Гормоны против лиц: как менструальный цикл определяет женское внимание

Уровни гормонов в менструальном цикле влияют на внимание женщин к лицам женского пола, как показывает исследование с использованием МРТ мозга. Новое исследование показало, что внимание и когнитивный контроль женщин могут зависеть от гормональных колебаний на протяжении менструального цикла. В частности, в средней лютеиновой фазе — когда уровень прогестерона высок — женщины демонстрировали повышенную точность и активность мозга при выполнении задач, связанных с женскими лицами, но не с мужскими. Эти результаты, опубликованные в журнале "Физиология и Поведение", предполагают, что естественные колебания яичниковых гормонов помогают модулировать когнитивную гибкость в зависимости от социального контекста.

Исследование было инициировано на фоне нарастающих свидетельств о том, что половые гормоны, особенно прогестерон и эстрадиол, влияют на то, как мозг управляет когнитивным контролем. Хотя многие исследования показали, как эти гормоны влияют на общие когнитивные функции, такие как память или внимание, меньше внимания уделялось тому, как они модулируют внимание в социальных отношениях. Исследователи особенно интересовались, повлияют ли гормональные уровни женщин на то, как они реагируют на лица других женщин по сравнению с мужчинами, и отразятся ли эти различия в паттернах активности мозга в ключевых областях контроля, таких как нижняя лобная извилина.

Для изучения этих вопросов исследователи пригласили 53 женщины, которые естественно циклируют, возрастом около 21 года, и не использовали гормональные контрацептивы, имея регулярные менструальные циклы. Участницы были разделены на две группы в зависимости от фазы цикла: 28 находились в поздней фолликулярной фазе, когда уровень прогестерона относительно низок, и 25 — в средней лютеиновой фазе, когда уровень прогестерона повышен. Слюнные пробы подтвердили уровень гормонов, и каждая участница выполнила задачу Струпа на определение пола лиц во время сканирования с функциональной магнитно-резонансной томографией (фМРТ).

Задача Струпа, использованная в эксперименте, была разработана для проверки того, насколько хорошо участницы могут сосредотачивать свою внимательность при конфликтующей информации. Им показывали изображения нейтральных мужских и женских лиц с наложенными на них метками пола. Иногда метка соответствовала полу лица (конгруэнтные испытания), а иногда — нет (инконгруэнтные испытания). Участницы должны были быстро и точно определить реальный пол лица, игнорируя вводящую в заблуждение метку.

Каждая участница выполнила несколько серий этой задачи во время сканирования. В то же время были собраны данные о состоянии покоя мозга для изучения организации и активности мозговых сетей в состоянии покоя, особенно в сети исполнительного контроля, которая включает нижнюю лобную извилину и другие области, ответственные за внимание и когнитивный контроль.

На уровне поведения женщины в средней лютеиновой фазе, у которых уровень прогестерона был выше, значительно точнее определяли женские лица во время конгруэнтных испытаний по сравнению с участницами в поздней фолликулярной фазе. Никакой такой разницы не наблюдалось, когда участницы классифицировали мужские лица. Более того, по мере повышения уровня прогестерона участницы показывали более длительное время реакции при идентификации женских лиц, что свидетельствует о том, что они выделяли больше когнитивных ресурсов на эти испытания. В то же время такой взаимосвязи не наблюдалось для испытаний с мужскими лицами.

На нейронном уровне это усиленное внимание к женским лицам в средней лютеиновой фазе отражалось в большей активности нижней лобной извилины, особенно во время инконгруэнтных испытаний, когда участницам приходилось подавлять вводящую в заблуждение метку пола. Активация этой области мозга также коррелировала с уровнями прогестерона — но не с уровнями эстрадиола — что подтверждает идею о том, что прогестерон играет более заметную роль в этом эффекте.

Сканы состояния покоя предоставили дополнительную поддержку влиянию прогестерона на сети когнитивного контроля. Участницы в средней лютеиновой фазе имели более высокую «центральность между состояниями» в левой нижней лобной извилине, что значит, что эта область мозга играла более центральную роль в поддержании информационного потока по сети в состоянии покоя. Уровни прогестерона были положительно связаны с этой сетевой характеристикой, указывая на то, что даже в состоянии покоя уровни гормонов формируют готовность мозга к когнитивному контролю.

Дополнительные анализы подтвердили, что прогестерон влияет на внимание через свои эффекты на активацию мозга. Анализ посредничества показал, что более высокие уровни прогестерона приводили к увеличению активации в правой нижней лобной извилине, что, в свою очередь, было связано с более длительными временными задержками на испытаниях с женскими лицами. Эти более длительные времена реакции интерпретируются не как задержка, а как признаки увеличенной когнитивной вовлеченности и усилий в обработке.

Интересно, что эти различия, связанные с гормонами, были специфичны для социального контекста. Задача Струпа на определение пола лиц задействовала и когнитивные, и социальные системы, и результаты предполагают, что в средней лютеиновой фазе женщины могут придавать приоритет вниманию к женским социальным сигналам — возможно, в качестве отражения основных мотиваций к социальной поддержке. Эта интерпретация согласуется с теориями эволюционной психологии, которые предполагают, что женщины могут проявлять больший интерес к сотрудничеству с лицами одного пола в периоды повышенного прогестерона, такие как в подготовке к возможным ролям по уходу.

Используя многомерный паттернный анализ сканов мозга, исследователи также обнаружили, что нижняя лобная извилина могла лучше различать между конгруэнтными и инконгруэнтными испытаниями с женскими лицами в средней лютеиновой фазе. Это предполагает, что способность мозга различать высокие и низкие требования к контролю была повышена для социальных стимулов с женскими лицами при повышенном прогестероне.

Хотя результаты предоставляют новые инсайты о том, как естественные гормональные изменения влияют на внимание и функции мозга в социальной спецификации, авторы признали несколько ограничений. Одно из них касается дизайна между субъектами: каждая участница была протестирована только в одной фазе менструального цикла. Хотя отслеживание гормонов использовалось для валидации фазы цикла, уровень гормонов может значительно варьироваться даже у одного и того же человека в разных циклах. Будущие исследования могут использовать дизайн внутри субъектов, тестируя одних и тех же лиц в разные периоды их цикла для укрепления причинно-следственных связей.

Еще одно ограничение — это использование самоотчетов и методов, основанных на календаре, для оценки овуляции. Хотя гормональные анализы подтвердили различия в уровнях прогестерона, более точные методы, такие как овуляционные тесты или непрерывный мониторинг температуры, могли бы повысить надежность. Исследователи также отметили, что, хотя они обсуждали результаты в контексте теорий о социальной мотивации и сотрудничестве с лицами одного пола, экспериментальная задача не тестировала непосредственно кооперативное поведение. Необходимы дополнительные исследования, чтобы связать гормональные влияния на внимание с фактическим проспективным или афилиативным поведением.

Исследование под названием "Эффекты овариальных гормонов на когнитивную гибкость в социальных контекстах: доказательства из состояний покоя и задач на основе фМРТ" написано Цзя-Си Вангом, Лулу Фу, Цинь Лей и Цзинь-Инь Чжуан.