Różnice w funkcjonowaniu mózgów kobiet i mężczyzn Renata Ziemińska

Asymetria mózgowa Wielokrotnie stwierdzono, że mózgi mężczyzn są bardziej asymetryczne niż kobiece tj. dwie półkule wykazują większą specjalizację funkcjonalną. Np. funkcje językowe są u mężczyzn silniej powiązane z lewą półkulą, zaś funkcje wzrokowo-przestrzenne z prawą. U kobiet zaś, funkcje te są w większym stopniu reprezentowane w obu półkulach (Grabowska 2014, s.3). To nie znaczy, że u kobiet nie ma w ogóle asymetrii funkcji.

Czas transmisji międzypółkulowej czas transmisji informacji pomiędzy półkulami jest u mężczyzn dłuższy konsekwencją długiego czasu transmisji międzypółkulowej może być stosunkowo większy rozrost połączeń wewnątrzpółkulowych oraz wzmocnienie półkulowej specjalizacji

Ingalhalikar et al. 2014 Zespół z Filadelfii (USA) Ingalhalikar, M., Smith, A., Parker, D., Satterthwaite, T., Elliott, M., Ruparel, K., Hakonarson, H., Gur, Ra., Gur, Ru. i Verma R. (2014). Sex differences in the structural connectome of the human brain. PNAS, 111 ( 2), 2014, s. 823-828

Ingalhalikar et al. 2014 Zespół Ingalhalikar (2014) przeprowadził badania przy pomocy dyfuzyjnego rezonansu magnetycznego, dMRI, nazywanego tensorem dyfuzji diffusion tensor imagining DTI. Metoda ta jest stosowana do opisania architektury substancji białej i szlaków włókien nerwowych. Badanie zostało przeprowadzone na dużej próbie 949 młodych ludzi w wieku 8-22 lat, 428 płci męskiej i 521 płci żeńskiej.

Brain network, structural connectome Brain network to sieć połączeń wewnątrzmózgowych, structural connectome. Pokazuje ona interakcje pomiędzy częściami mózgu. Na podstawie faktycznych połączeń zespół Ingalhalikar zbudował model struktury połączeń ludzkiego mózgu.

Regiony korowe i podkorowe Mózg podzielono na 95 regionów, 68 korowych i 27 podkorowych i zbudowano matrycę połączeń między nimi. Badanych podzielono na 3 grupy wiekowe, dzieci do 13 roku, dojrzewających do (13-17) roku i młodych dorosłych (17-22). W każdej grupie była podobna liczba osób obu płci.

Odmienny schemat połączeń dla obu płci U kobiet dominująca okazała się sieć połączeń poprzecznych łączących dwie półkule, czyli takich, które przechodzą przez spoidło wielkie. U mężczyzn natomiast dominują połączenia wewnątrzpółkulowe, łączące tylne i przednie części mózgu. Ale w móżdżku schemat połączeń okazał się odwrotny, to mężczyźni mają mocniejsze połączenia między półkulami móżdżku. Na podstawie faktycznych połączeń zbudowano model struktury połączeń ludzkiego mózgu. Okazuje się, że struktura ta zależy od płci.

Dominujące połączenia w mózgu mężczyzn (A) i kobiet (B) Dominujące połączenia w mózgu mężczyzn (A) i kobiet (B). Po lewej stronie widoczny mózg z góry, po prawej z boku.

Różnice rozwojowe W najmłodszej grupie było niewiele powiększonych połączeń wewnątrzpółkulowych u mężczyzn i międzypółkulowych u kobiet, co sugeruje początek różnicowania. W grupie okresu dojrzewania i młodych dorosłych to różnicowanie znacząco wzrastało. U dziewcząt w okresie dojrzewania połączenia międzypółkulowe wzrastały tylko w płacie czołowym. Aksony umożliwiają dalekie przenoszenie sygnałów. Mózgi męskie mają więcej substancji białej czyli aksonów, z wyjątkiem spoidła wielkiego. Są nastawione na komunikację wewnątrz półkul, a kobiece na komunikację międzypółkulową.

Zwiększona łączność międzypółkulowa u kobiet Odwrotnie wygląda struktura połączeń mózgowych u kobiet („mózgi kobiece mają zwiększoną łączność międzypółkulową”; Ingalhalikar 2014, s. 825), co autorzy nazywają to komplementarnością (obie płcie uzupełniają się nawzajem); różnice behawioralne mają podłoże w różnicach neuronalnych. „Mózgi kobiet mają większą międzypółkulową łączność i większe uczestnictwo transpółkulowe” (Ingalhalikar 2014, s. 826)

Większa łączność wewnątrz półkul u mężczyzn „mózgi męskie są tak ustrukturowane, żeby ułatwiać komunikację wewnątrz półkul mózgowych, choć odwrotnie jest w móżdżku” (Ingalhalikar 2014, s. 825). Mężczyźni mają większą łączność wewnątrz półkul i płatów mózgowych i pomiędzy tymi płatami. Kobiety mają większą łączność pomiędzy półkulami i płatami w przeciwnych półkulach (Ingalhalikar 2014, s.825).

Rozwój architektury mózgów „Mózgi męskie w trakcie rozwoju są tak strukturowane, aby ułatwić komunikację wewnątrz płatów i wewnątrz półkul” (s.826) „Mózgi kobiet mają większą międzypółkulową łączność i większe uczestnictwo transpółkulowe” (s. 826)

Wysoka modularność i tranzytywność u mężczyzn Modularność opisuje, jak sprawnie cały system połączeń może być rozbity na spójne klocki czyli podsystemy. Tranzytywność opisuje związek danego regionu z sąsiednimi. Modularność i tranzytywność okazała się wyższa w mózgach męskich.

Lepsza koordynacja ruchów u mężczyzn Większa łączność wewnątrzpółkulowa, np. połączenie percepcji i działania, a zarazem większa łączność międzypółkulowa w móżdżku, który nadzoruje działanie, może być podstawą „skutecznego sytemu koordynacji ruchu u mężczyzn. Większa łączność międzypółkulowa u kobiet może ułatwiać integrację myślenia analitycznego, etapowego z lewej półkuli i przestrzennego, intuitywnego sposobu przetwarzania informacji z prawej półkuli” (Ingalhalikar 2014, s.826)

Myślenie analityczne i intuicyjne Kobiecy mózg przystosowany jest do łączenia struktur zajmujących się analitycznym (lewa półkula) i intuicyjnym (prawa półkula) sposobem rozwiązywania zadań. Połączenia między prawą i lewą stroną mózgu pozwalają kobietom integrować myślenie racjonalne, logiczne, z rodzajem myślenia intuicyjnego, holistycznego. Interpretacja ta budzi jednak kontrowersje.

Krytyka Grabowskiej Brak jest jednoznacznych danych wskazujących na istnienie związku pomiędzy stosowaniem intuicyjnych versus logicznych strategii, a aktywnością prawej lub lewej półkuli (Grabowska 2014, s.3-4).

Który model połączeń jest lepszy? Szybsze porozumiewanie się półkul jest zwykle korzystne, ale w sprawnościach wymagających zogniskowanej organizacji neuronalnej, np. w przypadku zdolnościach motorycznych, komunikacja między półkulami może być niekorzystna (Kimura 2006, s.142)

Zgodność z poprzednimi badaniami Zdaniem autorów te wyniki są zgodne z badaniami anatomicznymi, które wykazały większe spoidło u kobiet. Są też zgodne z badaniami behawioralnymi, które wykazały, że kobiety są lepsze od mężczyzn, jeśli chodzi o zdolność uwagi, pamięć do słów i do twarzy i zdolności społeczne; mężczyźni zaś są lepsi w wyobraźni przestrzennej i szybkości ruchowej. Wyższy stopień połączeń między neuronami w mózgu kobiet może pozwalać na wykonywanie zadań symultanicznych (Roughgarden 2009, s. 231).

Rożny sposób pracy mózgu Funkcjonalny rezonans magnetyczny, podobnie jak poprzednie techniki neuroobrazowania, pokazuje rożny sposób pracy mózgu kobiet i mężczyzn. W zadaniach słownych mężczyźni mieli pobudzony lewy zakręt czołowy dolny, a kobiety miały pobudzone w obu półkulach zakręty czołowe dolne. Przy zadaniu wyjścia z labiryntu, mężczyźni używali lewego hipokampa, a kobiety prawej kory ciemieniowej i przedczołowej. Kobiety polegały na punktach orientacyjnych, a mężczyźni na wskazówkach geometrycznych (Roughgarden 2009, s. 230-1).

Leworęczność u mężczyzn Mężczyźni praworęczni mają bardziej wyspecjalizowane półkule (zadania werbalne są kontrolowane przez lewą półkulę, a zadania przestrzenne przez prawą). Mężczyźni leworęczni i kobiety mają mniejszą lateralizację półkul. W zamian za to kobiety lepiej leczą się po udarze, ponieważ półkula nieuszkodzona już wcześniej brała udział w większości zadań poznawczych (Roughgarden 2009, s. 228).

Mózg przystosowany do empatii, Baron-Cohen Większy wymiar spoideł polega na większej ilości włókien nerwowych łączących obie półkule. Ma to pozytywny wpływ na szybki przesył informacji dobry dla komunikacji i empatii. Zdaniem Baron-Cohena mózg kobiecy jest uformowany w sposób potrzebny do empatii, a mózg męski do rozumienia i budowania systemów (2004, s.1). U męskich płodów z wyższym poziomem testosteronu prawa półkula rozwija się szybciej. Prawa półkula związana jest ze zdolnościami przestrzennymi, którym towarzyszy zdolność do systematyzowania. Chłopcy patrzący w skanerze fMRI na fotografie przestraszonych twarzy mają inny wzorzec pobudzenia niż dziewczęta (Baron-Cohen 2004, s. 111).

Różnice tylko statystyczne Różnice w budowie i funkcjonowaniu mózgów kobiet i mężczyzn są nieznaczne i statystyczne. Nie dają podstawy do posługiwania się kategorią mózgu kobiecego i mózgu męskiego. Pokazują jednak statystyczne różnice w budowie i funkcjonowaniu mózgów kobiet i mężczyzn.