无论你来自哪里，无论你是男孩还是女孩，从你出生的那一刻起，你的身体就开始变化，并随着年龄的增长继续这样做。这是一个叫做人类发展的过程。我们可以认为人类的发展经历了生命中的几个重要阶段，比如婴儿期(0-2岁)、儿童期(3-11岁)、青春期(12-18岁)和青年(18-24岁)。正如你所能想象的——也许你自己已经经历过了——从婴儿期到青年期有很多变化!了解这些变化以及它们是如何发生的，可以帮助我们在成熟时更好地了解自己和周围的人。

荷尔蒙与身体

身体是如何生长的?内心发生了什么让我们改变了外在?如果您考虑任何复杂的流程，它通常需要一个有组织的系统来管理所有的活动部件。例如，当你听交响乐时，许多不同的乐器必须在正确的时间演奏正确的音符，才能演奏出我们所听到的美妙的音乐。为了使所有这些独立的元素协同工作，指挥家告诉每件乐器演奏什么、什么时候以及怎样演奏。

在我们的身体里，我们的基因就像一个个音符，它们串在一起，组成了每个身体独特的歌曲。当适当的时机到来时，特殊的化学物质就会出现激素就像指挥家，告诉身体的其他部位该做什么。身体中的许多器官系统就像执行指挥家命令的仪器，使整个过程变得生动起来。在这些复杂的过渡时期，激素就像信使一样在身体各处传递，发出生长(或停止生长)、改变形状和大小，或制造更多(或更少)身体所需的东西(图1) [1]。

青春期发生了什么?

青春期是指我们身体在青春期之前和期间发生的一系列激素驱动的变化，青春期是我们从孩子成长为成年人的时期。图2)．我们身体的形状、大小和组成会随着性成熟而改变，性成熟是生物体繁殖的能力。我们的情绪和行为也会因为青春期而改变。引起我们身体变化的荷尔蒙也有助于塑造我们大脑的结构和组织。在青春期，我们的大脑会加强并微调这些联系，使我们能够成熟地思考、感受和行为。2]。

雄激素是一组通常与男性特征有关的激素，但它们对女性的正常发育也至关重要。当男性在青春期经历雄激素睾酮的激增时，女性的睾酮也会增加，但比男性少。因此，大脑回路以性别特有的方式组织，使得女性和男性的大脑略有不同。这包括在几个大脑区域的生长、存活和细胞类型的差异。这些细微的差别，叫做性异形理论，让我们的大脑为两性独特的生物需求做好准备[3.]。

另一组荷尔蒙叫做性类固醇是由女性的卵巢和男性的睾丸产生的，它们刺激第二性征．对于女孩来说，这包括更宽的臀部、更大的乳房和月经的开始。对于男孩来说，这包括肌肉量的增加、声音的低沉和面部毛发的增加。身高的快速增长被称为生长突增，通常伴随着男孩和女孩的青春期。类固醇激素也会激活与性行为有关的大脑回路，这就是为什么青少年对性的兴趣会增加。

我们如何研究青春期对大脑的影响?

平均而言，青春期发生在女孩的10到14岁之间，男孩的12到16岁之间。青春期的时间因人而异。科学家们发现，青春期的开始、持续时间和节奏会受到一个人的文化背景、教育水平、身体组成和基因等因素的影响。有趣的是，青春期开始的平均年龄几代人都在下降。能够准确可靠地测量青春期早期发生的变化，是了解青春期如何影响大脑的重要一步。4]。

科学家研究激素对大脑影响的一种方法是研究老鼠等动物。利用动物，我们可以更好地控制饮食等环境因素，我们可以进行不可能在人类身上进行的实验。我们可以切除身体分泌激素的部位(如睾丸或卵巢)，研究在没有这些激素的情况下，发育是如何进行的。我们可以使用化学物质来触发青春期并追踪特定的生长神经元在大脑里。由于老鼠的寿命比人类短，我们可以用几周而不是几年来研究青春期。动物让我们能够了解生物机制，比如青春期的细节，这是其他任何方法都无法做到的。

尽管如此，人类和其他物种之间还是有很大的不同，所以我们不能假设在老鼠身上发生的事情就是在人类身上发生的事情。我们不能为了研究而改变一个人的荷尔蒙，因为这可能会对这个人产生长期的影响。相反，为了研究人类，研究人员测量了身体中已经自然发生的事情，比如血液中睾酮的含量或第一次月经周期的年龄。然后，科学家可以测试这些身体变化是否与其他身体测量指标(如脑容量)有关。这些联系不能告诉我们一件事是否导致了另一件事，只能告诉我们它们之间有某种联系。

青春期激素改变大脑结构和功能

青春期是一个动态的过渡时期，为我们进入成人世界做准备。然而，即使是成年人，生活也在不断变化，我们的大脑需要各种方法来适应这些持续的变化。在青春期帮助塑造大脑和身体的荷尔蒙实际上在整个生命周期中都在发挥作用!甚至在出生前，睾丸激素和雌激素就参与了早期大脑发育，帮助创造新的神经元，并在它们形成大脑结构时指导它们。在青春期，这些激素会永久地改变大脑的组织和结构，使其成熟。图3)．

大脑结构可以通过多种方式改变。一种是神经元的生长或死亡，它会改变大脑区域的整体大小。在动物和健康的人类中，青春期激素对于大脑结构如下丘脑、脑下垂体和杏仁核的正常生长是必要的。由于下丘脑和脑下垂体对终生的激素调节至关重要，在青春期这些大脑区域的生长不当会导致长期的健康后果，如睡眠或代谢障碍。克兰费尔特综合征是一种由多出的X染色体引起的遗传疾病，会导致青春期睾丸激素缺乏和杏仁核体积显著减少。这些荷尔蒙和大脑结构的变化可能会导致这些人面临的社会和情感问题，包括社交焦虑和难以表达情感。

另一种改变大脑结构的方法是改变每个神经元与其他神经元之间的连接数量，这会改变大脑回路的整体复杂性。例如，海马体中有大量的雌激素激素受体，而雌激素已被证明可以增加大鼠神经元之间的连接数量。海马体中神经元连接数量的增加可能意味着青少年学习和记忆能力的改善。在动物和人类中，性类固醇在髓鞘形成这一过程可以隔离大脑神经元，使电信号更有效。青春期发生髓鞘形成的事实告诉我们，大脑区域之间的有效交流，帮助我们快速处理信息，是大脑成熟过程的必要组成部分。5]。

青春期是一个令人兴奋的挑战!

最终，我们目前所知道的青春期激素如何影响大脑只是冰山一角。研究这个话题有点像在看不到管弦乐队的情况下试图理解交响乐是如何演奏的。我们听到音乐——这意味着我们看到孩子们经历青春期并成长为成年人——但我们并不完全了解其中的所有细节。我们知道有音符(我们的基因)、指挥家(我们的荷尔蒙)和许多不同的乐器(我们的器官系统)，但我们不知道音乐家是谁，他们坐在哪里，他们在什么时候演奏哪种乐器。我们还不完全了解这些作曲家是谁，因为我们还不清楚DNA是如何编码青春期的遗传指令的。就像任何一段音乐一样，每次演奏的节奏和节奏都有微妙的变化。所有这些错综复杂的因素使去听交响乐变得令人兴奋，也使青春期成为科学家们探索的一个迷人的话题。就像有经验的音乐会观众可以学会辨认正在演奏的乐器一样，科学家也可以学会解读身体的信号，破解复杂的生物机制的密码。我们希望像你一样的年轻科学家加入我们的挑战!

术语表

青春期：↑成年期:身体和心理发展的一个时期，包括从童年到成年的过渡

激素：↑在身体的一个部位(内分泌腺)产生的化学物质，然后通过血液传播，告诉身体的其他部位该做什么。

雄激素：↑由肾上腺(男性和女性)、睾丸(仅男性)和卵巢(仅女性)产生的激素，调节毛发、骨骼和男性生殖系统的生长。

两性异形：↑同一物种的雄性和雌性的不同生物学特征，如狮子的鬃毛(只存在于雄性)或袋鼠的育儿袋(只存在于雌性)。

性类固醇：↑由胆固醇产生的一组激素，在青春期控制男性和女性性发育的差异

第二性征：↑在青春期，由于性激素的增加而引起的外表变化，这在男性和女性中是不同的，象征着性发育的完成。

神经元：↑神经细胞:大脑和神经系统中利用电信号传递信息的一种细胞

髓鞘形成：↑髓鞘是一种将神经元包裹在髓鞘物质中的绝缘物质，这样它们就可以快速地将信息传递给远处的其他神经元。

利益冲突

作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。

---

参考文献

[1]↑克劳索斯，2007年。内分泌系统的组织与整合。睡眠医学。临床。2:125-45。doi: 10.1016 / j.jsmc.2007.04.004

[２]↑西克，C. L.，泽尔，J. L. 2005。青春期激素组织青少年的大脑和行为。前面。Neuroendocrinol。26:163 - 74。doi: 10.1016 / j.yfrne.2005.10.003

[3]↑尤拉斯卡，J. M.西斯克，C. L.和唐卡洛斯，L. L. 2013。青春期啮齿动物大脑的性别分化:激素的影响和发育机制。霍恩。Behav。64:203-10。doi: 10.1016 / j.yhbeh.2013.05.010

[4]↑孟德尔，J.，贝尔茨，a.m.，卡特，R.和多恩，L. D. 2019。理解青春期及其测量:新一代研究的思路。J. Res.青少年。29:82 - 95。doi: 10.1111 / jora.12371

［5］↑戈丁斯，a.l.，贝尔茨，A.，佩珀，j.s.，克龙，e.a.，和布拉姆斯，B. R. 2019。了解青春期在青少年大脑结构和功能发展中的作用。J. Res.青少年。29:32-53。doi: 10.1111 / jora.12408