Nat Neurosci揭秘：男女学习记忆能力差异什么时候开始发生？青春期后如何变化吗？
相信作为一名生活在21世纪的朝气青年,大家对学习这个社会活动并不陌生。作为一种基本的、非生殖功能,学习是两性都可以进行的活动。那么我们是否可以假设:不同性别之间的记忆及其潜在机制也是相似的?
但是目前来说,已知存在一些记忆任务,确实存在性别差异。例如，在具有多种方法解决的空间任务中，雌性动物和女性更愿意选择地标线索，而雄性和男性则更偏向于空间线索。事实也证明，在各个物种中，通常雄性在空间任务中明显表现出比雌性更好的记忆力。
研究者通常认为，记忆可塑性机制的性别差异是由青春期后雌激素和孕激素水平的增加和波动引起的，这种情况在女性中体现得尤为明显。这说明，青春期前的动物，雄性和雌性记忆机制应该是相似的。
尽管如此，大脑的性别差异是由激素以及性染色体驱动的，这又使我们并不能认为青春期前的记忆机制具有相似性。
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长时程增强（LTP）指的是是突触功效的长期增加，与学习相关的前脑节律密切相关。
在2022年1月的Nature Neuroscience 中，Aliza A Le及其同事[1]将重点放在目前研究不足的,但是非常关键的青春期，研究了LTP和记忆中性别差异何时出现，以及在这个关键发育时期发生了什么导致这些差异。
令人惊讶的是：与预期相反，他们发现青春期前记忆也存在显著的性别差异，更奇怪的是：差异的方向与成年动物相反。
表现在年轻的雌性小鼠和大鼠表现出比雄性更低的LTP阈值，Theta Burst Stimulation(TBS)能在雌性动物中诱导出强大的LTP，但在雄性中不能实现。同样，在两个空间记忆任务中，青春期前的雌性对物体识别任务和情节样气味记忆任务的"位置"都表现出超强的记忆力，而雄性则未能学会这些任务。
图1: 雌性（左）和雄性（右）小鼠和大鼠在青春期前（上）和后（下）的LTP和记忆差异
但是,在青春期后,LTP和这些记忆表现的差异被逆转——年轻成年雌性表现出更高的LTP阈值，并需要额外训练来学习空间任务，年轻的成年雄性则表现出较低的LTP阈值并可更快地完成空间记忆任务。但这并不说明成年雌性在青春期后变得无法学习,在非空间记忆任务中，雌性表现出强大的记忆力。
Aliza A Le等人还表明，在青春期期间,雌性和雄性海马LTP和记忆的变化由不同机制驱动。在经历了青春期后,雌性的CA1区抑制性突触的α5-GABAA受体亚基数量增加，抑制性突触后电流增加和NMDA受体（NMDAR）介导的LTP成分减少,使用变构调节剂阻断α5-GABAA受体亚基能够挽救TBS诱导的LTP和成年雌性的空间记忆能力，但对青春期前雌性没有影响，这表明从CA3到CA1的输入中,α5-GABAA的增加介导了雌性青春期LTP和记忆的变化。
抑制α5-GABAA受体在青春期前和青春期后的雄性中具有相似的增强作用,但α5-GABAA受体的变化不增强青春期后雄性LTP和空间记忆。
本文还重复验证了LTP的性别差异：成年雌性而不是男性需要α型雌激素受体（ERα）,并进一步发现这种性别差异不会在青春期出现。相反，青春期前的雌性也需要ERα实现LTP。虽然α5-GABAA亚基受体增强了前馈抑制，但作者认为成年雌性海马体中的ERα增加，可以部分补偿NMDAR介导的LTP损失。
Aliza A Le等人通过强调青春期前性别差异以及男女性青春期后的变化模式，提供了一个用于理解青春期前的挑战以及青春期后各种性别倾向性障碍的框架（例如，青春期压力和免疫低下）。
因为大量研究证明了，青春期慢性压力只会损害成年女性的海马依赖性学习和突触可塑性[2]；而母体免疫激活仅损害成年男性的认知功能[3]。
本文令人耳目一新地解决了女性特有的记忆和突触可塑性功能机制，并提出了许多关于循环激素在青春期前后触发或维持性别差异作用。从行为学的角度来看，也许我们还应该问一下：青春期突触可塑性的性别差异逆转如何与这个时期出现的其他性别差异相互作用？包括焦虑和抑郁风险的增加。
青春期确实对于每一个青少年都是关键的成长阶段,家长学校应该格外注重这个节点的教育,做到因材施教,发挥个体优势,相信每一个孩子在正确的引导之下都能在各个领域发光发热！
参考文献
1. Le, A.A., et al., Prepubescent female rodents have enhanced hippocampal LTP and learning relative to males, reversing in adulthood as inhibition increases. Nat Neurosci, 2022. 25(2): p. 180-190.
2. Hyer, M.M., et al., Chronic adolescent stress causes sustained impairment of cognitive flexibility and hippocampal synaptic strength in female rats. Neurobiol Stress, 2021. 14: p. 100303.
3. Gogos, A., et al., Sex differences in the effect of maternal immune activation on cognitive and psychosis-like behaviour in Long Evans rats. Eur J Neurosci, 2020. 52(1): p. 2614-2626.
编译作者：Zoey的短剑（brainnews创作团队）
校审：Simon（brainnews编辑部）