Frontiers for Young Minds

Frontiers for Young Minds
תפריט
רעיון מרכזי מדעי המוח ופסיכולוגיה פורסם: 13 במרץ, 2023

התבגרות מינית: מוחכם על הורמונים

תַקצִיר

כשבני אדם גדלים מילדים למבוגרים, הם עוברים שלב שנקרא גיל ההתבגרות. זהו זמן של שינויים חברתיים, סביבתיים וביולוגיים משמעותיים בחייו של אדם. תחילתה של ההתבגרות המינית, שלעיתים קרובות מתרחשת בשנות הנעורים, היא תקופה חשובה בהתפתחות הפיזית והרגשית של האדם. נוסף על השינויים הנראים לעין שמתרחשים בגוף במהלך הזמן הזה, מוחם של מתבגרים עובר שינויים שעשויים להיות פחות ניכּרים. שינויים אלה מכוּּונים על ידי כימיקלים שנקראים הורמונים. הורמונים מסייעים לגופנו לגבוהה, לשנות צורה ואפילו לגדל שיער. אף על פי שהורמונים פועלים על אזורים שונים בגוף כמו עצמות, שרירים, או עור, מספר הורמונים חיוניים להתבגרות המינית מיוצרים במוח. מדענים לומדים עוד על דרכי השפעת ההורמונים על האופן שבו המוח גדל ומשתנה, וכיצד זה משפיע על האופן שבו אתם פועלים ומרגישים!

מרגע היוולדכם, גופכם מתחיל להשתנות וממשיך בכך כשאתם מתבגרים, כחלק מתהליך שנקרא התפתחות אנושית. נוכל לחשוב על התפתחות אנושית כנעה בין כמה שלבים חשובים בחיים, כמו ינקוּת (גילֵי 2-0), ילדוּת (גילֵי 11-3), התבגרות (גילֵי 18-12), ובגרות צעירה (גילֵי 24-18). כפי שניתן לדמיין – ואולי כבר חוויתם בעצמכם –דברים רבים משתנים מהינקות ועד לבגרות הצעירה!

הבנת השינויים האלה והאופן שבו הם מתרחשים, יכולה לסייע לנו להבין את עצמנו ואת אלה שסביבנו טוב יותר בזמן שאנו מתבגרים.

הורמונים והגוף

כיצד הגוף יודע לגדול? מה קורה בתוכו שגורם לנו להשתנות מבחוץ? כל תהליך מורכב בדרך כלל דורש מערכת מאורגנת שתנהל את כל החלקים הנעים. כשאתם מאזינים לסימפוניה, לדוגמה, הרבה כלים שונים צריכים לנגן את התווים הנכונים בזמנים הנכונים כדי להפיק את המוזיקה הנפלאה שאנו שומעים. כדי שכל המרכיבים האלה יפעלו יחד, מנצח התזמורת אומר לכל כלי מה לנגן, מתי וכיצד.

בגוף, הגֶנים שלנו הם כמו התווים המוזיקליים שנקשרים יחד כדי ליצור את שירו הייחודי של כל גוף. כשמגיע הזמן המתאים, כימיקלים מיוחדים שנקראים הורמונים הם כמו מנצחים שמנחים חלקי גוף שונים מה לעשות. מערכות האיברים הרבות בגוף הן כמו כלֵי נגינה שמבצעים את פקודותיו של המנצח, והן מְחַיּוֹת את כל התהליך. במהלך תקופות המעבר המורכבות האלה, הורמונים מתפקדים כשליחים שנעים ברחבי הגוף ונותנים פקודות לגדול (או להפסיק לגדול), לשנות צורה או גודל, או לייצר יותר (או פחות) ממשהו שהגוף צריך (איור 1) [1].

איור 1 - בגוף ישנם כ-50 סוגי הורמונים שונים.
  • איור 1 - בגוף ישנם כ-50 סוגי הורמונים שונים.
  • חלק מההורמונים, כמו אדרנלין וקוֹרטיזוֹל, מסייעים לנו להגיב לסְטְרֶס (עָקָה) ומאתחלים תגובת ''הילחם או ברח''. אחרים, כמו מֶלָטוֹנִין, מסייעים לכוון את השעונים הביולוגיים שלנו ואומרים לנו מתי לישון או להתעורר. הורמונים רבים, דוגמת תִּירוֹקְסִין ואִינְסוּלִין, מסייעים לווסת את חילוף החומרים. אחרים, כמו אֶסְטְרוֹגֶן, טֶסְטוֹסְטֶרוֹן והורמוני גדילה, חיוניים לשינויים שמתרחשים בגופנו כשאנו גדלים במהלך גיל ההתבגרות, למשל להתפתחות איברי הרבייה.

מה קורה במהלך ההתבגרות המינית?

התבגרות מינית היא השם שבו אנו מכנים סדרה של שינויים מוּנָעֵי-הורמונים שמתרחשים בגופנו ממש לפני גיל ההתבגרות ובמהלכו – הזמן שבו אנו גדלים מילדים למבוגרים (איור 2). הצורה של גופנו, גודלו והרכבו משתנים כשאנו מתקדמים אל עבר בגרות מינית, שהיא היכולת של אורגניזם להתרבּוֹת. גם מצבי הרוח וההתנהגויות שלנו משתנים כתוצאה מהתבגרות מינית. אותם הורמונים שגורמים לשינויים בגופנו אף מסייעים לעצב את המבנה של מוחנו ואת ארגונו. במהלך ההתבגרות המינית, המוחות שלנו מחזקים ומכווננים את הקשרים שמאפשרים דרכים בוגרות של צורות חשיבה, רגשות והתנהגויות [2].

איור 2 - הורמונים שונים מעורבים בתהליך ההתבגרות המינית.
  • איור 2 - הורמונים שונים מעורבים בתהליך ההתבגרות המינית.
  • בשלב מוקדם בהתבגרות המינית, בלוטות האַדְרֶנָל – יוֹתֶרֶת הַכִּלְיָה (שממוקמות על גבי הכליות) מייצרות הורמונים שנקראים אַנְדְרוֹגֶנִים, כמו דֶּהִידְרוֹ-אֶפִּיאַנְדרוֹסְטֶרוֹן (DHEA, בירוק). בשלב הזה ניתן לראות את הסימנים המוקדמים ביותר של ההתבגרות המינית כמו שיער ערווה, ריח גוף, עור שומני ואַקְנֶה. לאחר מכן, שני אזורי מוח קטנים, שנקראים הִיפּוֹתָלָמוּס ויוֹתֶרֶת המוח (בוורוד), שולחים הודעות לאיברי הרבייה ומנחים אותם לייצר סטרואידים של מין כמו טסטוסטרון, אסטרוגן ופְּרוֹגֶסְטְרוֹן (בכחול). ההורמונים האלה יכולים לעצב את מבנה המוח ותפקודו במהלך ההתבגרות.

אַנְדְרוֹגֶנִים הם קבוצת הורמונים שלעיתים קרובות מקושרת עם מאפיינים זכריים, אולם הם גם חיוניים להתפתחות תקינה של נקבות. בעוד שזכרים חווים עלייה חדה באנדרוגן טֶסְטוֹסְטֶרוֹן במהלך ההתבגרות המינית, טסטוסטרון גם עולה אצל נקבות, אך פחות מאשר אצל זכרים. כתוצאה מכך, מעגלים מוחיים מאורגנים באופנִים תלויי-מין, מה שגורם למוחות של נשים וגברים להיות מעט שונים, לרבּות הבדלים בסוג התאים, גדילתם והישרדותם בכמה אזורים מוחיים. ההבדלים הדקים האלה, שנקראים דו-צורתיות זוויגית, מכינים את המוחות שלנו לדרישות הביולוגיות המיוחדות של שני המינים [3].

קבוצה אחרת של הורמונים, שנקראת סְטֶרוֹאִידִים של מין, מיוצרת על ידי השחלות אצל נשים והאשכים אצל גברים. הורמונים אלה מגרים את התפתחותם של מאפייני מין משניים. עבור בנות, זה כולל ירכיים רחבים יותר, חזה גדול יותר ותחילת וֶסֶת. עבור בנים, זה מְעָרֵב עלייה במסת שריר, קול עמוק יותר וצמיחה של שיער פנים. עלייה מהירה בגובה, שנקראת ''פרץ צמיחה'', מלווה בדרך כלל את ההתבגרות המינית אצל בנים ובנות. הורמונים סטרואידיים אלה גם מפעילים מעגלים במוח שמעורבים בהתנהגויות מיניות, וזו הסיבה לכך שמתבגרים חווים עלייה ברצון לקיים יחסי מין.

כיצד ניתן לחקור את השפעתה של ההתבגרות המינית על המוח?

ההתבגרות המינית מתרחשת בממוצע בין גילֵי 10 ל-14 אצל בנות, ובין גילֵי 12 ל-16 אצל בנים. ישנו שוני גדול בתזמון של ההתבגרות המינית בין אינדיבידואלים. מדענים מצאו שהתחלת ההתבגרות המינית, משכהּ וקצבהּ עשויים להיות מושפעים על ידי גורמים כמו הרקע התרבותי של האדם, רמת השכלתו, הרכּב גופו והגֶנים שלו. באופן מעניין, הגיל הממוצע שבו מתחילה ההתבגרות המינית ירד במשך הדורות. היכולת למדוד בדיוק ובאמינות את השינויים שמתרחשים במהלך השלבים הראשונים של ההתבגרות המינית היא צעד חשוב בהבנת האופן שבו ההתבגרות המינית משפיעה על המוח [4].

דרך אחת שבה מדענים יכולים לחקור את השפעותיהם של הורמונים על המוח היא חקירת חיות כמו חולדות. באמצעות חיות, אנו יכולים לשלוט טוב יותר בגורמים סביבתיים כמו דיאטה, ולבצע ניסויים שלא ניתן היה לבצע בבני אדם. אנו יכולים להסיר חלקים שבהם ההורמונים מיוצרים, כמו האשכים או השחלות, ולחקור כיצד ההתפתחות ממשיכה ללא ההורמונים האלה. ביכולתנו להשתמש בכימיקלים כדי לגרוֹת התבגרות מינית ולעקוב אחרי הגדילה של נוירונים מסוימים במוח. מאחר שאורך חייהן של חולדות קצר יותר משל בני האדם, ניתן לחקור באמצעותן את גיל ההתבגרות בטווח של שבועות ולא של שנים. חיות מאפשרות לנו ללמוד על מנגנונים ביולוגיים כמו התבגרות מינית ברמת פירוט שלא מתאפשרת אחרת.

עדיין, ישנם הבדלים גדולים בין בני אדם לבין מינים אחרים, ולכן איננו יכולים להניח כי מה שקורה לחולדות הוא בדיוק מה שקורה לאנשים. אין באפשרותנו לשנות את ההורמונים של אנשים עבור מחקר, מאחר שעשויה להיות לכך השפעה ארוכת-טווח על האדם. במקום זאת, כדי לחקור בני אדם, חוקרים מודדים דברים שכבר מתרחשים באופן טבעי בגוף, כמו הטסטוסטרון בדם אצל זכרים או הגיל שבו מתחיל מחזור הווסת הראשון אצל נקבות. מדענים יכולים לבחון אם השינויים הגופניים האלה מקושרים עם מדדי גוף אחרים, כמו נפח המוח. הַקְּשָׁרִים האלה אינם יכולים לומר לנו אם דבר אחד גורם לאחר, אלא רק שהם קשורים בדרך כלשהי.

הורמונים של התבגרות מינית משנים את מבנה המוח ותפקודו

התבגרות מינית היא תקופת מעבר דינמית שמכינה אותנו לעולם המבוגרים. גם כמבוגרים, החיים תמיד בתנועה והמוחות שלנו צריכים למצוא דרכים להסתגל לשינויים המתמשכים האלה. אותם הורמונים שמסייעים לְעַצֵּב את המוח והגוף בהתבגרות המינית ממלאים תפקיד במהלך כל חיינו! אפילו לפני הלידה, טסטוסטרון ְאֶסְטְרוֹגֶן מעורבים בהתפתחות מוקדמת של המוח, מסייעים ליצור נוירונים חדשים ולהכווין אותם כשהם יוצרים את מבנה המוח. במהלך ההתבגרות המינית, ההורמונים האלה פועלים כדי לשנות לצמיתות את ארגון המוח והמבנה שלו, אל צורתו הבוגרת (איור 3).

איור 3 - אזורים במוח משתנים בתגובה להורמונים שונים.
  • איור 3 - אזורים במוח משתנים בתגובה להורמונים שונים.
  • הורמוני אנדרוגן כמו טסטוסטרון ודֶהִידְרוֹ-אֶפִּיאַנְדרוֹסְטֶרוֹן (DHEA), וכן הורמוני אסטרוגן כמו אֶסְטְרָדִיוֹל, חשובים במיוחד להתפתחות התקינה של אזורים במוח שמעורבים בלמידה ובזיכרון, בהתנהגויות מיניות ובעיבוד רגשי. באמצעות שימוש במודלים של חיות, בשילוב מחקרים על בני אדם בריאים כמו גם על אנשים עם הפרעות הורמונליות, מדענים מתחילים לגבש תמונה טובה יותר של האופן שבו הורמוני התבגרות מינית משפיעים על מבנה המוח ותפקודו.

ישנן כמה דרכים שבהן מבנה המוח יכול להשתנות. דרך אחת היא גדילה של נוירונים או מותם, אשר משנה את הגודל הכולל של אזורים במוח. בקרב חיות ובני אדם בריאים, הורמוני התבגרות מינית הכרחיים לגדילה תקינה של מבנים במוח כמו היפותלמוס, יותרת המוח והאָמִיגְדָלָה. מאחר שההיפותלמוס ויותרת המוח חיוניים לוויסות ארוך-טווח של הורמונים, גדילה בלתי תקינה של אזורי המוח האלה במהלך ההתבגרות המינית עשויה לגרום להשלכות בריאותיות ארוכות-טווח, כמו הפרעות בשינה או בחילוף החומרים. תסמונת קְלַינְפֶלְטֶר, שהיא הפרעה גנטית שנגרמת על ידי כרומוזום X עודף בזכרים, מובילה למחסור בטסטוסטרון ולנפח אמיגדלה מוקטן בגיל ההתבגרות. השינויים האלה בהורמונים ובמבנה המוח עשויים לגרום לאתגרים החברתיים והרגשיים שהאנשים שלוקים בתסמונת מתמודדים איתם, לרבות חרדה חברתית וקושי בביטוי רגשות.

אופן נוסף של שינוי במבנה המוח היא על ידי שינוי כמות הקשרים שכל נוירון מייצר עם נוירונים אחרים, מה שמשנה את המורכבות הכוללת של מעגלים מוחיים. לדוגמה, בהִיפּוֹקַמְפּוּס יש מספר גדול של קולטני הורמונים עבור ההורמון אסטרוגן, ואסטרוגן נמצא כמגדיל את מספר הקשרים בין נוירונים בחולדות. מספר גדול יותר של קשרים נוירונלים בהיפוקמפוס עשוי להשפיע על שיפור למידה וזיכרון, שלעיתים קרובות נצפה בגיל ההתבגרות. אצל חיות ובני אדם, סטרואידים של מין ממלאים תפקיד חיוני במיאלינציה – תהליך שמבודד את הנוירונים של המוח כך שהאותות החשמליים בין הנוירונים יעברו בצורה יעילה יותר. העובדה שמיאלינציה מתרחשת במהלך ההתבגרות המינית מעידה על כך שתקשורת יעילה בין אזורים במוח, שמסייעת לנו לעבד מידע במהירות, היא חלק הכרחי בתהליך ההתבגרות של המוח [5].

התבגרות מינית היא אתגר מרגש!

בסופו של דבר, מה שאנו יודעים כיום על האופן שבו הורמוני התבגרות מינית משפיעים על המוח הוא רק קצה הקרחון. חקירת הנושא הזה היא קצת כמו ניסיון להבין כיצד סימפוניה מנוגנת בלי להיות מסוגלים לראות את התזמורת. אנו שומעים את המוזיקה – כלומר, אנחנו רואים ילדים שעוברים התפתחות מינית ונהיים מבוגרים – אולם איננו מבינים ממש את כל הפרטים המעורבים. אנו יודעים שישנם תווים (הגֶנים שלנו), מנצח (ההורמונים שלנו) והרבה כלים שונים (מערכות האיברים שלנו), אולם איננו יודעים מיהם המוזיקאים, היכן הם יושבים, או באֵילוּ כלים הם מנגנים ומתי.

איננו מבינים לחלוטין מיהם המלחינים, מאחר שעדיין עלינו ללמוד כיצד בדיוק דנ''א מקודד את ההוראות הגנטיות עבור ההתבגרות המינית. כמו שבכל קטע מוזיקלי, ישנן וריאציות עדינות בקצב ובמהירות בכל פעם שהמוזיקה מתנגנת. כל המורכבויות האלה גורמות לכך שהאזנה לסימפוניה תהיה מרגשת, והן גם מה שגורם להתבגרות המינית להיות נושא מרתק לחקירה עבור מדענים. ממש כפי שאנשים המנוסים בהאזנה לקונצרטים יכולים ללמוד לזהות את הכלים שמנגנים בהם, מדענים יכולים ללמוד לפרש את רמזי הגוף, ולפענח את הקוד של מנגנונים ביולוגיים מורכבים. אנו מקווים שמדענים צעירים, כמוכם, יצטרפו לאתגר הזה!

מילון מונחים

גיל ההתבגרות (Adolescence): תקופה של התפתחות פיזית ופסיכולוגית שכוללת מעבר מילדוּת לבגרות.

הורמונים (Hormones): חומרים כימיים שמיוצרים ב אזור אחד בגוף (בלוטת האֶנְדוֹקְרִין), ואז נעים דרך הדם כדי להנחות אזורים אחרים בגוף מה לעשות.

אנדרוגנים (Androgens): הורמונים שמיוצרים על ידי בלוטות האַדְרֶנָל – יותרת הכליה (אצל זכרים ונקבות), באשכים (אצל גברים) ובשחלות (אצל נשים), שמווסתים את הגדילה של שיער, עצמות ומערכת הרבייה הגברית.

דו-צורתיות זוויגית (Sexual Dimorphism): מאפיין ביולוגי ששונה בין זכרים לנקבות מאותו המין (specie), כמו למשל רעמת האריה (רק אצל זכרים) או הכיס של הקנגורו (רק אצל נקבות).

סטרואידים של מין (Sex Steroids): קבוצת הורמונים שמיוצרת מכולסטרול. הורמונים אלה מווסתים את ההבדלים בין ההתפתחות המינית של זכרים ונקבות במהלך ההתבגרות המינית.

מאפייני מין משניים (Secondary Sex Characteristics): שינויים במראֶה שנגרמים על ידי עלייה בהורמוני המין במהלך ההתבגרות המינית, שהם שונים בקרב זכרים ונקבות ומסמלים את השלמתה של ההתפתחות המינית.

נוירונים (Neurons): סוג של תא במוח ובמערכת העצבים שמעביר מידע באמצעות אותות חשמליים.

מִיאָלִינָצְיָה (Myelination): סוג של בידוד שמכסה נוירונים בחומר שנקרא מִיאָלִין, כך שהם יוכלו להעביר מידע במהירות לנוירונים אחרים שנמצאים רחוק מהם.

הצהרת ניגוד אינטרסים

המחברים מצהירים כי המחקר נערך בהעדר כל קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.


מקורות

[1] Chrousos, G. P. 2007. Organization and Integration of the endocrine system. Sleep Med. Clin. 2:125–45. doi: 10.1016/j.jsmc.2007.04.004

[2] Sisk, C. L., and Zehr, J. L. 2005. Pubertal hormones organize the adolescent brain and behavior. Front. Neuroendocrinol. 26:163–74. doi: 10.1016/j.yfrne.2005.10.003

[3] Juraska, J. M., Sisk, C. L., and DonCarlos, L. L. 2013. Sexual differentiation of the adolescent rodent brain: hormonal influences and developmental mechanisms. Horm. Behav. 64:203–10. doi: 10.1016/j.yhbeh.2013.05.010

[4] Mendle, J., Beltz, A. M., Carter, R., and Dorn, L. D. 2019. Understanding puberty and its measurement: ideas for research in a new generation. J. Res. Adolesc. 29:82–95. doi: 10.1111/jora.12371

[5] Goddings, A. L., Beltz, A., Peper, J. S., Crone, E. A., and Braams, B. R. 2019. Understanding the role of puberty in structural and functional development of the adolescent brain. J. Res. Adolesc. 29:32–53. doi: 10.1111/jora.12408