да доведе до разработването на по-добре насочени лекарства.
По отношение на размера на мозъка, разликите между половете са минимални
Често срещано погрешно схващане е, че мозъците на мъжете и жените се различават по размер и че мъжкият мозък е по-голям, обяснява Уули. Когато изследователите директно задават този въпрос, използвайки данни от структурен ЯМР за обема на мозъка от повече от 500 000 души в британската биобанка, те откриват, че има доста голяма вариабилност както между мъжете, така и между жените: в 36% от случаите мъжките мозъци са били по-големи, а в 29% от случаите - женските мозъци. [2]
След коригиране за общия обем на мозъка, разликата в размера на мозъка между мъжете и жените е много малка.
За да получат по-подробна картина на мозъка, изследователи от Университета в Единбург са разгледали подмножество от данните на UK Biobank и са се фокусирали върху четири мозъчни области: хипокампуса, nucleus accumbens, амигдалата и опашното ядро. [3]
След нормализиране на индивидуалните разлики в размера на мозъка, изследователите са установили, че въз основа на пола няма разлика в размера на хипокампуса, жените имат малко по-голямо nucleus accumbens, мъжете имат малко по-голяма амигдала и няма разлика в опашното ядро. Правейки още една стъпка в тази посока, изследователи от Университета в Тел Авив са измерили обемите на 116 различни мозъчни области и са показали, че има големи вариации в размера между различните мозъчни области между половете. [4]
"По-голямата част от мозъците на отделните хора са мозаечни. Тоест, те са смесица от непропорционално по-големи и непропорционално по-малки мозъчни области", обянява Уули. "Този мозаицизъм на мозъка, заедно със значителното припокриване в регионалните мозъчни обеми, според мен наистина подкопава или поне оспорва концепцията за дихотомния мъжки и женски мозък."
Полът е от значение за синапсите
Макар общите структурни разлики да са минимални, половите разлики на ниво молекулярни механизми са много по-значими, посочва Уули. Тя и нейният екип са се фокусирали специално върху естрогена, който действа като невростероид в хипокампуса. По-специално, те се интересуват от неговата роля в разкриването на "латентни" полови разлики в мозъка: когато даден процес както при мъжете, така и при жените има един и същ резултат, но протича по различни механизми.
"Тези латентни полови разлики са интересни, защото на пръв поглед мъжките и женските изглеждат идентични и разликата между тях се разкрива само с някакъв вид намеса."
Екипът си е задал въпроса как естрадиолът, вид естроген, влияе върху синаптичното предаване в хипокампуса на мъжки и женски мишки. Те са установили, че лечението с естрадиол води до увеличаване на силата на синапса както в пресинаптичния, така и в постсинаптичния край и при двата пола.
"Най-накрая започва да става по-интересно, когато се замислим за естрогенните рецептори, които медиират тези ефекти", разказва Уули. "В хипокампуса има три естрогенни рецептора, които биха могли да участват, всеки от които може да бъде активиран отделно от селективен агонист."
Когато изследователите оценяват всеки естрогенен рецептор поотделно при мъжете и жените, те откриват, че всеки рецептор действа различно в рамките на един и същи пол и между тях.
"Не е съвсем ясно какво би станало при нормални обстоятелства, тъй като самият естрадиол изглежда оказва едно и също въздействие и на мъжете, и на жените, но това би имало значение с известна намеса, например лекарство, което влияе избирателно на един от тези рецептори", обяснява Уули. "Идеята, че въздействието на един рецептор може да има различни ефекти при мъжете и жените, когато този рецептор участва в скрити полови разлики, не е просто хипотеза."
Хормони? И мъжете, и жените ги имат
За да разсее още едно често срещано погрешно схващане, Уули се фокусира върху ролята на хормоните върху мозъка при жени и мъже. Тя признава, че често хормоните – като тези, които регулират менструалния цикъл – имат значение в женския мозък, но, добавя тя, "тези хормони имат значение и при мъжете".
Тя посочва проучване, проведено от Емили Джейкъбс (Emily Jacobs) и нейния екип в Калифорнийския университет в Санта Барбара, в което изследователите са вземали кръв, слюнка и мозъчни проби всеки ден – сутрин, вечер или и двете – в продължение на един месец от един мъж. [5] Използвайки този подход с плътно вземане на проби, те са установили, че не само нивата на хормони като тестостерон и кортизол се колебаят през деня (и двата са по-високи сутрин, отколкото вечер), но и че обемите на различните мозъчни области също се променят през деня.
"Това, което бих искал да запомните, е че мъжките индивиди имат хормони и те са важни както за мъжете, така и за жените. Мисля, че това вероятно си струва да се има предвид, тъй като невронауката все повече се насочва към провеждане на експерименти и с двата пола животни", коментира Уули. "Организмите имат цялостна физиология, включително хормони."
В края на презентацията си, Уули се обръща директно към невроучените в началото на кариерата си в залата, призовавайки ги да бъдат тези, които ще променят статуквото в невронаучните изследвания и да си изградят навика да използват както женски, така и мъжки образци в своите изследвания.
"Това ще разкрие нови модели на синаптична и други форми на модулация в мозъка и ще засили и разшири възможностите за разработване на лекарства и други терапевтични средства", посочва тя. "По този начин ще помогнете да се гарантира, че ще увеличим максимално ползите от науката за медицината."
Справка:
- Prendergast BJ, et al. Female mice liberated for inclusion in neuroscience and biomedical research. Neurosci Biobehav Rev. 2014;40:1-5.
- Williams CM, et al. Sex differences in the brain are not reduced to differences in body size. Neurosci Biobehav Rev. 2021;130:509-511.
- Ritchie SJ, et al. Sex differences in the adult human brain: Evidence from 5216 UK Biobank participants. Cereb Cortex. 2018;28(8):2959-2975.
- Joel D, et al. Sex beyond the genitalia: The human brain mosaic. Proc Natl Acad Sci USA. 2015;112(50):15468-15473.
- Murata EM, et al. Circadian rhythms tied to changes in brain morphology in a densely sampled male. J Neurosci. 2024;44(38):e0573242024.
Източник: Sex Differences in the Brain Get Down to the Molecular Level, The Scientist
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
4I4ATA
Нов, скрит досега вход в пирамидата на Микерин е открит по аномалии при сканиране
YKoshev
Престижна награда от БАН спечели главният редактор на НаукаOFFNews
Johnny B Goode
Престижна награда от БАН спечели главният редактор на НаукаOFFNews
Gunteer
Престижна награда от БАН спечели главният редактор на НаукаOFFNews