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# Biologie# Neurosciences

Influences hormonales sur le fonctionnement du cerveau

Des recherches examinent comment les changements hormonaux influencent la connectivité cérébrale chez les femmes.

Katherine L Bottenhorn, T. Salo, E. G. Jacobs, L. Pritschet, C. M. Taylor, M. M. Herting, A. R. Laird

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Le cerveau est un élément clé du système endocrinien, ce qui signifie qu'il produit et réagit aux Hormones qui influencent son fonctionnement. Les hormones peuvent changer la structure et la fonction du cerveau. Un exemple significatif est comment les hormones féminines, surtout pendant le cycle menstruel, affectent les activités cérébrales.

Changements hormonaux pendant le cycle menstruel

Tout au long du cycle menstruel, les niveaux d'hormones fluctuent considérablement. L'Estradiol et la Progestérone sont deux hormones principales qui varient pendant cette période. L'estradiol est connu pour affecter la densité de certaines structures cérébrales, aider à l'apprentissage et à la mémoire, et même réguler les émotions. En revanche, le rôle de la progestérone dans la fonction cognitive est moins clair, bien qu'il semble influencer certains changements de volume cérébral.

Utiliser des contraceptifs hormonaux peut perturber le cycle hormonal naturel. Des études suggèrent que ces contraceptifs pourraient être liés à un risque accru de dépression et à des changements dans les régions cérébrales impliquées dans la cognition. Cependant, l'attention portée à la façon dont les hormones impactent la fonction cérébrale reste limitée, surtout en neurosciences humaines.

Le manque de recherche sur les hormones et le cerveau

Malgré des milliers d'études utilisant des techniques d'imagerie cérébrale, très peu se sont concentrées sur comment les hormones impactent la fonction cérébrale. La plupart des recherches existantes se penchent sur les différences entre les différentes phases du cycle menstruel mais oublient comment les hormones changent à l'intérieur de ces phases. Il y a un besoin de regarder de plus près comment ces fluctuations hormonales affectent le cerveau et d'inclure les effets des contraceptifs hormonaux.

Beaucoup d'études qui examinent les hormones se concentrent généralement sur les différences entre les groupes plutôt que sur les variations individuelles. Cette absence de focus sur les expériences individuelles signifie qu'on ne comprend pas entièrement comment les hormones interagissent avec la fonction cérébrale chez différents individus et dans diverses situations.

L'importance des études détaillées

Pour combler ces lacunes, les chercheurs se dirigent vers des études détaillées qui mesurent les hormones et la fonction cérébrale répétitivement dans le temps. De telles études peuvent aider à comprendre comment les niveaux d'hormones influencent les activités cérébrales à différents moments du cycle menstruel et comment ces effets diffèrent d'une personne à l'autre.

Une approche consiste à suivre les changements de près, en mesurant souvent les hormones et les activités cérébrales. Cette méthode permet d'obtenir une vision plus claire de la façon dont les hormones impactent la fonction cérébrale et aide à identifier des motifs qui pourraient être manqués avec des mesures moins fréquentes.

Investiguer l'influence des hormones

Cette étude se concentre sur les effets des contraceptifs hormonaux et des niveaux hormonaux naturels du cycle menstruel sur les réseaux cérébraux. Les chercheurs visaient à découvrir comment ces hormones influencent la Connectivité cérébrale, c'est-à-dire comment différentes zones du cerveau communiquent entre elles.

Pour cela, les données de trois études différentes ont été analysées. Une étude a observé une femme pendant son cycle menstruel naturel, une autre l'a examinée pendant qu'elle utilisait des contraceptifs hormonaux, et une troisième étude a inclus plusieurs femmes utilisant des contraceptifs et celles ayant des Cycles naturels. Recueillir ces informations offre une chance unique d'explorer comment les variations des niveaux hormonaux sont liées aux changements de la fonction cérébrale.

Les participants et la collecte de données

Dans l'étude, une femme préménopausée a fourni des données de son cycle menstruel naturel puis à nouveau après avoir utilisé des contraceptifs hormonaux. De plus, trois autres femmes préménopausées ont également été étudiées. Elles ont fourni des échantillons de salive pour mesurer les niveaux hormonaux et ont subi des scans cérébraux.

Cette combinaison de données sur les niveaux hormonaux et d'imagerie cérébrale est essentielle pour mieux comprendre comment les hormones se rapportent à la fonction cérébrale. En considérant des participants avec des expériences variées-certains ayant des cycles naturels et d'autres utilisant des contraceptifs hormonaux-les chercheurs peuvent dresser un tableau plus large de la façon dont les hormones jouent un rôle dans les activités cérébrales.

Comment les hormones sont mesurées

Les mesures hormonales dans cette étude incluaient des échantillons de sang et de salive. Des échantillons de sang ont été pris pour évaluer les niveaux d'hormones essentielles dans un environnement contrôlé, tandis que les échantillons de salive ont fourni des informations supplémentaires sur les fluctuations hormonales. Cette combinaison permet aux chercheurs de suivre comment les hormones changent et comment ces changements se rapportent à la fonction cérébrale.

Méthodes d'imagerie neuronale

Les données d'imagerie cérébrale ont été collectées en utilisant une technologie IRM avancée. Les participants ont subi des scans pendant qu'ils se reposaient, permettant aux chercheurs d'observer la connectivité cérébrale sans interférence de tâches externes. Cet état de repos est crucial pour comprendre comment différentes zones du cerveau communiquent entre elles lorsqu'elles ne sont pas concentrées sur des tâches spécifiques.

Analyse des données

Après avoir collecté les données, les chercheurs les ont traitées pour assurer précision et fiabilité. Ils ont analysé la connectivité fonctionnelle du cerveau, qui se réfère à la façon dont diverses régions interagissent les unes avec les autres. Comprendre cette connectivité est vital pour déterminer comment les niveaux hormonaux peuvent influencer les processus cérébraux.

Premières découvertes sur la connectivité

Les résultats ont indiqué que la connectivité cérébrale est plus similaire au sein des individus qu'entre différents individus. Cela suggère que des facteurs personnels jouent un rôle important dans la façon dont les hormones affectent la fonction cérébrale. La similarité observée dans le cerveau d'une personne à travers différentes sessions soutient l'idée que les expériences individuelles et les niveaux hormonaux influencent considérablement les réseaux cérébraux.

Effets des contraceptifs hormonaux

L'analyse a également révélé que l'utilisation de contraceptifs hormonaux affecte la connectivité cérébrale. Alors que ces contraceptifs impactent la connectivité fonctionnelle dans de nombreuses régions cérébrales, les zones les plus touchées incluent celles impliquées dans l'attention et le contrôle. Cela souligne que les contraceptifs modifient non seulement les niveaux hormonaux mais ont aussi des implications larges sur la manière dont le cerveau s'organise.

Rôle de l'estradiol et de la progestérone

L'étude a identifié des réseaux distincts liés à l'estradiol et à la progestérone. L'influence de l'estradiol a été notée dans des régions cérébrales spécifiques liées à l'attention et au traitement visuel, tandis que la connectivité liée à la progestérone semblait plus répandue. Cela suggère que différentes hormones affectent le cerveau de différentes manières.

Généralisation des résultats

Un autre aspect essentiel de l'étude était l'évaluation de la généralisation-les résultats peuvent être appliqués à d'autres individus. Les résultats montrent que bien que la connectivité fonctionnelle liée à l'estradiol puisse être quelque peu généralisée, les découvertes liées à la progestérone peuvent ne pas être aussi facilement transférables. Cela indique des différences individuelles dans la façon dont les hormones interagissent avec la fonction cérébrale.

Variabilité individuelle des hormones

L'étude a également souligné la variabilité des cycles menstruels. Des recherches ont montré que le cycle menstruel varie non seulement entre différentes femmes, mais aussi au sein de la même personne. Cela met en avant la complexité d'étudier les interactions hormones-cerveau.

Importance d'une phénotypage détaillé

La technique de phénotypage approfondi est cruciale pour obtenir des informations sur comment le cycle menstruel impacte la fonction cérébrale. Elle nécessite la collecte de données riches et détaillées dans le temps pour capturer les nuances de la fluctuation hormonale. Comprendre ces nuances est essentiel pour saisir comment les changements hormonaux peuvent affecter l'humeur, la cognition et la santé cérébrale globale.

Avancer

En regardant vers l'avenir, il est clair qu'il y a un besoin de plus de recherches sur la manière dont les contraceptifs hormonaux et les fluctuations hormonales naturelles influencent la connectivité cérébrale. Cela fournira une compréhension plus complète des dynamiques neuroendocrines présentes chez les individus qui ont leurs règles.

Conclusion

En résumé, les hormones jouent un rôle critique dans la façon dont fonctionne le cerveau, en particulier chez les femmes. Les fluctuations hormonales pendant le cycle menstruel peuvent affecter de manière significative les processus cognitifs et la régulation émotionnelle. Cependant, plus de recherches sont nécessaires pour explorer les impacts diversifiés des contraceptifs hormonaux et pour comprendre les différences individuelles dans le fonctionnement de ces hormones dans le cerveau. En se concentrant sur des mesures précises et un suivi rapproché des niveaux hormonaux, les chercheurs peuvent continuer à découvrir les complexités de la fonction cérébrale liée aux changements hormonaux, contribuant ainsi à de meilleurs résultats de santé pour les femmes et les individus qui ont leurs règles.

Source originale

Titre: Idiosyncrasy and generalizability of contraceptive- and hormone-related functional connectomes across the menstrual cycle

Résumé: Neuroendocrinology has received little attention in human neuroscience research, resulting in a dearth of knowledge surrounding potent and dynamic modulators of cognition and behavior, as well as brain structure and function. This work addresses one such phenomenon by studying functional connectomics related to ovarian hormone fluctuations throughout the adult menstrual cycle. To do so, we used functional magnetic resonance imaging (fMRI) and hormone assessments from two dense, longitudinal datasets to assess variations in functional connectivity with respect to endogenous and exogenous endocrine factors throughout the menstrual cycle. First, we replicated prior findings that common, group-level and individual specific factors have similar relative contributions to functional brain network organization. Second, we found widespread connectivity related to hormonal contraceptive (HC) use, in addition to sparser estradiol- and progesterone-related connectivity, and differential generalizability of these subnetworks that suggests progestin-specific impacts on functional connectivity in HC users. These results provide novel insight into within-individual changes in brain organization across the menstrual cycle and the extent to which these changes are shared between individuals, illuminating understudied phenomena in reproductive health and important information for all neuroimaging studies that include participants who menstruate. Author SummaryEndocrine modulation of brain function across the menstrual cycle is poorly understood. Human neuroimaging research on the menstrual cycle has long relied on group- and or coarse, within-individual cycle stage-differences, overlooking considerable individual differences in brain organization, the menstrual cycle, and hormone concentrations. Here, we take a multi-dataset approach to identify idiosyncratic contraceptive- and hormone-related functional connectivity from within-individual neuroendocrine dynamics and then test the generalizability of this connectivity to other individuals. In doing so, we identified idiosyncratic hormone-responsive subnetworks that are somewhat generalizable to other individuals, though this generalizability is complicated by hormonal contraceptive use, potentially reflecting differential connectivity between contraceptive formulations. Thus, this work illuminates individual similarities and differences in neuroendocrine dynamics across the menstrual cycle.

Auteurs: Katherine L Bottenhorn, T. Salo, E. G. Jacobs, L. Pritschet, C. M. Taylor, M. M. Herting, A. R. Laird

Dernière mise à jour: 2024-10-26 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.24.620112

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.24.620112.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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