Вчені виявили значні когнітивні відмінності між чоловічим і жіночим мозком

Дослідження Weill Cornell Medicine показує, що рецептори астроцитів по-різному впливають на когнітивні функції чоловіків і жінок, що свідчить про необхідність підходів до статі при розробці методів лікування, спрямованих на ці клітини мозку.

Вчені з Weill Cornell Medicine виявили перші докази того, що рецептори в астроцитах, клітинах мозку, які підтримують і регулюють нейрони, можуть мати контрастний вплив на когнітивні функції в чоловічих і жіночих доклінічних моделях. Це дослідження підкреслює роль астроцитів у сприянні гендерно-специфічним механізмам мозку.

Хоча багато досліджень перевіряли поведінкові ефекти астроцитарних рецепторів, жодне з них не розглядало, чи відіграє роль біологічна стать, і більшість перевіряли лише чоловіків. Це дослідження, опубліковане 24 травня в Cell Reports , ставить під сумнів давнє припущення про те, що сигналізація астроцитів має подібні когнітивні ефекти в обох статей.

«Наше дослідження показує, що когнітивні ефекти чоловіків, про які повідомлялося раніше, не можна екстраполювати на жінок», — сказала д-р Анна Г. Орр, асистент професора відділу дослідження лобно-скроневої деменції Нан і Стівена Свіда та доцент кафедри нейронаук у відділі Feil Family Brain. Інститут дослідження розуму та Інститут дослідження хвороби Альцгеймера Хелен і Роберта Аппеля при Weill Cornell Medicine.

Зміни в астроцитарних рецепторах спостерігаються при різних неврологічних станах із відомими статевими відмінностями, включаючи нейродегенеративні розлади, шизофренію, інсульт та епілепсію. Проте механізми, що сприяють статевим відмінностям, залишаються недостатньо вивченими.

Чим відрізняється чоловічий і жіночий мозок?

У дослідженні д-р Саманта М. Медоуз, перший автор і колишній аспірант лабораторії Орра, зосередилася на mGluR3, переважному рецепторі глутамату в астроцитах і гені, зміненому верхньою частиною при деменції. Команда використовувала редагування генів і стимуляцію сконструйованих рецепторів на моделях тварин, щоб вибірково маніпулювати астроцитами та вивчати вплив mGluR3 і пов’язаних рецепторів на навчання, пам’ять та інші когнітивні та поведінкові результати.

Дослідники виявили, що підвищення рівня астроцитарного mGluR3 покращує пам’ять у літніх жінок, а зниження цих рівнів було достатнім для погіршення пам’яті у молодих жінок, демонструючи, що mGluR3 сприяє запам’ятовуванню у жінок. Однак у чоловіків зменшення mGluR3 покращувало пам’ять, а збільшення рецептора не мало ефекту. «Цікаво, що когнітивний вплив цих рецепторів не зберігається між статями», — сказав доктор Медоуз.

Щоб зрозуміти, чи ці відмінні ефекти були унікальними для mGluR3 чи відображали ширшу особливість сигналізації астроцитарних рецепторів, доктор Медоуз працював зі співавтором доктором Адамом Л. Орром, доцентом кафедри нейронаук в Інституті дослідження мозку та розуму та Інститут дослідження хвороби Альцгеймера імені Аппеля, щоб вибірково стимулювати різні рецептори астроцитів, поки миші виконували завдання, пов’язані з навчанням і пам’яттю.

На свій подив, команда знайшла додаткові докази того, що активація рецепторів спричиняє або покращення, або погіршення пам’яті, залежно від біологічної статі. «Для нормальної роботи мозку, схоже, потрібен специфічний для статі баланс астроцитарної сигналізації», — сказав доктор Адам Орр.

Це дослідження показує, що модулятори mGluR3, які розробляються для лікування таких розладів, як шизофренія та тривога, можливо, потребуватимуть подальшого вивчення, щоб оцінити їхній вплив на різні статі. «Терапевтичні препарати, що впливають на рецептори астроцитів, можуть спричиняти когнітивні ефекти, пов’язані зі статтю, частково через різну роль астроцитів у чоловіків і жінок», — сказала доктор Анна Орр.

Лабораторія досліджує, що може спричинити диференційовані ефекти та чи інші функції мозку також змінюються залежно від статі.