Половая дифференциация головного мозга - с точки зрения нейрофизиологии

Чтобы выжить в окружающем мире, люди должны есть и пить постоянно. В этом состоит суть регуляторного поведения. Однако, несмотря на то что производство потомства необходимо для выживания вида, половое поведение относится к нерегуляторным формам поведения — оно не требуется для выживания отдельно взятого организма.

Данный факт ни в коей мере не умаляет важность полового поведения. Прежде чем перейти к обсуждению полового поведения, давайте рассмотрим половую дифференциацию.

Маргарет Маккарти и ее коллеги (Margaret McCarthy, 2017) вывели 10 концепций, которые согласуются с имеющимися данными и составляют основу нашего понимания половой дифференциации (табл. 2). Ниже мы приводим перечень этих 10 концепций и рекомендуем подробнее ознакомиться с работой Маккарти.

Чарльз Феникс и его коллеги (Charles Phoenix, 1959) первыми сумели продемонстрировать влияние гормонов на организацию мозга: в процессе развития организма половые гормоны определяют организацию мозга, а во взрослом возрасте они активируют многие присущие определенному полу специфические формы поведения, такие как брачное поведение. Ниже мы рассмотрим эту концепцию более подробно. При этом многим другим формам поведения также свойственны половые различия (более подробную информацию можно найти в работах Колба и Уишоу (Kolb & Whishaw, 2015).

Наверное, самым известным примером половых различий у человека является высокая скорость речи у лиц женского пола, которая проявляется уже в раннем детстве. Когда испытуемых просят написать как можно больше начинающихся с определенной буквы слов в течение пяти минут, лица женского пола обычно успевают написать на 10% больше слов, чем лица мужского пола. Карсон Кунг и его коллеги (Karson Kung, 2016) обнаружили, что высокий уровень тестостерона в слюне в возрасте 1-3 месяцев коррелирует с меньшим словарным запасом в возрасте 18-30 месяцев.

По-видимому, самым наглядным примером половых различий являются половые различия в пространственном поведении (более подробную информацию можно найти в отдельной статье на сайте - просим вас пользоваться формой поиска по сайту выше). Лучшие навыки ориентирования в пространстве у мужских особей свойственны не только человеку, но также большинству других изученных видов млекопитающих.

Самцы грызунов обычно способны ориентироваться на большей территории и показывают лучшие результаты в выполнении различных заданий, требующих мысленного построения конфигурации пространства с использованием ориентиров, таких как тест «Водный лабиринт Морриса» (см. рис. ниже, А). При этом самки лучше справляются с тем вариантом теста, который предполагает игнорирование имеющихся в помещении ориентиров (см. рис. ниже, В).

Плавательные тесты. Общий вид бассейна, используемого в трех вариантах теста «Водный лабиринт», предназначенного для оценки визуально-пространственной памяти крыс. На рисунках А, Б и В красными линиями обозначена траектория движения крысы в каждом из экспериментов (Т).

Таким образом, основные различия проявляются в используемой особями разного пола стратегии, а не в способностях к пространственному познанию. Такие различия в стратегии наводят на мысль о том, что половые различия зависят от обстановки. В другом примере на результаты теста может влиять формулировка инструкций, изменяя стратегию, обычно используемую тем или иным полом.

Следует отметить, что половые различия в поведении не являются абсолютными; чаще всего встречаются различия в пределах одного стандартного отклонения. Таким образом, то, что крысы-самцы справляются с тестом «Водный лабиринт Морриса» быстрее самок, не говорит о том, что самки не способны выполнить задание; скорее, самки медленнее вырабатывают правильную стратегию. Обратная ситуация наблюдается при выполнении более популярного варианта теста, предполагающего игнорирование ориентиров.

Половые различия в физиологии также можно проследить на примере статистики неврологических заболеваний — прежде всего аномалий развития нервной системы, чаще встречающихся у мальчиков. Такой гендерный перекос поражает, поскольку все эти проявляющиеся в раннем возрасте заболевания в наименьшей степени связаны с пережитым опытом и, скорее, отражают особенности развития мозга во внутриутробном и постнатальном периодах. При развивающихся в зрелом возрасте заболеваниях половые различия зависят от заболевания.

Например, с учетом половых различий в продолжительности жизни женщины в 1,5-3 раза чаще заболевают болезнью Альцгеймера, а у мужчин в 1,5 раза чаще развивается болезнь Паркинсона.

Половые различия в поведении, физиологии и частоте неврологических заболеваний, по-видимому, отражают половые различия в организации мозга. В литературе содержится обширный массив данных, демонстрирующих половые различия в строении головного мозга (в размере отдельных областей мозга, структуре нейронов, глии и связей), а также в нейрохимических процессах (см. Kolb & Whishaw, 2015; McCarthy et al., 2017; Ritchie et al., 2018).

Например, лица мужского пола имеют более крупные миндалины, а у лиц женского пола — больше площадь речевой зоны. Различия в структуре связей между областями мозга проявляются в том, что у лиц женского пола больше межполушарных связей, а у лиц мужского пола больше внутриполушарных связей. Помимо всего прочего, во всем мозге наблюдаются половые различия в экспрессии нейромедиаторов и их рецепторов.

Половая дифференциация напрямую связана с половыми хромосомами. Это наиболее отчетливо видно у лиц женского пола, обычно имеющих две Х-хромосомы. В норме одна из двух копий Х-хромосомы преимущественно находится в неактивном состоянии, однако около 15% генов продолжают оставаться активными. Соответственно клетки женского организма содержат двойной набор ряда генов, что способствует возникновению влияющих на экспрессию генов эпигенетических эффектов (см. обзор Arnold et al., 2016).

Маккарти и ее коллеги отмечают важность понимания того, что половая дифференциация по любому признаку обусловлена основными процессами развития мозга, а именно нейрогенезом, миграцией клеток, гибелью клеток и формированием нейронных сетей за счет дифференцировки и созревания нейронов. Исследование влияния гормонов и генетических факторов на указанные процессы в мозге особей женского и мужского пола оказалось сложным и трудоемким (более подробную информацию можно найти в работе McCarthy et al., 2017).

- Читать далее "Воздействие половых гормонов на мозг - с точки зрения нейрофизиологии"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 16.10.2023