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越来越多的证据表明，雌激素类性激素的成员可以在大脑中转化为神经递质，发挥出乎意料的作用。最新的研究来自约翰·霍普金斯大学和比利时列日大学的一个团队。研究人员通过注射一种抑制雌二醇产生的化合物，操纵鹌鹑大脑中雌二醇（一种雌激素形式）的含量。几分钟之内，这些鸟类表现出性活动和疼痛阈值的显着变化。约翰·霍普金斯大学心理学和脑科学教授格雷戈里·鲍尔领导了这项工作，他说，激素无法实现如此快速的信号传递速度。人类的大脑中也存在类似的分子机制。
雌激素与体内各种细胞群相互作用，例如乳房和子宫组织，以及大脑中的神经元。当雌激素作为激素发挥作用时，它们穿过细胞膜到达细胞核，在那里它们开启或关闭基因，从而调节蛋白质的产生。由此产生的影响的时间尺度，例如月经周期的刺激，在几天、几个月甚至几年的量级。神经递质雌激素直接与神经元的外膜对接，启动细胞之间的直接通讯。快速放电会在几分钟或几秒钟内触发动作。
鲍尔说，雌激素信号系统的发现可能会调整神经元如何沟通的普遍模型，以及针对某些涉及雌激素的大脑疾病的临床干预措施。他指出，雌激素对疼痛阈值起作用很快，因此“在考虑止痛药物时可能非常有用”。