Активационные и организационные эффекты половых гормонов на ингибиторные нейроны гиппокампа

Введение

Периферические и продуцируемые мозгом половые гормоны оказывают специфичное для пола регулирование когнитивных функций гиппокампа. Эстрогены, синтезируемые нейрональной ароматазой, регулируют активность ингибиторных нейронов (INs) и гиппокамп-зависимую память у взрослых самок мышей, но не у самцов. Однако механизмы и временные рамки формирования этих половых различий, а также взаимодействие периферических и церебральных источников эстрогенов в регуляции INs остаются неизученными.

Цель исследования

Изучить влияние половых гормонов на ингибиторные нейроны гиппокампа, включая их активационные и организационные эффекты, а также определить ключевые этапы формирования половых различий в регуляции этих нейронов.

Методы

В работе использовались следующие методы:

• Эксплантатная электрофизиология
• Фиберная фотометрия
• Молекулярный анализ
• Мониторинг эстрального цикла
• Неонатальные гормональные манипуляции

Результаты

Исследование выявило как зависимые, так и независимые от эстрального цикла особенности работы PV INs (парвальбумин-содержащих ингибиторных нейронов) и гиппокампального торможения у взрослых самок мышей. До наступления половой зрелости ароматаза экспрессируется в PV INs и регулирует синаптическое торможение у самок, но не у самцов. Введение тестостерона новорожденным самкам изменяло:

1. Гиппокамп-зависимую память в препубертатном периоде
2. Функцию PV INs
3. Эстрогенную регуляцию синаптического торможения у взрослых особей
4. Формирование перинейрональных сетей PV INs

Выводы

Полученные результаты свидетельствуют, что половые различия в церебральной эстроген-зависимой регуляции ингибиторных процессов в CA1 регионе гиппокампа формируются под влиянием организационных эффектов неонатальных гонадных гормонов. Ингибиторные нейроны выступают ключевыми медиаторами половой дифференцировки гиппокампа.

Значимость исследования

Работа идентифицирует популяцию ингибиторных нейронов гиппокампа, чувствительных к гормональным колебаниям, связанным с эстральным циклом у самок. Эти нейроны могут продуцировать эстрогены до начала гонадного синтеза гормонов в пубертате. Церебральные эстрогены регулируют INs у ювенильных самок, но не самцов, причем этот эффект нивелируется неонатальным выбросом тестостерона, характерным для самцов. Таким образом, половые гормоны на ранних этапах развития влияют на функцию INs, что указывает на их роль в половой дифференцировке гиппокампа.

Термины и сокращения

• INs - Inhibitory Neurons (ингибиторные нейроны)
• PV INs - Parvalbumin-expressing Inhibitory Neurons (парвальбумин-содержащие ингибиторные нейроны)
• CA1 - Cornu Ammonis 1 (регион гиппокампа)