ホルモンが脳の働きに与える影響
研究は、ホルモンの変化が女性の脳の接続性にどのように影響するかを調べている。
Katherine L Bottenhorn, T. Salo, E. G. Jacobs, L. Pritschet, C. M. Taylor, M. M. Herting, A. R. Laird
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目次
脳は内分泌系の重要な部分で、ホルモンを生成して反応することで、脳の働きに影響を与えるんだ。ホルモンは脳の構造や機能を変えることができる。特に女性ホルモン、特に生理周期中に脳の活動にどんな影響を与えるかが大きな例だね。
生理周期中のホルモンの変化
生理周期を通じて、ホルモンのレベルはかなり変動するよ。エストラジオールとプロゲステロンはこの時期に変化する主なホルモン。エストラジオールは特定の脳の構造の密度に影響を与えたり、学習や記憶を助けたり、感情を調整することでも知られているよ。一方で、プロゲステロンの認知機能における役割はあまり明確じゃないけど、特定の脳の体積変化に影響を与えるみたい。
ホルモン避妊薬を使うと自然なホルモンサイクルが乱れちゃう。研究によると、これらの避妊薬はうつ病のリスクが高くなることや、認知に関与する脳の領域に変化をもたらすことと関連している可能性があるんだ。ただし、ホルモンが脳の機能に与える影響についての注目はまだ限られていて、特に人間の神経科学ではそうなんだ。
ホルモンと脳についての研究不足
何千もの脳イメージング技術を使った研究があるにもかかわらず、ホルモンが脳の機能にどんな影響を与えるかに焦点を当てたものはごくわずか。既存の研究は生理周期のさまざまなフェーズにおける違いを見ているけど、そのフェーズ内でホルモンがどう変化するかを見逃しているんだ。ホルモンの変動が脳にどんな影響を与えるかをもう少し詳しく見る必要があるし、ホルモン避妊薬の影響も含めるべきだね。
ホルモンを調べる研究では、通常グループ間の違いに焦点を合わせていて、個々のバリエーションにはあまり注目が集まっていない。この個々の経験に対する焦点の欠如は、ホルモンが異なる個人や状況で脳の機能とどのように相互作用するのかを完全には理解できていないことを意味してる。
詳細な研究の重要性
このギャップを埋めるために、研究者たちはホルモンと脳の機能を時間をかけて繰り返し測定する詳細な研究に向かっているんだ。こういう研究は、生理周期のさまざまな時期にホルモンレベルが脳の活動にどう影響するか、そしてその影響が人によってどう異なるかを理解するのに役立つ。
一つのアプローチは、ホルモンと脳の活動を頻繁に測定して、変化を密に追跡することだ。この方法はホルモンが脳の機能にどのように影響を与えるかのより明確な像を提供するし、あまり頻繁に測定しない場合には見逃されがちなパターンを特定するのに役立つ。
ホルモンの影響を調べる
この研究はホルモン避妊薬と生理周期の自然なホルモンレベルが脳のネットワークにどんな影響を与えるかに焦点を当てているよ。研究者たちは、これらのホルモンが脳の接続性にどう影響を与えるかを調べたいと思ってる。これは脳の異なるエリアがどうコミュニケーションをとるかを示しているんだ。
そのために、3つの異なる研究からデータを分析したよ。一つは自然な生理周期にいる女性を見た研究、もう一つはホルモン避妊薬を使用している時期の研究、そして最後は避妊薬を使っている女性と自然周期の女性を含む研究だった。この情報を集めることで、ホルモンレベルの変動と脳の機能の変化との関連を探るユニークな機会が得られるんだ。
参加者とデータ収集
この研究では、一人の閉経前女性が自然な生理周期からのデータを提供した後、ホルモン避妊薬を使用した後もデータを提供してくれた。また、他の3人の閉経前女性も研究されて、彼女たちはホルモンレベルを測るために唾液サンプルを提供し、脳のスキャンも受けたよ。
ホルモンレベルのデータと脳イメージングの組み合わせは、ホルモンが脳の機能にどのように関連しているかをよりよく理解するために重要なんだ。様々な経験を持つ参加者-自然に周期を持つ人やホルモン避妊薬を使う人を考慮することで、ホルモンが脳の活動にどのように影響を与えるかのより広い絵を描くことができるよ。
ホルモンの測定方法
この研究のホルモン測定には血液と唾液のサンプルが含まれている。血液サンプルは、コントロール環境で重要なホルモンのレベルを評価するために採取され、唾液サンプルはホルモンの変動に関する追加の洞察を提供するんだ。この組み合わせにより、研究者はホルモンがどのように変化し、それが脳の機能とどう関連するかを追跡することができるよ。
神経イメージングの方法
脳のイメージングデータは、先進的なMRI技術を使用して収集された。参加者は休息中にスキャンを受けて、研究者は外部のタスクに気を取られずに脳の接続性を観察することができるんだ。この休息状態は、特定のタスクに集中していないときに脳の異なるエリアがどのようにコミュニケーションをとるかを理解するために重要だよ。
データの分析
データを収集した後、研究者はその正確さと信頼性を確保するために処理したよ。彼らは脳の機能的接続性を分析したんだ。これはさまざまな領域が互いにどのように相互作用するかを指すもので、ホルモンレベルが脳のプロセスにどう影響を与えるかを理解するためには重要なんだ。
接続性に関する初期の発見
結果は、脳の接続性が異なる個人よりも同じ個人内でより似ていることを示したよ。これは個人的な要因がホルモンが脳の機能に与える影響を形作る上で大きな役割を果たしていることを示唆してる。一人の脳が異なるセッションで見せる類似性は、個々の経験とホルモンレベルが脳のネットワークに大きな影響を与えるという考えを支持するんだ。
ホルモン避妊薬の影響
分析はまた、ホルモン避妊薬が脳の接続性に影響を与えることも明らかにした。これらの避妊薬は多くの脳領域間の機能的接続性に影響を与えているけど、最も影響を受けるのは注意やコントロールに関与する領域だよ。これは避妊薬がホルモンレベルを変えるだけでなく、脳が自分自身をどのように組織化するかにも広範な影響を持つことを強調してる。
エストラジオールとプロゲステロンの役割
研究ではエストラジオールとプロゲステロンに関連する明確なネットワークも特定された。エストラジオールの影響は注意や視覚処理に関連する特定の脳の領域で観察され、プロゲステロン関連の接続性はより広範に見られた。これは異なるホルモンが脳に異なる影響を与えることを示唆してるね。
結果の一般化可能性
研究のもう一つの重要な側面は一般化可能性の評価だ-結果は他の個人に適用できるかどうか。結果は、エストラジオール関連の機能的接続性はある程度一般化できるが、プロゲステロン関連の発見は比較的あまり簡単に適用できるわけではないことを示している。これはホルモンが脳の機能と相互作用する方法における個人差を示してる。
ホルモンの個体差
この研究はまた、生理周期の変動性を強調している。研究によると、生理周期は異なる女性間だけでなく、同じ個人の中でも変化することがあるんだ。これはホルモンと脳の相互作用を研究する際の複雑さを強調しているね。
詳細なフェノタイピングの重要性
深いフェノタイピングの技術は、生理周期が脳の機能にどう影響を与えるかを理解するために重要なんだ。これはホルモンが変動する細かいニュアンスを捉えるために、時間をかけて豊かで詳細なデータを集めることを必要とする。これらのニュアンスを理解することは、ホルモンの変化が気分や認知、全体的な脳の健康に与える影響を把握するために不可欠なんだ。
今後の展望
今後は、ホルモン避妊薬と自然なホルモンの変動が脳の接続性に与える影響についてさらに研究する必要があるよ。これにより、生理を持つ個人に見られる神経内分泌のダイナミクスをより包括的に理解できるようになるだろう。
結論
要するに、ホルモンは特に女性にとって脳の機能を形作る重要な役割を果たしているんだ。生理周期中のホルモンの変動は、認知プロセスや感情の調整に大きな影響を与えることがある。ただし、ホルモン避妊薬の多様な影響を探求するために、さらなる研究が必要だし、これらのホルモンが脳内でどのように働くかの個人差を理解することも重要だね。正確な測定とホルモンレベルの近いモニタリングに焦点を当てることで、研究者たちはホルモンの変化に関連する脳の機能の複雑さを明らかにし続けて、最終的には女性や生理を持つ人々の健康結果を改善する手助けができるようになるよ。
タイトル: Idiosyncrasy and generalizability of contraceptive- and hormone-related functional connectomes across the menstrual cycle
概要: 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.
著者: Katherine L Bottenhorn, T. Salo, E. G. Jacobs, L. Pritschet, C. M. Taylor, M. M. Herting, A. R. Laird
最終更新: 2024-10-26 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.24.620112
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.24.620112.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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