Ved hjælp af avanceret billedteknologi, Carnegie Mellon University forsker Eric Ahrens og co-efterforskere har gennemført den første systematiske undersøgelse af udviklings-og sex-relaterede ændringer i unge og voksne mus hjerner for at afsløre fundamentale forskelle i de vigtigste hjernens strukturer, som disse vigtige for følelser, indlæring og hukommelse.
Resultaterne, i pressen med NeuroImage, viser, at kønshormoner ændre udviklingen af visse hjernens strukturer i puberteten, og at disse effekter fortsætter ind i voksenalderen.
Resultaterne giver en langt sandere gengivelse af, hvordan cirkulerende hormoner påvirker hjernens strukturer end kan være fremstillet af humant billeddannelse af flere årsager, ifølge Ahrens. Dyrene undersøgte var næsten genetisk identiske, og opdrættet i det samme miljø - faktorer, der ikke kan kontrolleres i humane undersøgelser. Og imaging-teknologi, magnetisk resonans mikroskopi, giver mulighed for høj opløsning, 3D-billedbehandling i den intakte, lille mus hjernen.
"Konstateringen af, at specifikke hjernens strukturer forandringer i puberteten under indflydelse af kønshormoner skal hjælpe forskerne forstå, hvordan niveauet af kønshormoner ændrer hjernens udvikling," sagde Ahrens, assisterende professor i biologiske videnskaber. "Forskere kan kunstigt manipulere kønshormoner og derefter bruge MRM teknologi til at se, hvordan hormoner påvirker hjernens strukturer i dyremodeller."
"Denne information kan også være afgørende for modellering mennesker neurologiske sygdomme som Parkinsons og neuropsykiatriske lidelser, såsom skizofreni, så vi kan udvikle mere effektive behandlingsformer," Ahrens sagt. "Desuden kan disse resultater afslører, hvordan strukturelle sex-relaterede hjernen forskelle påvirke adfærd og kognition."
Ahrens og Kyoko Koshibu, en ph.d.-studerende, optagne billeder af intakte mus hjerner ved hjælp af magnetisk resonans mikroskopi (MRM), en ekstremt høj opløsning magnetisk resonans (MR) teknik. Carnegie Mellon er en af de få grupper, landsdækkende med mulighed for at udføre MRM.
Koshibu, der gjorde en stor del af dataanalyse, der for nylig afsluttede sin ph.d.-arbejde i afdelingen for neurobiologi ved University of Pittsburgh, mens du arbejder på Center for den neurale basis for kognition, en fælles University of Pittburgh-Carnegie Mellon initiativ.