雌激素與女性的記憶力喪失

研究表明,這類激素在海馬體中起著至關重要的作用

加入我們的科學愛好者社群!

本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


當您閱讀這篇文章時,您的大腦已經開始了一系列複雜的化學步驟,以便形成記憶。您保留這段記憶的時間很可能取決於您是男性還是女性。 

一些科學家認為,這種差異的原因可能是雌激素。女性受到阿爾茨海默病、痴呆症和記憶力喪失的影響尤為嚴重。事實上,在美國患有阿爾茨海默病的人中,幾乎三分之二都是女性。雖然全球的研究人員仍在努力揭示學習和記憶的基本機制,但現在已知雌激素有助於調節男性和女性的記憶形成。從文化和社會的角度來看,當人們想到雌激素時,可能會想到懷孕、月經和女性的憤怒。大多數人可能不會考慮記憶;但也許現在是我們所有人開始更多地思考雌激素在記憶中的作用的時候了。 

卡琳·弗裡克是威斯康星大學密爾沃基分校的心理學教授,她研究雌激素與記憶之間的聯絡。她和她的學生是致力於揭示記憶形成的基本細胞和分子機制的科學家之一。弗裡克的部分研究重點是雌激素如何增強記憶,特別是透過它們在海馬體中的作用。


關於支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您將有助於確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


海馬體是大腦中一個小的、彎曲的區域,在記憶的形成中起著重要作用。但它並非一直以這個作用而聞名。事實上,當時人們對大腦和記憶知之甚少,以至於當一位名叫亨利·莫萊森的年輕人在 1953 年躺在手術檯上尋求治癒癲癇病時,一位名叫威廉·比徹·斯科維爾的熟練外科醫生從他的大腦中切除了一些結構,包括大部分海馬體。

莫萊森雖然幾乎完全治癒了癲癇發作,但立即出現了嚴重的失憶症,這種失憶症持續了他的一生;簡而言之,他無法形成新的記憶。然而,圍繞莫萊森及其記憶障礙的研究為數十年來研究海馬體如何將短期記憶轉化為持久記憶奠定了基礎。

但這與雌激素有什麼關係呢?雌激素,特別是最有效的雌激素,稱為雌二醇,會附著在稱為雌激素受體的結構上,就像鑰匙插入鎖一樣。這些受體在大腦中支援記憶形成的區域中大量存在,尤其是在海馬體中。現在,腦細胞有分支狀延伸(樹突),這些延伸對於與其他腦細胞交流是必需的。在這些樹突上,有稱為棘突的短小突起。

這些棘突是腦細胞之間真正發生交流的地方。

重要的是,這些棘突會隨著學習經歷而發生變化。它們生長。它們收縮。它們改變形狀。研究表明,雌二醇甚至可以增加海馬體內的棘突數量。感謝像弗裡克這樣的研究人員,我們開始瞭解這一過程發生的基本分子機制,以及它與老年女性記憶力喪失的關係。

弗裡克研究齧齒動物已經近 30 年了。信不信由你,我們現在對記憶的大部分了解都來自對小鼠和大鼠的研究。在她職業生涯的早期,她描述了雄性和雌性實驗小鼠在記憶功能方面的特徵,因為當時關於雌性小鼠記憶的資料少得驚人。她測試了幼年、中年和老年雄性和雌性小鼠的許多工,包括迫使小鼠使用海馬體的水迷宮。她發現所有幼年小鼠在這些任務中表現良好,所有老年小鼠表現都很糟糕,但她在中年組中觀察到了驚人的效果。

雖然中年雄性小鼠的表現像幼年小鼠,但中年雌性小鼠在水迷宮中的表現卻像老年小鼠。弗裡克和她的同事將這種效應歸因於“雌激素停滯”,雖然它與更年期並不完全相同,但在許多方面都很相似。雌激素停滯指的是齧齒動物的動情週期(有點像女性的月經週期)開始變得不規律,並且基本上在中年雌性齧齒動物中崩潰。

“這些[中年]雌性正在經歷過早的記憶力衰退。雄性最終也衰退了,但雌性發生得更早,而且似乎與[動情]週期喪失有關,”她說。“在過去的十年或更長時間裡,我們一直專注於試圖弄清楚雌二醇如何在分子水平上增強記憶。”

弗裡克透過使用兩種稱為“物體識別”和“物體放置”任務的測試來做到這一點。基本上,小鼠喜歡新事物,它們可以識別出何時將新物體放置在它們的環境中,以及是否移動了熟悉的物體。弗裡克和她的學生髮現,當他們在小鼠首次遇到物體後立即將雌二醇注入海馬體時,小鼠後來能更好地記住物體的身份和位置。這使他們能夠將這些測試用作工具,以弄清產生記憶增強的分子機制。

最近,除了海馬體外,他們還開始研究另一個大腦區域,即前額葉皮層。前額葉皮層是大腦最前面的部分,對計劃、複雜思維和個性很重要。與海馬體一樣,雌激素受體在這裡也大量存在。重要的是,弗裡克和她的學生已經證明,將雌二醇注入海馬體會影響前額葉皮層中的樹突棘突

“顯然,這兩個大腦區域以某種有意義的方式相互交流,但我們不知道這兩個大腦區域是否必須同時活躍,海馬體輸注才能增強記憶。[我們]對海馬體輸注的所有解釋都是海馬體效應,但也許不是,也許是迴路效應,”弗裡克說。近年來,迴路的概念,即兩個或多個大腦區域之間的連線,引起了神經科學家的極大興趣,尤其是在記憶研究人員中。 瞭解雌二醇輸注如何在迴路水平上幫助記憶是推動科學向前發展的基礎研究的重要下一步。即使弗裡克也說:“我感到興奮的是試圖弄清楚迴路中正在發生什麼的概念。”

但這些天她也有另一個興奮的理由。 

一個威斯康星研究團隊,包括弗裡克、威廉·唐納森(馬凱特大學的合成化學家)和丹尼爾·塞姆(康考迪亞大學的藥理學家)正在共同努力製造一種藥物,該藥物可以附著在一種特殊的雌激素受體上,用於治療更年期記憶功能障礙。透過以這種方式設計藥物,研究人員可以避免雌激素替代療法的負面後果,例如心血管疾病風險增加乳腺癌。去年夏天,該團隊甚至成立了一家名為 Estrigenix Therapeutics 的公司,以促進該藥物的研究和開發。

大約在同一時間,作為為期四周的強化計劃的一部分,他們走出去與人們交談,主要是更年期婦女、醫生和製藥行業的人,透過這個過程,他們發現大多數患者和醫生實際上並不關心記憶功能障礙或他們患阿爾茨海默病風險增加的可能性。

“他們中的許多人甚至沒有意識到自己患阿爾茨海默病的風險增加了。他們最關心的是潮熱、抑鬱和焦慮,”弗裡克說。那麼,我們如何才能讓人們,尤其是女性,更加意識到更年期導致記憶力喪失的風險呢?

“人們通常不喜歡談論更年期。這是女性不喜歡承認自己正在經歷的事情之一,”弗裡克說。她接著解釋說,也許如果女性更多地談論更年期和更年期症狀,它可以幫助使女性人生的這個階段更具有社會接受度,並且我們可以公開談論。“女性性別,除了年齡之外,是阿爾茨海默病的最大風險因素,但大多數女性都沒有意識到這一點,”弗裡克說。

隨著基礎科學的進步,並非每一步都會是巨大的。首先,我們需要改變對話方式,以便女性意識到她們的性別本身就構成的風險。

© .