Тиреотропный гормон играет ключевую роль в регуляции целого ряда физиологических функций, включая метаболизм, температуру, частоту сердечных сокращений и рост. Он выполняет этот впечатляющий набор действий, взаимодействуя практически со всеми системами органов в организме. Однако, несмотря на долгую историю исследований влияния тиреоидного гормона на различные органы, его воздействие на, пожалуй, самый важный орган - мозг - оставалось окутанным тайной.
Теперь ученые из Гарвардской медицинской школы получили новые сведения о влиянии гормонов щитовидной железы на мозг. Работа, проведенная на мышах и опубликованная в журнале Cell, показывает, что гормон щитовидной железы изменяет связи мозговых цепей таким образом, что побуждает животных к исследовательскому поведению.
Одновременно изменяя связи мозга и скорость метаболизма, исследователи пришли к выводу, что гормон щитовидной железы координирует работу мозга и тела, заставляя животных проявлять исследовательское поведение тогда, когда это наиболее необходимо - например, в сезоны, когда животным нужно найти себе пару или запастись ресурсами.
“Хорошо известно, что гормон щитовидной железы модулирует метаболизм, а теперь мы показали, что он также модулирует исследовательское поведение путем прямого воздействия на мозг”, - говорит ведущий автор исследования Дэниел Хохбаум, научный сотрудник отдела нейробиологии Института Блаватника при Гарвардской медицинской школе.
Полученные данные также помогают прояснить, как низкий уровень гормона может привести к депрессивным состояниям, характеризующимся низким желанием исследовать, в то время как его избыток может вызвать маниакальные состояния, характеризующиеся крайним желанием исследовать. Таким образом, исследователи рассматривают свою работу как важный шаг к пониманию того, как аберрантные уровни гормона щитовидной железы могут способствовать развитию некоторых психических заболеваний.
Тиреотропный гормон циркулирует в крови, попадая почти к каждой клетке и ткани организма. Его уровень контролируется сложным комплексом взаимодействий между тремя участниками: щитовидной железой, гипофизом, расположенным в основании мозга, и гипоталамусом - структурой мозга, расположенной чуть выше гипофиза. Однако рецептор для гормона щитовидной железы экспрессируется клетками всего мозга, в том числе в областях коры, отвечающих за когнитивные функции высокого уровня, такие как планирование и принятие решений.
“Примечательно то, что в мозге взрослого человека рецептор гормона щитовидной железы находится не только в гипоталамусе, но и практически везде”, - говорит Хохбаум.
Чтобы выяснить причину этого, ученые провели генетическое исследование отдельных клеток коры головного мозга у мышей. Они обнаружили, что гормон действует на нейронные цепи в коре головного мозга, включая различные гены, по сути, изменяя связи клеток мозга. Более того, когда исследователи вызвали повышение уровня тиреоидного гормона в коре головного мозга, мыши стали охотнее исследовать окружающую среду и идти на риск.
И наоборот, когда исследователи блокировали действие гормона только в коре головного мозга, животные больше не меняли степень исследования в зависимости от уровня гормона щитовидной железы, - “Это говорит нам о том, что гормон щитовидной железы выполняет важные действия непосредственно в коре головного мозга”.
Однако результаты исследования вызвали новый вопрос: Почему гормон, контролирующий метаболизм, может изменять мозговые цепи, влияющие на поведение?
Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи обратились к ранее опубликованным полевым исследованиям, в которых наблюдали за поведением в дикой природе и измеряли уровень гормонов щитовидной железы у лемуров, беличьих обезьян и других млекопитающих. Исследование показало, что уровень гормонов и, в свою очередь, скорость метаболизма, как правило, выше в теплое время года, когда пища и ресурсы более изобильны - и животные в это время больше исследуют местность.
По словам Хохбаума, эти исследования в сочетании с новыми результатами дают возможность установить недостающее звено между влиянием гормонов щитовидной железы на мозг и тело.
“Мы думаем, что гормон щитовидной железы действует непосредственно на мозговые цепи, координируя исследовательское поведение с интенсивностью метаболизма. Он синхронизирует работу мозга и тела с текущей обстановкой. Т.е. похоже, что гормон щитовидной железы побуждает тело сообщить мозгу, что нужно отправиться на разведку и захватить ресурсы”.
По словам исследователей, способ, которым гормон щитовидной железы регулирует физиологию, в значительной степени сохранился между людьми и другими млекопитающими, поэтому они подозревают, что подобная связь между мозгом и телом существует и у людей. Так, в исследовании 2024 года, проведенном под руководством тех же ученых, более высокий уровень гормонов щитовидной железы у взрослых жителей США был связан с более высоким уровнем занятости и большим количеством отработанных часов.
Сейчас исследователи изучают эту связь у жителей Индонезии, переживших цунами 2004 года. Их интересует, привела ли психологическая травма, полученная в результате стихийного бедствия, к долгосрочным изменениям уровня гормонов щитовидной железы. Команда также хочет изучить основы биологии исследовательских мозговых цепей, которые активируются при повышении уровня гормонов щитовидной железы. Исследователи надеются, что их работа сможет выявить мозговые цепи, имеющие отношение к психическим заболеваниям, таким как депрессия и биполярное расстройство.
“Мысль заключается в том, что эти состояния также формируют исследовательскую активность, поэтому, возможно, манипуляции с гормонами щитовидной железы для изменения мозговых цепей позволят выявить соответствующие точки входа для лечения”, - говорит Хохбаум.
Гарвардская медицинская школа, Пер.: PSYCHOL-OK.RU
