Мозг без гендерного шаблона
Следите за новостями по этой теме!
Подписаться на «Психология / Научные исследования»
Новое исследование показывает: мозг мужчин и женщин действительно может различаться по активности, строению и поведению, однако эти различия не складываются в единый «мужской» или «женский» профиль.
Учёные Siyuan Liu и Armin Raznahan из Национального института психического здоровья США проанализировали данные почти 1000 здоровых молодых людей. Участники проходили функциональную МРТ — метод, который показывает активность мозга во время выполнения задач, — и структурную МРТ, позволяющую оценить объём и форму мозговой ткани. Исследователи также изучили результаты по 86 поведенческим признакам: от силы хвата и зрительного суждения до тревожности и психологического дистресса.
Во время сканирования участники выполняли семь заданий. Они проверяли обработку эмоций, принятие решений в азартной ситуации, рассуждение об отношениях, социальное мышление, работу с языком, оперативную память и двигательные навыки.
Различия в активности обнаружили примерно в 85% коры больших полушарий. При этом они в основном зависели от конкретного задания. Например, отдельные зоны могли активнее работать у женщин во время языкового теста, но у мужчин — во время задания, связанного с азартным выбором. Лишь небольшое число областей, прежде всего связанных с движением и телесными ощущениями, демонстрировало более высокую активность у женщин во всех семи заданиях. В целом эффект был небольшим или умеренным.
Структурная МРТ также выявила воспроизводимые различия в объёме серого вещества — ткани, где расположены тела нервных клеток. Но зоны, различавшиеся по объёму, обычно не совпадали с зонами, различавшимися по активности. Иными словами, анатомия и работа мозга проявляли половые различия независимо друг от друга.
Затем исследователи применили машинное обучение. Модели смогли определить биологический пол участника по одной категории данных: по активности мозга — с точностью 88%, по объёму отдельных областей — 86%, по поведенческим признакам — 91%. Для каждого человека также рассчитали степень соответствия среднему мужскому или женскому профилю в каждой категории.
И здесь простая схема рассыпалась. Человек с объёмом мозга, более типичным для мужчин, мог демонстрировать активность, более типичную для женщин, например во время языковой задачи. Оценки «типичности» в разных областях почти не были связаны. Только очень небольшая доля участников имела последовательно мужской или женский профиль одновременно в строении мозга, его активности и поведении.
Исследователи отдельно проверили связь между активностью мозга и поведением. Внутри каждой половой группы такие связи существовали. Однако общая картина оказалась во многом похожей у мужчин и женщин. Редкие различия не были преимущественно связаны с теми чертами поведения, которые сильнее всего различались между полами.
Авторы подчёркивают: работа выявляет статистические связи, но не доказывает, что биологический пол напрямую заставляет мозг работать определённым образом. Обнаруженное различие не обязательно имеет функциональное значение. Исследование также касается именно биологического пола, определённого по самоидентификации как мужского или женского, а не социально-психологического понятия гендера.
Кроме того, учёные изучали только активность мозга во время заданий и объём серого вещества. Другие методы — например, МРТ в состоянии покоя или исследование связей белого вещества — могут показать иные закономерности. В будущем предстоит выяснить, как независимые особенности формируются в течение жизни и меняются при развитии мозга и старении.
Исследование «Robust but independent sex differences in human brain function, structure, and behavior» опубликовано в Nature Communications. Среди авторов — Siyuan Liu, Bridget W. Mahony, Ethan T. Whitman, Stephen J. Gotts, Dustin Moraczewski, Adam Thomas, Alex Martin и Armin Raznahan.
PEREC.RU
Исследование Liu, Raznahan и коллег, опубликованное в Nature Communications под названием «Robust but independent sex differences in human brain function, structure, and behavior», посвящено различиям между мужчинами и женщинами в трёх сферах: активности мозга, его анатомическом строении и поведении.
Авторы проанализировали данные почти 1000 здоровых молодых взрослых. Участники проходили функциональную МРТ во время семи заданий, связанных с обработкой эмоций, азартным выбором, рассуждением об отношениях, социальным мышлением, языком, рабочей памятью и двигательными навыками. Функциональная МРТ показывает, какие области мозга активируются во время выполнения задачи. С помощью структурной МРТ исследователи оценили объём серого вещества — ткани, содержащей тела нервных клеток. Дополнительно были использованы данные о 86 поведенческих чертах, включая силу хвата, зрительное суждение, тревожность и психологический дистресс.
Половые различия в активности обнаружились примерно в 85% коры больших полушарий. Эти различия хорошо воспроизводились, но преимущественно зависели от типа задания. Некоторые области проявляли более высокую активность у женщин во время языковой задачи и у мужчин во время азартной. Небольшое число зон, главным образом связанных с движением и телесными ощущениями, имело тенденцию к более высокой активности у женщин во всех семи заданиях. Величина различий была небольшой или умеренной.
Анализ структурных данных также выявил воспроизводимые различия в объёме серого вещества. Однако пространственное совпадение между анатомическими и функциональными различиями оказалось слабым: области, различавшиеся по объёму, обычно не совпадали с областями, различавшимися по активации. Это указывает на то, что половые различия в структуре и функции мозга являются независимыми аспектами, а не проявлениями единого механизма.
С помощью машинного обучения учёные проверили, можно ли определить биологический пол по каждой категории данных отдельно. Активность мозга позволяла сделать прогноз с точностью 88%, региональный объём мозга — 86%, поведенческие характеристики — 91%. Для каждого участника также рассчитали степень соответствия среднему мужскому или женскому профилю внутри каждой категории.
Высокая точность классификации не означала, что разные профили совпадают у одного человека. Участник мог иметь объём мозга, более типичный для мужчин, и одновременно демонстрировать паттерн активации, более типичный для женщин, например при языковой задаче. Оценки половой типичности в структуре, функции и поведении между собой почти не коррелировали. Лишь крайне небольшая доля людей имела устойчиво мужские или женские показатели во всех изученных областях.
Отдельный анализ связей между активностью мозга и поведением показал, что внутри каждой половой группы существуют измеримые ассоциации. При сравнении мужчин и женщин общая организация этих связей оказалась в значительной степени сходной. Были найдены отдельные случаи различий, но они не были особенно связаны с поведением, которое само по себе сильнее всего зависит от пола.
Работа имеет важные ограничения. Она основана на наблюдательных данных и поэтому выявляет ассоциации, но не доказывает причинность. Наличие различия в активности или объёме мозга не означает, что биологический пол напрямую определяет работу мозга или что анатомическая особенность обязательно влияет на функцию. Авторы изучали биологический пол, заданный самоидентификацией как мужской или женский, а не социально-психологическое понятие гендера.
Кроме того, исследование охватывает только функциональную МРТ во время выполнения задач и измерение серого вещества. МРТ в состоянии покоя, анализ белого вещества и другие методы нейровизуализации могут выявить иные варианты половой изменчивости. В дальнейшем необходимо изучить, как независимые особенности мозга и поведения формируются на протяжении жизни, меняются в периоды развития и старения и связаны с распространённостью нейропсихиатрических состояний, включая аутизм и расстройства настроения.
