研究发现男性和女性大脑在认知能力上存在显著差异(图)

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威尔康奈尔大学医学院的研究发现，星形胶质细胞受体对男性和女性认知功能的影响不同，这表明在开发针对这些脑细胞的治疗方法时，需要采用有性别特异性的方法。威尔康奈尔医学院的科学家们发现了首个证据，证明星形胶质细胞（支持和调节神经元的脑细胞）中的受体会对男性和女性临床前模型的认知功能产生截然不同的影响。这项研究凸显了星形胶质细胞在大脑性别特异性机制中的作用。虽然许多研究都测试了星形胶质细胞受体对行为的影响，但没有一项研究涉及生理性别是否起作用，而且大多数研究只测试了男性。5月24日发表在《细胞报告》（Cell Reports）上的这项研究挑战了长期以来的假设，即星形胶质细胞信号传导对两性具有相似的认知效应。威尔康奈尔医学院费尔家族脑与心智研究所和海伦与罗伯特-阿贝尔阿尔茨海默氏症研究所的Nan和Stephen Swid额颞叶痴呆症研究助理教授、神经科学助理教授Anna G. Orr博士说："我们的研究发现，以前报道的男性认知效应不能推断到女性身上。"

在各种已知存在性别差异的神经系统疾病中，包括神经退行性疾病、精神分裂症、中风和癫痫，都会出现星形胶质细胞受体的变化。然而，人们对促进性别差异的机制仍然知之甚少。

男女大脑有何不同？

在这项研究中，第一作者、奥尔实验室前研究生萨曼莎-M-梅多斯（Samantha M. Meadows）博士重点研究了mGluR3，它是星形胶质细胞中的主要谷氨酸受体，也是痴呆症的首要改变基因。研究小组利用基因编辑和刺激动物模型中的工程受体来选择性地操纵星形胶质细胞，并研究 mGluR3 和相关受体对学习、记忆以及其他认知和行为结果的影响。

研究人员发现，提高星形胶质细胞的mGluR3水平可增强老年女性的记忆力，而降低这些水平则足以损害年轻女性的记忆力，这表明mGluR3可促进女性的记忆回忆。然而，在男性中，降低mGluR3水平会增强记忆力，而提高受体水平则没有影响。Meadows博士说："有趣的是，这些受体对认知的影响在两性之间并不一致。"




这张小鼠海马体的图像显示了星形胶质细胞（绿色）、神经元（红色）和细胞核（蓝色）上的 mGluR3 受体。图片来源：奥尔实验室

为了了解这些不同的效应是mGluR3所独有的，还是反映了星形胶质细胞受体信号转导的更广泛特征，Meadows博士与合著者、脑与心智研究所和阿佩尔阿尔茨海默病研究所神经科学研究助理教授Adam L. Orr博士合作，在小鼠执行涉及学习和记忆的任务时选择性地刺激不同的星形胶质细胞受体。

令他们惊讶的是，研究小组发现了进一步的证据，表明受体激活会导致记忆增强或受损，这取决于生物性别。亚当-奥尔博士说："正常的大脑功能似乎需要特定性别的星形胶质细胞信号平衡。"

这项研究表明，正在开发用于治疗精神分裂症和焦虑症等疾病的mGluR3调节剂可能需要进一步研究，以评估它们对不同性别的影响。影响星形胶质细胞受体的治疗药物可能会导致性别特异性认知效应，部分原因是星形胶质细胞在男性和女性中的作用不同。

实验室正在研究是什么导致了这种不同的影响，以及大脑的其他功能是否也会以性别特异性的方式发生变化。