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越來越多的證據表明，雌激素類性激素的成員可以在大腦中轉化為神經遞質，發揮出乎意料的作用。最新的研究來自約翰·霍普金斯大學和比利時列日大學的一個團隊。研究人員透過注射一種抑制雌二醇產生的化合物，操縱鵪鶉大腦中雌二醇（一種雌激素形式）的含量。幾分鐘之內，這些鳥類表現出性活動和疼痛閾值的顯著變化。約翰·霍普金斯大學心理學和腦科學教授格雷戈裡·鮑爾領導了這項工作，他說，激素無法實現如此快速的訊號傳遞速度。人類的大腦中也存在類似的分子機制。
雌激素與體內各種細胞群相互作用，例如乳房和子宮組織，以及大腦中的神經元。當雌激素作為激素髮揮作用時，它們穿過細胞膜到達細胞核，在那裡它們開啟或關閉基因，從而調節蛋白質的產生。由此產生的影響的時間尺度，例如月經週期的刺激，在幾天、幾個月甚至幾年的量級。神經遞質雌激素直接與神經元的外膜對接，啟動細胞之間的直接通訊。快速放電會在幾分鐘或幾秒鐘內觸發動作。
鮑爾說，雌激素訊號系統的發現可能會調整神經元如何溝通的普遍模型，以及針對某些涉及雌激素的大腦疾病的臨床干預措施。他指出，雌激素對疼痛閾值起作用很快，因此“在考慮止痛藥物時可能非常有用”。