1.
Какое влияние оказывает прогестерон на мозг?
Повышенные концентрации прогестерона коррелируют с лучшими показателями познавательной активности мозга, например, в задаче на N-back на рабочую память ( Hidalgo-Lopez and Pletzer 2017 ), что предполагает роль этого гормона в усилении когнитивного контроля (Hidalgo-Lopez, E., & Pletzer, B. (2017). Также известно, что прогестерон защищает нейроны мозга как у женщин, так и у мужчин и легко проходит через гематоэнцефалический барьер (Schumacher, M.,et.al., 2014). Экзогенное введение прогестерона приводит к седативному эффекту как у мужчин, так и у женщин. Это позволяет предположить, что существует общий механизм действия прогестерона на нейронную активность у мужчин и женщин.
В какие периоды жизни концентрация прогестерона в крови у женщин повышена и когда снижена?
Концентрация прогестерона у женщин выше в преовуляторной (фолликулярной фазе и во время беременности), низкая концентрация отмечается в течение менструального цикла, после родов и в менопаузе. Использование оральной контрацепции приводит к снижению уровня прогестрона в крови.
Какой механизм развития предместруального дисфорического расстройства?
Поздняя лютеиновая фаза характеризуется резким снижением концентрации прогестерона, поэтому женщины с гормональной чувствительностью испытывают выраженные изменения настроения в этот период ( предменструальный синдром). Обзор влияния прогестерона на менструальный цикл показал, что концентрация прогестерона является ключевым предиктором эмоциональной реактивности у женщин с предменструальным дисфорическим расстройством (Harris, R. S., & Thimann, K. V., 1944). Концентрация прогестерона во время поздней лютеиновой фазы положительно коррелировала с повышенной активностью миндалевидного тела и усилением симптомов тревоги (Gingnell, M., et.al., 2014). Возможно, снижение прогестерона во время поздней лютеиновой фазы может подавлять тета-колебания в лобно-теменной сети нейронов, что приводит к гиперактивности миндалевидного тела при предменструальном дисфорическом расстройстве.
Какое влияние оказывает тестостерон на социальную активность человека?
Тестостерон оказывает влияние на социальное познание (принятие социальных решений, агрессия и социальный статус) (Eisenegger, C., et.al., 2011).
Какие изменения на электроэнцефалограмме можно зафиксировать во время тяжелой депрессии?
В литературе отмечено снижение амплитуды тета-колебаний и функциональной связности частоты тета ( Linkenkaer-Hansen et al. 2005 ) в состоянии покоя у пациентов с большим депрессивным расстройством (Linkenkaer-Hansen, K., 2005). Кроме того, известно, что во время депрессии можно зификсировать ассиметрию амплитуды альфа активности в лобных долях мозга ( спарв - выше, чем слева). Кроме того, пациенты с депрессией с повышенной амплитудой колебаний тета - активности в лобной средней линии во время задания на рабочую память с большей вероятностью реагировали на неинвазивную транскраниальную магнитную стимуляцию мозга (Bailey, N. W., et.al., 2018).
2.
Какое влияние оказывают половые стероиды на рецепторы гама - аминомаслянной кислоты?
Метаболиты половых стероидов, прогестерон и тестостерон, являются аллостерическими модуляторами рецептора гамма-аминомаслянной кислоты (А) и влияют на поведение, когнитивную и аффективную сферы (Celec, P.,et.al., 2015).
На какие структуры мозга и как влияет тестотерон?
Высокие концентрации тестостерона коррелируют со снижением функциональной связанности между орбитофронтальной корой (критическая область для социального познания) и миндалевидным телом (критическая область для обработки эмоционально значимого восприятия) (Ackermann, S., et.al., 2012).
Как прогестерон влияет на связность лобно-теменной сети нейронов?
Повышенная связанность в состоянии покоя в лобно-теменной сети, выявленная с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии положительно коррелирует с концентрациями прогестерона (Syan, S. K., et.al., 2017).
Какую роль играет аллопрегненолон в патогенезе и лечении депрессии?
Нейроактивный метаболит прогестерона - аллопрегнанолон снижает уровень активности гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой после стресса, способствуя гамкергической ингибирующей сигнализации. Эта компенсаторная реакция на стресс нарушается при депрессии. Аллопрегненолон считается мощным положительным аллостерическим модулятором рецептора гамма-аминомасляной кислоты (GABAА ). Посредством этого механизма этот метаболит прогестерона оказывает антидепрессивное, противотревожное действие, модулируя активность гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси. В связи с вышесказанным , аллопрегненолон ( брексанолон) используется для лечения послеродовой депрессии (Osborne, L. M., et.al., 2017). В послеродовой период, прогестерон показывает сниженную корреляцию с аллопрегненолоном в крови и тканях мозга, причем более низкая концентрация аллопрегненолона предсказывает усиление симптомов депрессии.
3.
Какие инструментальные методы исследования позволяют оценить влияние прогестагенов и андрогенов на активность мозга?
Прогестагены и андрогены представляют собой классы половых стероидов, которые по-разному влияют на паттерны активности нейронов , что можно выявить при проведении функциональной нейровизуализации (Peper, J., et.al., 2011).
Какие изменения электроэнцефалограммы связывают с социальным познанием и половыми гормонами?
Фронтальные тета-осцилляции (4-6 Гц) биоэлектрической активности мозга, фиксированные на электроэнцефалограмме, можно считать отражением степени социальной активности человека (Tendler, A., & Wagner, S., 2015). Однако, концентрации прогестерона, но не тестостерона, положительно коррелируют с амплитудой колебаний тета-волн лобной средней линии (Riddle J., et.al., 2020). Эта связь с концентрацией прогестерона является частотно-специфичной для диапазона тета и пространственно-специфичной для электродов на лобной средней линии головы.
Какие структуры мозга особенно богаты рецепторами гамма -а миномаслянной кислоты?
Большинство рецепторов гамма - аминомаслянной кислоты на которые влияет прогестерон и его активный метаболит - аллопрегненолон находится в полосатом теле ( стриатум) мозга. Полосатое тело играет важную роль в когнитивном контроле от оперантного обусловливания до принятия решений в связи своей основной функции в подавлении двигательной активности (Grillner, S.,et. al., 2005).
Выводы
Повышенные концентрации прогестерона коррелируют с показателями познавательной активности мозга, а тестостерона - с социальной активностью
Прогестерон и тестостерон, являются аллостерическими модуляторами рецептора гамма-аминомаслянной кислоты
Фронтальные тета-осцилляции коррелируют с уровнем социального познания и когнитивного контроля
Высокие концентрации тестостерона коррелируют со снижением функциональной связанности между орбитофронтальной корой и миндалевидным телом
Более низкая концентрация метаболита прогестрона - аллопрегненолона предсказывает усиление активности гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси после стресса и симптомов депрессии.
Литература
Ackermann, S., Spalek, K., Rasch, B., Gschwind, L., Coynel, D., Fastenrath, M., ... & Dominique, J. F. (2012). Testosterone levels in healthy men are related to amygdala reactivity and memory performance. Psychoneuroendocrinology, 37(9), 1417-1424.
Bailey, N. W., Hoy, K. E., Rogasch, N. C., Thomson, R. H., McQueen, S., Elliot, D., ... & Fitzgerald, P. B. (2018). Responders to rTMS for depression show increased fronto-midline theta and theta connectivity compared to non-responders. Brain stimulation, 11(1), 190-203.
Celec, P., Ostatníková, D., & Hodosy, J. (2015). On the effects of testosterone on brain behavioral functions. Frontiers in neuroscience, 9, 12.
Eisenegger, C., Haushofer, J., & Fehr, E. (2011). The role of testosterone in social interaction. Trends in cognitive sciences, 15(6), 263-271.
Gingnell, M., Ahlstedt, V., Bannbers, E., Wikström, J., Sundström-Poromaa, I., & Fredrikson, M. (2014). Social stimulation and corticolimbic reactivity in premenstrual dysphoric disorder: a preliminary study. Biology of mood & anxiety disorders, 4, 1-10.
Grillner, S., Hellgren, J., Menard, A., Saitoh, K., & Wikström, M. A. (2005). Mechanisms for selection of basic motor programs–roles for the striatum and pallidum. Trends in neurosciences, 28(7), 364-370.
Harris, R. S., & Thimann, K. V. (1944). Vitamins and hormones. Academic Press.
Hidalgo-Lopez, E., & Pletzer, B. (2017). Interactive effects of dopamine baseline levels and cycle phase on executive functions: the role of progesterone. Frontiers in neuroscience, 11, 403.
Linkenkaer-Hansen, K., Monto, S., Rytsälä, H., Suominen, K., Isometsä, E., & Kähkönen, S. (2005). Breakdown of long-range temporal correlations in theta oscillations in patients with major depressive disorder. Journal of Neuroscience, 25(44), 10131-10137.
Osborne, L. M., Gispen, F., Sanyal, A., Yenokyan, G., Meilman, S., & Payne, J. L. (2017). Lower allopregnanolone during pregnancy predicts postpartum depression: an exploratory study. Psychoneuroendocrinology, 79, 116-121.
Peper, J. S., van den Heuvel, M. P., Mandl, R. C., Pol, H. E. H., & van Honk, J. (2011). Sex steroids and connectivity in the human brain: a review of neuroimaging studies. Psychoneuroendocrinology, 36(8), 1101-1113.
Riddle J., Ahn S., McPherson T., et.al. Psychophysiology. Progesterone modulates theta oscillations in the frontal-parietal network. Published in final edited form as: Psychophysiology. 2020 Oct; 57(10): e13632
Schumacher, M., Mattern, C., Ghoumari, A., Oudinet, J. P., Liere, P., Labombarda, F., ... & Guennoun, R. (2014). Revisiting the roles of progesterone and allopregnanolone in the nervous system: resurgence of the progesterone receptors. Progress in neurobiology, 113, 6-39.
Syan, S. K., Minuzzi, L., Costescu, D., Smith, M., Allega, O. R., Coote, M., ... & Frey, B. N. (2017). Influence of endogenous estradiol, progesterone, allopregnanolone, and dehydroepiandrosterone sulfate on brain resting state functional connectivity across the menstrual cycle. Fertility and sterility, 107(5), 1246-1255.
Tendler, A., & Wagner, S. (2015). Different types of theta rhythmicity are induced by social and fearful stimuli in a network associated with social memory. elife, 4, e03614.
Добавить комментарий