Новое исследование выявило четкую биологическую связь между уровнем эстрогена и способностью мозга к обучению, что потенциально может дать представление о нейропсихиатрических расстройствах. Ученые обнаружили, что колебания эстрогена напрямую влияют на активность дофамина – мозгового химического вещества, ответственного за вознаграждение и обучение, что приводит к измеримым улучшениям когнитивных способностей.
Связь между эстрогеном и дофамином
Исследование, опубликованное в журнале Nature Neuroscience, использовало лабораторных крыс, чтобы продемонстрировать, как уровень эстрогена влияет на эффективность обучения. Исследователи заметили, что при повышенном уровне эстрогена крысы учились быстрее и эффективнее во время задач, разработанных для проверки обучения, основанного на вознаграждении. В частности, крыс обучили ассоциировать звуковые сигналы с доступом к воде. Более высокие уровни эстрогена коррелировали с более быстрым и последовательным усвоением этих ассоциаций.
Это улучшение напрямую связано с влиянием эстрогена на дофамин: гормон усиливает дофаминовые сигналы в областях мозга, связанных с обработкой вознаграждения. Это означает, что «мотивация» мозга к обучению повышается в присутствии эстрогена.
Что происходит при снижении уровня эстрогена?
И наоборот, когда активность эстрогена была искусственно снижена, способность крыс к обучению снизилась. Им было сложнее эффективно усваивать звуковые сигналы, что говорит о том, что эстроген не просто связан с обучением, а является причинным фактором.
Исследователи подчеркнули, что эффект ограничивался самим обучением, без какого-либо наблюдаемого влияния на процессы принятия решений. Эта специфичность имеет решающее значение, поскольку она сужает биологические механизмы, участвующие в процессе.
Почему это важно
«Во всех нейропсихиатрических расстройствах наблюдаются колебания тяжести симптомов в зависимости от гормонального состояния», – объясняет Кристин Константинополь, ведущий исследователь проекта. «Понимание того, как гормоны влияют на нейронные цепи, может выявить основные причины этих заболеваний». Такие состояния, как депрессия, тревога и даже шизофрения, часто проявляют циклические закономерности, связанные с гормональными изменениями.
Это исследование предполагает, что гормональную терапию можно усовершенствовать для более точного воздействия на эти колебания, что потенциально может улучшить результаты лечения. Выводы также ставят под вопрос, как эстроген-зависимые когнитивные сдвиги влияют на женщин на протяжении всего менструального цикла и в дальнейшем, влияя на все, от успеваемости в учебе до уязвимости к проблемам психического здоровья.
Исследование финансировалось Национальными институтами здравоохранения, Национальным институтом рака и частными фондами. Авторы утверждают, что их выводы являются независимыми и не представляют собой официальную позицию какого-либо финансирующего агентства.
По сути, это исследование твердо устанавливает эстроген в качестве ключевого регулятора обучения путем прямого модулирования путей вознаграждения мозга. Это открытие может изменить наше понимание когнитивной функции и открыть новые возможности для лечения нейропсихиатрических расстройств.
