SciTechDaily

ניקולס

חוקרים גילו הבדלי מין "חבויים" במעגלי התגמול של המוח

מחקר מצא הבדלים בין המינים במסלולי המוח המעורבים בהתנהגויות הקשורות לתגמול. הבנת ההבדלים הללו עשויה להוביל לטיפולים טובים יותר בהפרעות בריאות הנפש.

מחקרים עדכניים מדגישים הבדלים בין המינים במסלולי המוח הקשורים להתנהגויות תגמול, ומראה מנגנונים מולקולריים ברורים בגברים ובנקבות שיכולים להשפיע על הטיפול בהפרעות כמו דיכאון. זה מדגיש את הצורך במחקר ספציפי יותר למגדר, לאור ההתמקדות ההיסטורית בנושאים גברים במדעי המוח.

מחקר שפורסם לאחרונה ב- כתב עת למדעי המוח זיהה הבדלים מבוססי מין במנגנונים המולקולריים המשפיעים על התנהגויות הקשורות לתגמול. באופן ספציפי, המחקר מדגיש גם את ההבדלים וגם את קווי הדמיון באופן שבו זכרים ונקבות משפרים את הקשרים בין ההיפוקמפוס לגרעין האקומבנס, שני אזורי מוח קריטיים לעיבוד תגמול.

גברים ונשים סובלים שניהם מהפרעות הקשורות למסלולים אלה, כמו דיכאון והתמכרות לסמים. עם זאת, ההצגה והשכיחות של מצבים אלו יכולים להיות שונים בין המינים, וטיפולים סטנדרטיים מסוימים יעילים יותר בממוצע בגברים או נקבות. ממצאי המאמר החדש מעודדים מחקר נוסף כדי לקבוע אם ההבדלים המולקולריים שגילו המחברים עשויים לעמוד בבסיס הבדלים בהתקדמות המחלה או בתגובה לתרופות, מה שעלול להוביל בסופו של דבר לטיפולים יעילים יותר להפרעות בריאות הנפש.

למרות שזה משתנה, מבחינה היסטורית, הרבה יותר מחקרים נעשו על נושאים גברים (הן בבני אדם והן במודלים של בעלי חיים), כך ש"אנחנו פשוט לא יודעים הרבה על מוח נשי והבדלים בין מוח זכר לנקבה", אומרת טארה לגייטס. , עוזר פרופסור למדעי הביולוגיה באוניברסיטת מרילנד, מחוז בולטימור (UMBC) ומחבר בכיר על המאמר החדש. היא ראתה עלייה במספר קבוצות המחקר המתחשבות בהבדלים בין המינים, ומקווה שהעבודה שלהן תמשיך להניב תוצאות מעשיות שיובילו לתוצאות משופרות עבור המטופלים.

מנגנוני תגמול מולקולריים בעכברים זכרים ונקבות

איור 8 מ-Copenhaver & LeGates (2024) מייצג חזותית את קווי הדמיון וההבדלים באופן שבו זכרים ונקבות עכברים מחזקים את הסינפסות בין הגרעין האקומבנס וההיפוקמפוס. קולטן ה-NMDA (זהב) נדרש להובלת סידן לתוך התא (מתאר אפור) במנגנון הזכרי, ואילו הנקבות משתמשות בקולטן להובלת סידן שונה (צהבהב) ובקולטן לאסטרוגן סמוך (מגנטה). מסלולים אלו נשמרים בבני אדם, מה שהופך את העבודה לניתנת לתרגום לניסויים בבני אדם. קרדיט: אשלי קופנהייבר וטארה לגייטס

עבודתה הקודמת של לגייטס השתמשה באופטוגנטיקה, המאפשרת לחוקרים לעורר באופן סלקטיבי נוירונים מסוימים באמצעות אור, כדי להדגים שחיזוק הקשרים בין שני אזורי מוח – ההיפוקמפוס והגרעין האקומבנס – מתגמל לעכברים. ההיפוקמפוס ידוע בעיקר בתפקידיו בזיכרון ובלמידה, כמו גם בתגובות רגשיות. הגרעין האקומבנס הוא "מרכז תגמול מרכזי המשלב מידע מאזורי מוח שונים כדי להניע התנהגות מכוונת מטרה", מסביר לגייטס.

מסלול ההיפוקמפוס-גרעין האקומבנס קיים גם בבני אדם, והוא מעורב בתהליכי תגמול באותו אופן כמו בעכברים, מציינת לגטס, מה שהופך את המחקר הזה לניתן לתרגם למחקרים אנושיים.

הבדלי מין מפתיעים

החוקרים השתמשו באלקטרופיזיולוגיה, הכוללת התבוננות כיצד תאים חיים מגיבים לגירוי של אזורי מוח אחרים תחת מיקרוסקופ, כדי להגיע למסקנות שלהם לגבי האופן שבו זכרים ונקבות מחזקים את הקשרים בין ההיפוקמפוס לגרעין האקומבנס.

לגייטס והסופרת הראשית אשלי קופנהייבר, דוקטור. מועמד בקבוצת המחקר של LeGates, מצא שעכברים משני המינים הסתמכו על הפעלה של חלבון קינאז מסוים, CAMKII, כדי להקל על התנהגות הקשורה לתגמול. אין צורך במין דופמין הפעלה, שהייתה מפתיעה, מכיוון שדופמין מעורב בדרך כלל באיתות הקשורים לתגמול.

ה נוירוטרנסמיטר הקולטן NMDA מעורב בדרך כלל גם במסלולי תגמול ובחיזוק הקשרים בין אזורי מוח. החוקרים גילו שעכברים זכרים השתמשו בקולטני NMDA כדי לחזק את הקשרים בין ההיפוקמפוס לגרעין האקומבנס, אך הנקבות לא. במקום זאת, הנקבות השתמשו בתעלה אחרת עבור יוני סידן וקולטן לאסטרוגן.

"הופתענו מאוד לגלות את ההבדל המין הזה", אומר קופנהייבר. מכיוון שכל כך מניחים שמסלול הקולטן של NMDA פועל, "זה היה פשוט מאוד מרתק לראות, לא רק שזכרים ונקבות משתמשים במנגנונים שונים, אלא שמשתמשים במנגנון תלוי קולטן NMDA, בעוד שנקבות לא." קופנהייבר אומר. "הם משתמשים במסלול אחר, לא קנוני זה – תעלות יוני הסידן האלטרנטיביות הללו. לא ציפינו לזה בכלל".

חשיפת ההבדלים והדמיון הללו היא צעד חשוב לקראת יצירת הבדל אמיתי בטיפול הרפואי בחולים.

"אם אתה רוצה להבין רגישות ולפתח טיפולים טובים יותר, אתה צריך להבין את המנגנונים בסינפסות האלה", אומר לגייטס. "אתה צריך להבין מה קורה, ואתה צריך להבין את זה בכל אחד מהמינים."

גישות חדשות לתוצאות טובות יותר

החקיקה חייבה מחקרים בבני אדם לכלול זכרים ונקבות בתחילת שנות ה-90, אך רק ב-2015 המכונים הלאומיים לבריאות לקבוע מדיניות שמחקרים בבעלי חיים – המשמשים לעתים קרובות כדי להצדיק מחקר נוסף בבני אדם – חייבים לכלול גם את שני המינים. כתוצאה מכך, יש עדיין הרבה שאלות פתוחות לגבי ההבדל בין הפיזיולוגיה הגברית והנשית, והזדמנויות רבות לתרום תרומה בעלת השפעה ביו-רפואית משמעותית.

לגייטס התעניינה יותר בחקר הבדלי מין בתפקוד המוח במהלך הפוסט-דוקטורט שלה ב- בית הספר לרפואה של אוניברסיטת מרילנד. "אני חושב שאחת הבעיות בניסיון לחקור הבדלים בין המינים היא שאתה מנסה להשתמש בדברים שעברו אופטימיזציה לעבודה בבעלי חיים זכרים", אומר לגייטס, "ואז כשזה לא מופיע אצל נקבות , זה בדיוק כמו, 'אוי, זה לא אמין'. אבל מה אם זה שהבדיקות עברו אופטימיזציה אצל גברים, ו זה למה הם לא עובדים אצל נשים?"

"רציתי להמשיך בזה ולהעריך את ההבדלים הגבריים והנשיים ולא לנסות להכריח אותם לאותן פרדיגמות בדיוק", היא מוסיפה. "אולי אנחנו צריכים להמציא פרדיגמות חדשות ודרך חדשה לגשת לאופן שבו אנו לומדים אותן."

המחקר מומן על ידי המכון הלאומי למדעי הרפואה הכללית.

ניקולס