Sinirbilim

Beynin Ödül Yollarında Cinsiyet Farklılıkları Bulundu

Özet: Yeni bir çalışma, beynin ödül yollarının işleyişinde cinsiyet farklılıklarını, özellikle de hipokampüs ve nucleus accumbens’te ortaya koyuyor. Erkekler ve kadınlar, depresyon ve madde bağımlılığı gibi bozukluklara yönelik tedavilere verilen yanıtları etkileyen bu bağlantıları güçlendirmek için farklı moleküler mekanizmalar kullanıyor.

Bulgular, etkili terapiler geliştirmek için daha fazla cinsiyete özgü araştırmaya ihtiyaç olduğunu vurgulamaktadır. Araştırmacılar bunun hasta sonuçlarının iyileşmesine yol açacağını umuyor.

Ana unsurlar:

  • Erkekler ve kadınlar farklı mekanizmalar kullanarak beyin ödül yollarını güçlendiriyorlar.
  • Erkekler NMDA reseptörlerini kullanırken, kadınlar alternatif kalsiyum kanallarını ve östrojen reseptörlerini kullanırlar.
  • Bu farklılıkların anlaşılması, ruh sağlığı bozukluklarına yönelik tedavilerin iyileştirilmesini sağlayabilir.

Kaynak: Maryland Üniversitesi

Yeni bir araştırma Nörobilim Dergisi Ödülle ilişkili davranışları yönlendiren moleküler yollardaki altta yatan cinsiyet farklılıklarını keşfetti. Çalışma özellikle, erkeklerin ve kadınların ödül sinyallemesinde rol oynayan iki beyin bölgesi -hipokampüs ve nucleus accumbens- arasındaki bağlantıları güçlendirme yollarında farklılıklar ve benzerlikler buldu.

Erkekler ve kadınlar, depresyon ve madde bağımlılığı gibi bu yolları içeren bozukluklardan muzdariptir. Ancak, bu durumların sunumu ve yaygınlığı cinsiyetler arasında farklılık gösterebilir ve belirli standart tedaviler ortalama olarak erkeklerde veya kadınlarda daha etkilidir.

Yeni makalenin bulguları, yazarların keşfettiği moleküler farklılıkların, hastalığın ilerlemesindeki veya ilaç yanıtındaki farklılıkları destekleyip desteklemediğini belirlemek için daha fazla araştırma yapılmasını teşvik ediyor ve bu da nihayetinde ruh sağlığı bozuklukları için daha etkili tedavilere yol açabilir.

Bu durum değişse de, tarihsel olarak erkek deneklerde (hem insanlarda hem de hayvan modellerinde) çok daha fazla araştırma yapıldı, bu nedenle “dişi beyinleri ve erkek ile dişi beyinleri arasındaki farklar hakkında çok fazla şey bilmiyoruz” diyor Maryland Üniversitesi, Baltimore County (UMBC) Biyolojik Bilimler yardımcı doçenti ve yeni makalenin kıdemli yazarı Tara LeGates.

Cinsiyet farklılıklarını göz önünde bulunduran araştırma gruplarının sayısında artış olduğunu gördüğünü ve bu çalışmaların hastalar için daha iyi sonuçlara yol açacak uygulanabilir sonuçlar üretmeye devam edeceğini umduğunu söyledi.

LeGates’in daha önceki çalışmasında, araştırmacıların belirli nöronları ışıkla seçici bir şekilde uyarmalarına olanak tanıyan optogenetik kullanılmış ve hipokampüs ve nucleus accumbens olmak üzere iki beyin bölgesi arasındaki bağlantıların güçlendirilmesinin fareler için ödüllendirici olduğu gösterilmişti.

Hipokampüs, hafıza ve öğrenmedeki rollerinin yanı sıra duygusal tepkilerle de bilinir. Nucleus accumbens, “hedef odaklı davranışı yönlendirmek için farklı beyin bölgelerinden gelen bilgileri birleştiren önemli bir ödül merkezidir” diye açıklıyor LeGates.

LeGates, hipokampüs-çekirdek akumbens yolunun insanlarda da bulunduğunu ve farelerdekine benzer şekilde ödül süreçlerinde rol oynadığını, dolayısıyla bu araştırmanın insan çalışmalarına da kolaylıkla uyarlanabileceğini belirtiyor.

Şaşırtıcı cinsiyet farklılıkları

Araştırmacılar, erkek ve kadınların hipokampüs ile nucleus accumbens arasındaki bağlantıları nasıl güçlendirdiklerine ilişkin sonuçlara ulaşmak için, mikroskop altında canlı hücrelerin diğer beyin bölgelerinin uyarılmasına nasıl tepki verdiğini gözlemlemeyi içeren elektrofizyolojiyi kullandılar.

LeGates ve LeGates’in araştırma grubunda doktora adayı olan baş yazar Ashley Copenhaver, her iki cinsiyetten farelerin ödülle ilgili davranışı kolaylaştırmak için belirli bir kinaz proteini olan CAMKII’nin aktivasyonuna güvendiğini buldu. Hiçbir cinsiyetin dopamin aktivasyonuna ihtiyacı yoktu, bu şaşırtıcıydı çünkü dopamin genellikle ödülle ilgili sinyallemede yer alır.

Nörotransmitter reseptörü NMDA da ödül yollarında ve beyin bölgeleri arasındaki bağlantıları güçlendirmede sıklıkla rol oynar. Araştırmacılar, erkek farelerin hipokampüs ve nucleus accumbens arasındaki bağlantıları güçlendirmek için NMDA reseptörlerini kullandığını, ancak dişilerin kullanmadığını buldu. Bunun yerine dişiler kalsiyum iyonları ve bir östrojen reseptörü için farklı bir kanal kullandı.

“Bu cinsiyet farkını bulduğumuzda gerçekten şaşırdık,” diyor Copenhaver. NMDA reseptör yolunun çok yaygın olarak devrede olduğu varsayıldığı için,

Copenhaver, “Erkekler ve kadınların sadece farklı mekanizmalar kullanmasını değil, birinin NMDA reseptörüne bağlı mekanizmayı kullanırken, kadınların kullanmamasını görmek gerçekten büyüleyiciydi” diyor.

“Bu diğer, kanonik olmayan yolu kullanıyorlar – bu alternatif kalsiyum iyon kanalları. Bunu hiç beklemiyorduk.”

Bu farklılıkların ve benzerliklerin ortaya çıkarılması, hastalara yönelik tıbbi bakımda gerçek bir fark yaratma yolunda önemli bir adımdır.

LeGates, “Duyarlılığı anlamak ve daha iyi tedaviler geliştirmek istiyorsanız, bu sinapslardaki mekanizmaları anlamalısınız,” diyor. “Neler olduğunu ve her iki cinsiyette de ne olduğunu anlamalısınız.”

Daha iyi sonuçlar için yeni yaklaşımlar

1990’ların başında çıkarılan bir yasa, insan çalışmalarının hem erkek hem de kadınları kapsamasını zorunlu kılıyordu; ancak Ulusal Sağlık Enstitüleri, sıklıkla daha fazla insan araştırmasını meşrulaştırmak için kullanılan hayvan çalışmalarının her iki cinsiyeti de kapsaması gerektiği politikasını 2015’te belirledi.

Sonuç olarak, erkek ve kadın fizyolojisinin nasıl farklılaştığı konusunda hâlâ pek çok açık soru var ve önemli biyomedikal etkiye sahip katkılarda bulunmak için pek çok fırsat var.

LeGates, Maryland Üniversitesi Tıp Fakültesi’ndeki doktora sonrası araştırma bursu sırasında beyin fonksiyonundaki cinsiyet farklılıklarını incelemeye daha fazla ilgi duymaya başladı.

LeGates, “Cinsiyet farkı araştırması yapmaya çalışmanın sorunlarından birinin, erkek hayvanlarda işe yarayacak şekilde optimize edilmiş şeyleri kullanmaya çalışmanız olduğunu düşünüyorum” diyor ve ekliyor, “ve sonra bu dişi hayvanlarda işe yaramayınca, ‘Ah, güvenilmez’ gibi oluyor. Peki ya testler erkeklerde optimize edilmişse ve bu “Neden kadınlarda işe yaramıyorlar?”

“Bunu sürdürmek ve erkek ve kadın farklılıklarını takdir etmek ve onları aynı paradigmalara zorlamaya çalışmamak istedim,” diye ekliyor. “Belki de yeni paradigmalar ve bunları nasıl inceleyeceğimize dair yeni bir yaklaşım bulmamız gerekiyor.”

Bu sinirbilim araştırma haberi hakkında

Soyut

Cinsiyete özgü mekanizmalar, nucleus accumbens’in medial kabuğundaki hipokampüs-orta dikenli nöron sinapslarında uzun vadeli potansiyasyonun altında yatar

Cinsiyet farklılıkları, hayatta kalmak için önemli olan birçok davranışın nörobiyolojik temeline ilişkin anlayışımızı karmaşıklaştırmıştır. Bu nedenle, beyin işlevi ve kırılganlık hakkında fikir edinmek için cinsiyetler arasındaki benzerlik ve farklılıkların sürekli olarak açıklanması gerekmektedir.

Hipokampüs (Hipp) ile nucleus accumbens (NAc) arasındaki bağlantı, nöronal aktivitenin modülasyonunun ödülle ilişkili davranışı düzenlediği kritik bir noktadır.

Önceki çalışmamız, Hipp-NAc sinapslarının uzun vadeli potansiyasyonunun (LTP) ödüllendirici olduğunu ve farelerin bu sinapsların LTP’si ile LTP’nin meydana geldiği bağlamsal ortam arasında öğrenilmiş ilişkiler kurabildiğini göstermiştir.

Burada, tüm hücre elektrofizyolojisi ve farmakolojisi kullanarak Hipp-NAc LTP’nin altında yatan mekanizmalardaki cinsiyet farklılıklarını araştırdık. Erkekler ve kadınlar arasında bazal sinaptik güçte benzerlikler gözlemledik ve LTP’nin her iki cinsiyette de benzer büyüklüklerle postsinaptik olarak meydana geldiğini bulduk.

Ancak, erkeklerde LTP’nin NMDA reseptörlerine (NMDAR) ihtiyaç duyması, kadınlarda ise LTP’nin L tipi voltaj kapılı Ca içeren NMDAR’dan bağımsız bir mekanizmayı kullanması nedeniyle önemli cinsiyet farklılıkları ortaya çıktı.2+ kanallar (VGCC) ve östrojen reseptörü A (DIR-DİRA). Ayrıca her iki cinsiyette de LTP’nin CaMKII aktivitesine bağlı olması ve dopamin-1 reseptörü (D1R) aktivasyonundan bağımsız olarak gerçekleşmesi nedeniyle cinsiyete benzer özellikler de ortaya çıkardık.

Bulgularımız, ödülle ilişkili davranışları düzenleyen ayrılmaz bir yoldaki LTP için cinsiyete özgü moleküler mekanizmaları açıklığa kavuşturmuş ve mekanistik çalışmalarda cinsiyetin bir değişken olarak ele alınmasının önemini vurgulamıştır.

Plastisite altında yatan cinsiyete özgü mekanizmaların karakterizasyonunun devam etmesi, davranışın nörofizyolojik temeline ilişkin yeni bakış açıları sunacak ve çeşitli süreçlerin davranışı nasıl aracılık ettiğini ve psikiyatrik bozukluklar geliştirmeye karşı savunmasızlığa nasıl katkıda bulunduğunu anlamak için önemli sonuçlar doğuracaktır.

Kaynak ve İleri Okuma: https://neurosciencenews.com/sex-differences-reward-system-26392/

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu