У мозгов новорожденных: почему у мальчиков больше?, чем у девочек

Половые различия в структуре мозга присутствуют при рождении и остаются стабильными в течение раннего развития. Новое исследование, опубликованное в журнале Biology of Sex Differences, обнаружило, что половые различия в структуре мозга уже проявляются при рождении и относительно стабильны в течение раннего постнатального развития. Исследование выявило, что хотя у мальчиков-младенцев, как правило, больший общий объем мозга, у девочек, с учетом размера мозга, больше серого вещества, тогда как у мальчиков — больше белого вещества. Эти результаты свидетельствуют о значительном влиянии биологических факторов, действующих на стадии внутриутробного развития, на формирование ранних половых различий в структуре мозга.

Исследователи долгое время интересовались тем, чем различаются мужские и женские мозги, но происхождение этих различий оставалось неясным. Несмотря на то, что исследования зафиксировали половые различия в структуре мозга у старших детей и взрослых, было непонятно, присутствуют ли эти различия при рождении или возникают позже под воздействием внешней среды и социальных факторов. Понимание, когда впервые проявляются половые различия в мозге, может помочь исследователям определить, сформированы ли они в основном биологическими факторами внутриутробного развития или ранними жизненными опытами.

Этот вопрос особенно важен, поскольку многие неврологические и психиатрические расстройства, такие как аутизм, синдром дефицита внимания и гиперактивности и депрессия, показывают различия в распространенности и симптомах между мужчинами и женщинами. Если некоторые из этих различий имеют корни в раннем развитии мозга, изучение новорожденного мозга может дать новые сведения о биологических основах этих состояний.

Предыдущие исследования развития мозга у младенцев были ограничены, и большинство из них касались детей старше одного месяца. Новое исследование направлено на заполнение этого пробела, изучая новорожденных в первые четыре недели жизни, период быстрого развития мозга. Изучая младенцев так рано, исследователи надеялись получить более ясное представление о биологических факторах, способствующих половым различиям в структуре мозга.

"Половые различия в мозге являются темой научного и общественного интереса, но наш интерес к этой области также обусловлен их практическим значением," объяснила автор исследования Юмна Хан, аспирант Кембриджского университета. "Большинство психиатрических и нейроразвивающихся заболеваний показывают половые различия в распространенности или проявлении, и предполагается, что они возникают из-за половых различий в мозге. Лучшее понимание половых различий, их основных причин и временной шкалы появления может объяснить, почему это так; это также может в конечном итоге помочь в разработке диагностических и поддерживающих стратегий для достижения оптимальных результатов здоровья."

Чтобы исследовать половые различия в структуре мозга новорожденных, исследователи проанализировали данные 514 здоровых новорожденных с нормальным сроком беременности, которые были частью Развивающегося проекта гуманного соединения. В выборку вошли 278 мальчиков и 236 девочек, у которых проводились сканирования в течение первых 28 дней жизни. Исследователи использовали магнитно-резонансную томографию (МРТ), чтобы измерить объем мозга и проанализировать различия между мальчиками и девочками.

Сканирование МРТ проводилось, когда младенцы естественно спали и были закутаны, чтобы минимизировать движение. Никакие седативные средства не использовались. Исследователи измеряли общий объем мозга, а также объем серого и белого вещества. Серое вещество состоит из областей мозга, отвечающих за обработку информации, в то время как белое вещество представляет собой нейронные пути, соединяющие разные части мозга.

Исследование также учитывало такие факторы, как вес при рождении, который, как известно, в среднем немного выше у мальчиков. При корректировке на эти факторы исследователи стремились выделить влияние биологического пола на структуру мозга.

Полученные результаты подтвердили, что у мальчиков объем мозга больше, чем у девочек, что также было фиксировано у старших детей и взрослых. Однако после коррекции на общий размер мозга исследователи выяснили, что у девочек значительно больше серого вещества, в то время как у мальчиков больше белого вещества.

Дальнейший анализ конкретных областей мозга показал, что, даже после учета различий в общем объеме мозга, определенные участки были больше у девочек, в то время как другие были больше у мальчиков. У девочек объемы в областях, таких как мозолистое тело (соединяет две полушария мозга) и парагиппокампальная извилина (участвует в процессе памяти) были относительно больше. У мальчиков объемы были больше в областях, таких как медиальные и нижние височные извилины, которые связаны с обработкой визуальной и слуховой информации.

"Несколько половых различий в мозге уже присутствуют с рождения, что говорит о важной роли пренатальных факторов в инициировании половых различий в мозге," заверила Хан в интервью PsyPost.

Важно, что исследование показало, что эти половые различия оставались стабильными в течение первого месяца жизни, что говорит о том, что они уже были установлены при рождении, а не возникли в результате раннего постнатального опыта. Хотя некоторые области демонстрировали незначительные изменения со временем, общий паттерн различий между мальчиками и девочками существенно не изменился.

"Нам было очень интересно, что многие из половых различий, наблюдаемых ранее у старших детей и взрослых, уже были обнаружены при рождении," сказала Хан. "Это подчеркивает, что эти различия присутствуют с самого начала жизни и, вероятно, возникают внутриутробно."

Хотя это исследование предоставляет доказательства того, что половые различия в структуре мозга существуют при рождении, имеются и некоторые ограничения, которые следует учитывать. Исследование не было предназначено для расследования причин этих различий, что делает неясным, обусловлены ли они в основном генетическими факторами, воздействием пренатальных гормонов или другими факторами, действующими во время развития плода. Кроме того, хотя исследование выявило структурные различия, оно не исследовало, связаны ли эти различия с когнитивными или поведенческими чертами.

Исследователи также подчеркивают, что, хотя различия на уровне групп существуют, это не подразумевает, что мужские и женские мозги принципиально различны по функциям. Наблюдаемые различия основаны на средних значениях по большим выборкам, и индивидуальные вариации значительны. Другими словами, хотя определенные паттерны могут быть более распространены в одном полу, они не применимы ко всем мальчикам или девочкам.

"Важно не преувеличивать различия," пояснила Хан. "Мозг не 'сексуально диморфный' так же, как и половые органы. Мозги мужчин и женщин более похожи, чем различия. Любые половые различия, которые мы наблюдаем здесь, просто относятся к групповым средним значениям и могут не относиться к каждому конкретному мужчине или женщине."

"Существует еще много чего, что предстоит открыть," добавила она. "Хотя мы теперь знаем, что половые различия в структуре мозга существуют при рождении, один из самых актуальных вопросов заключается в том, существуют ли также наблюдаемые половые различия в поведении и когниции с момента рождения. Во-вторых, важно определить, связаны ли половые различия в мозге при рождении с половыми различиями в поведении и когниции, а также связаны ли они с половыми различиями в будущих развивающихся результатах (возможно, объясняя, почему несколько психиатрических и нейроразвивающихся заболеваний демонстрируют половые различия в распространенности и проявлениях). Наконец, нам также хотелось бы понять, каковы точные причины, которые приводят к половым различиям в мозге при рождении."

Статья "Половые различия в структуре человеческого мозга при рождении" была написана Юмной Т. Хан, Алексом Цомпанидисом, Марсином А. Радеcki, Леной Дорfschмидт, APEX Consortium, Топуном Остином, Джоном Саклингом, Кэрри Оллисон, Менг-Чуаном Лаем, Ричардом А. И. Бетлехемом и Симоном Барон-Коэном.