Forskarna är nu avslöja allt fler bevis för att hjärnan inte bara reagerar på hormoner som produceras av det reproduktiva systemet, men att dessa hormoner, så kallade "kvinnliga hormoner", östrogen och progesteron, och det "manliga" androgener såsom testosteron-play en viktig roll i utvecklingen av skillnader mellan manliga och kvinnliga hjärnor.
"Förstå effekterna av hormoner på könsskillnader i hjärnan är viktig för att förstå människors hälsa och sjukdom", säger University of Michigan biopsychologist Jill Becker, PhD. "Vissa förhållanden, ihållande smärta syndrom, som fibromyalgi och TMJ (käkleden syndrom), till exempel, är oftare diagnostiseras hos kvinnor än hos män. Fler kvinnor än män också lider av affektiva störningar, såsom depression och ångest . Å andra sidan, fler män än kvinnor utvecklar alkoholism och drogmissbruk. "
Studien av hormon-relaterade skillnader mellan manliga och kvinnliga hjärnor är inte så enkelt som det kan verka vid första. Enkel jämförelse av män och kvinnor är inte möjligt på grund av den cykliska reproduktiv hormonproduktion hos kvinnor, pekar Becker ut. Menstruationscykeln hos människor och andra primater och estrous cykeln hos råttor och möss innebär ständigt förändrade nivåer av könshormoner i blodet och i hjärnan. Även hjärnans utveckling börjar före födelsen, fortsätter det väl i det tidiga vuxenlivet, och det finns allt fler bevis för att delar av hjärnan fortsätter att växa, dö tillbaka och ändra hela livslängd.
"Reproduktiv hormoner har effekt på alla dessa stadier av hjärnans tillväxt och utveckling", säger Becker. "För dessa och andra skäl är studier av könsskillnader i hjärnan både komplicerad och fascinerande."
Vid University of British Columbia , har Liisa Galea, PhD, undersökt bidraget från en form av östrogen, östradiol, att inlärning och minne. Under de senaste djurstudier undersökte Galea och hennes kollegor effekten av låga och höga nivåer av estradiol om arbets-och referens minne. Arbetsminne, eller korttidsminne, manipulerar och hämtar information som behövs för en tillfällig uppgift, det sönderfaller snabbt. Referens minne måste den långsiktiga lagring av information, och är stabil över tiden. "När du ihåg var bilen är i ett köpcentrum parkeringsplats en viss dag, du använder arbetsminne", förklarar Galea. "När du hittar köpcentrum dagen parkeringsplats efter dag, du använder referens minne."
I sin studie, tog Galea och hennes kollegor äggstockarna från vuxna honråttor (för att eliminera naturligt producerat östrogen) och sedan gav råttor olika nivåer av estradiol. "Vi fann att låga nivåer av estradiol förbättrat djurens arbetsminne, men höga halter försämras både deras arbete och deras referens minne", säger Galea. Förutom att modulera former av lärande och minne, estradiol påverkar celltillväxt i många områden i hjärnan och som Galea och hennes kollegor har funnit-estradiol effekter på att tillväxten är olika i hjärnan hos män och kvinnor. Under de senaste djurstudier, upptäckte Galea och hennes kollegor att höga nivåer av estradiol i honor från början ökat, sedan därefter undertryckt, produktion av nya hjärnceller i dentate gyrus i hippocampus, ett område i hjärnan som är involverad i inlärning och minne och som producerar nya nervceller genom hela livet. Samma mönster tycks inte vara liknande i den manliga hjärnan. När den nya hjärnceller bildades dock estradiol förbättrade sin överlevnad olika hos män och kvinnor. "I hanråttor, estradiol förbättrade överlevnaden av nya celler endast under en diskret tid," säger Galea, "men i honor, de estradiol-inducerad ökning av nya nervceller inträffat under alla testade tidsperioder."
Eftersom dessa och andra studier visar, har estradiol komplexa samspel med inlärning och minne och med hjärnan celltillväxt och dessa interaktioner är olika i hjärnan hos män och kvinnor. Detta arbete lovar att leda till en mer fullständig förståelse av effekterna av könshormoner i hjärnan. I synnerhet kan det innebära nya insikt förvirrande och till synes motsägelsefulla effekterna av användningen av östrogen via post-menopausala kvinnor på lärande och minne. Det kan också hjälpa till att förklara mekanismerna bakom könsskillnader i kognition och mottaglighet för psykiska sjukdomar.
Vid University of Michigan, Jon-Kar Zubieta, MD, PhD, och hans kollegor har studerat effekten av könshormoner på smärta och stress-respons-system i hjärnan. De har funnit att skillnaderna mellan män och kvinnor i perception och upplevelse av ihållande smärta i sig, en fysisk och psykisk stressfaktor, kan bero, delvis på påverkan av könshormoner på hjärnan. Dessa resultat lovar att leda till en större förståelse för hur och varför vissa sjukdomar som kännetecknas av kronisk smärta, till exempel fibromyalgi och TMJ, förekommer oftare hos kvinnor än hos män.
Zubieta forskning har fokuserat på en viss neurokemiska väg i hjärnan-my-opioida signalsubstans systemet som använder endogena kemikalier som kallas opioider (allmänt känd som endorfiner och enkefaliner) för att skicka signaler mellan hjärnceller för att undertrycka känslan av smärta. När en stressig stimulans, såsom ihållande fysisk smärta eller svår emotionell stress, hotar välbefinnande i kroppen, frigör hjärnan dessa opioida peptider, som sedan binder till receptorer (sk mu-opioida receptorer) som ligger i olika regioner i hela hjärnan. "Den snabba aktivering av detta system undertrycker en individs uppfattning av en stressande händelse och de känslor som följer med det," förklarar Zubieta ", vilket gör den smärta och stress drägligare."