ニューヨーク大学の研究者らが、エストロゲンが脳内のドーパミン基盤の報酬信号を強化することで学習を形成する方法を特定した。ラットを用いた実験では、エストロゲン濃度が高いときに学習成績が向上し、ホルモン活性が抑制されると低下した。Nature Neuroscienceに掲載されたこれらの知見は、ホルモンサイクルにわたる認知変動を説明する助けとなり、ドーパミン関連の精神疾患に関する手がかりを提供する可能性がある。
エストロゲンなどのホルモンは、感情や意思決定を含む脳機能に影響を与えることが長年知られてきたが、学習に対する正確な効果はこれまで不明瞭だった。ニューヨーク大学神経科学センターのポスドク研究員Carla Golden氏が主導し、同大学の教授Christine Constantinople氏が筆頭著者となった新たな研究が、このプロセスに関する新たな洞察を提供する。
ニューヨーク大学からのニュースリリースおよびScienceDaily、SciTechDailyの報道によると、チームはラットを用いた実験を行い、動物が音響手がかりを報酬—この場合、水へのアクセス—と関連付ける学習中に脳活動を監視した。手がかりは水が利用可能になるタイミングとラットが受け取る量を示した。研究では、エストロゲン濃度が高いときにラットの学習成績が向上したと報告されている。
著者らは、エストロゲンが報酬処理に関与する脳領域でのドーパミン活動を高め、強化学習を支える報酬予測誤差信号を強化すると結論づけた。この研究はNature Neuroscienceの論文「Estrogen modulates reward prediction errors and reinforcement learning」（DOI: 10.1038/s41593-025-02104-z）に詳述されている。
対照的に、エストロゲン活性が低下しドーパミンを調節する能力が制限されると、ラットの学習能力が低下した。研究者らは、これらの実験におけるホルモンの影響は学習に特異的であり、認知的意思決定を測定可能に変化させなかったと強調しており、これはNYUとEurekAlert!の要約による。
「私たちの結果は、ドーパミンの機能と学習を結びつける潜在的な生物学的説明を提供し、健康と疾患の両方の理解をより良く情報づけるものです」とGolden氏はScienceDailyおよびSciTechDailyが報じたNYUの声明で述べた。Constantinople氏は「すべての神経精神疾患はホルモン状態にわたって症状の重症度に変動を示し、ホルモンが神経回路にどのように影響を与えるかをより良く理解することで、これらの疾患の原因を明らかにできる可能性がある」と付け加えた。
これらの知見は、ホルモンサイクルが認知パフォーマンスの変動や特定の神経精神状態の症状変化にどのように寄与するかを強調している。本研究はラットで行われ治療をテストしていないが、NYUのリリースでは、この仕事がドーパミンを含む障害、特に一部の精神疾患に関する将来の研究を導く可能性があると指摘されている。
研究チームにはNYU Grossman School of MedicineのNeuroscience InstituteおよびVirginia Commonwealth UniversityのDepartment of Pharmacology and Toxicologyからの協力者も含まれていた。NYUとEurekAlert!によると、この研究はNational Institutes of Health（DP2MH126376, F32MH125448, 5T32MH019524, 1S10OD010582-01A1）、National Cancer Institute（P30CA016087）、NYU Langone Health、Simons Foundationからの助成金で支援された。
この研究はNature Neuroscience誌に「Estrogen modulates reward prediction errors and reinforcement learning」というタイトルで掲載され、記事公開日は2025年11月11日、DOIは10.1038/s41593-025-02104-zである。
