思春期ホルモンと初期思春期の女子の脳：多重モダリティ脳MRI研究

科学分野:

• 神経科学
• 発達心理学
• 内分泌学

背景:

• 思春期は、青年期の脳の発達と行動に影響を与える重大なホルモン変化を伴います。
• ステロイドホルモンと青年期の女子の脳構造/機能に関する以前の研究は、サンプルサイズが小さいことが多いため、限定的で一貫性がありません。
• これらの関係を理解することは、典型的および非典型的な青年期の発達を理解するために重要です。

研究 の 目的:

• 主要な思春期ホルモンであるエストラジオール（E2）、テストステロン（Tes）、デヒドロエピアンドロステロン（DHEA）と、青年期の女子の脳構造および機能との関連を調査すること。
• 各ホルモンに固有の神経相関と、それらの間で共有される神経相関を特定すること。
• 思春期のホルモン変動が青年期の脳成熟と行動に影響を与えるメカニズムを解明すること。

主な方法:

• Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD) Studyから3024人の青年期の女子（8.92〜13.33歳）のデータを利用しました。
• ホルモンレベルと脳表現型との関連を分析するために、クロスバリデーションを用いたエラスティックネット回帰を採用しました。
• マルチモーダル神経画像を用いて、脳構造（灰白質体積、溝の深さ、皮質厚、白質微細構造）および機能（安静時結合性、感情的nバック課題パフォーマンス）を調べました。

主要な成果:

• 構造的脳特徴（皮質厚、溝の深さ、白質微細構造）と安静時結合性は、ホルモンレベルと有意に関連していました。
• エストラジオール（E2）は、ワーキングメモリと感情処理に関与する前頭前野および運動前領域と強く関連していました。
• テストステロン（Tes）とデヒドロエピアンドロステロン（DHEA）は、主に視空間機能に関連する頭頂および後頭領域に関連していました。
• 3つのホルモンすべてが、前頭前野皮質、側頭頭頂接合部、および島皮質との関連を示しました。

結論:

• この研究は、青年期の女子におけるE2、Tes、およびDHEAの、それぞれ異なるおよび重複する神経相関を特定します。
• 発見は、思春期ホルモンによって異なる影響を受ける特定の脳領域とネットワークを示唆しています。
• 思春期が青年期の行動および認知発達に与える影響の神経生物学的メカニズムに関する洞察を提供します。