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). 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, BaronCohen • 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.