重组大脑的分子

想象一下，有一种分子强大到足以重新配置你的思想和身体——这种分子能让你的骨骼和肌肉生长，让你的器官表现不同，改变你的思想和情绪。

这就是性激素的力量——雌激素、孕酮和睾酮。这些自然产生的化学物质被人体用于在生命的不同阶段——青春期、怀孕和更年期——进行自我重组。然而，直到最近，关于激素对人脑影响的科学研究还很少。

加州大学圣巴巴拉分校(UC Santa Barbara)神经科学博士后研究员凯特琳•泰勒(Caitlin Taylor)和心理与心理学系助理教授艾米丽•雅各布斯(Emily Jacobs)登场了大脑科学。

雅各布斯说:“更年期是女性一生中最深刻的神经内分泌变化之一，其程度与青春期相当。”“两者都包括身体和精神的变化。一些妇女在更年期几乎没有症状，另一些则完全虚弱。但几乎没有神经学家问过原因。我的实验室正在研究荷尔蒙是如何在更年期之前、期间和之后塑造大脑的，这样我们就能了解谁可能经历健康的认知老化，谁不会。”

雅各布斯和泰勒设计了一种双刃剑的方法来研究性激素对大脑的影响。雅各布斯研究的是自然产生的性激素，泰勒研究的是女性以口服避孕药(OC)的形式摄入的性激素，也就是俗称的“药丸”。

由于她的贡献，泰勒获得了2019年哈维·l·卡普发现奖。该奖项由商业领袖兼企业家哈维·卡普(Harvey Karp)设立，表彰杰出的博士后科学家，并为他们的创新研究提供种子基金。

加州大学圣巴巴拉分校圣哲心智研究中心(SAGE Center for the Study of the Mind)的初级研究员泰勒(Taylor)说:“全世界有超过1亿名女性在使用这种药物。”“他们每天都在服用雌激素和孕酮，可能已经有几十年了。这些都是非常强大的神经调节剂，在大脑功能中发挥着巨大的作用。但直到最近，还没有人问，当我们服用避孕药干扰这些激素时，大脑会发生什么变化。我们有这些大型的大脑成像数据库，没有一个数据库包含足够的口服避孕药使用信息。”

在卡普奖的资助下，泰勒和雅各布斯现在正在创建加利福尼亚大学女性大脑计划，这是致力于促进女性健康的最大的大脑成像数据库。该数据库利用了更广泛的加州大学神经成像社区的活动，允许跨校园的研究人员将数据汇集到一个中央存储库中。加州大学圣巴巴拉分校和加州大学伯克利分校已经签约。现在，当一个人在任何一家机构接受脑部扫描时，他的脑部成像数据，以及他使用OC的详细信息(包括其他医疗和生殖健康数据)都会被输入数据库。

在Karp的支持下，他们现在正在建设必要的基础设施，以扩大到所有8所加州大学校园，其中包括一个专门研究的大脑成像中心。这将进一步扩大他们可以利用的样本量——每年约有1万名独特的参与者——在大脑和行为的交叉点提出问题。他们的倡议准备提供空前数量的数据，以回答对妇女健康至关重要的被忽视的问题。

“我们需要考虑的因素太多了，”泰勒说。“哪个OC，这个人什么时候开始使用它的，他们用了多长时间，用了多长时间?”为了能够真正理解对大脑的影响，我们需要比任何一个实验室都能招募到的更多的参与者。如果加州大学在这方面合作，我们就能回答这个问题，以及其他长期被忽视的有关激素和大脑的问题。”

“凯特琳是卡普发现奖的最佳人选，”塞吉中心的研究科学家布里奇特奎南(Bridget Queenan)说。“她在攻击一个基本的、完全被忽视的关于人类生理的问题——荷尔蒙在男人和女人的一生中对大脑有什么影响?”她也在改变认知神经科学的运作方式。她把加州大学系统内的人召集在一起，回答一些没有人能单独回答的重要难题。她的研究项目不仅有可能彻底改变我们对人类健康、行为和衰老的理解，而且有可能改变我们对大脑进行研究的方式。”

SAGE中心主任迈克尔·加扎尼加说:“任何见到凯特琳的人都知道她很特别。她有一个很好的科学问题。但她也有能力让人们团结起来，让事情继续下去。凯特琳已经是UCSB认知神经科学领域的领导者。我毫不怀疑，有了这个奖项，她将成为整个加州大学系统的领导者。”

在加州大学女性大脑计划之前，科学家们没有足够的数据来确定口服避孕药对大脑的影响。泰勒说:“现在有了卡普奖，我们可以建立一个全加州大学范围的团队来回答这个问题，以及其他上千个关于大脑的问题，目前还没有人能够解决。”

该项目还得到了2019年赫尔曼奖学金和授予雅各布斯的2019年加州大学圣巴巴拉分校学术参议院拨款的支持。