Мозг мужчин и женщин отличается ориентацией нейронных связей

Рис. 1.
Коннектом человека. «Каждый человеческий мозг содержит 100 миллиардов нейронов, между которыми протягивается 100 тысяч миль нервных отростков, число соединяющих их синаптических передач лежит между 100 триллионами и квадрильоном — и всё это человеческий коннектом. Я есть мой коннектом» — говорит нейробиолог Себастьян Сын (Sebastian Seung). Изображение с сайта www.humanconnectomeproject.org

Американские ученые выявили гендерные различия в структурной организации связей коры головного мозга. У мужчин лучше проявляются связи в пределах каждого из полушарий, а также в пределах большинства отделов коры, помимо этого четко разграничиваются различные структурные модули в отделах коры. У женщин обнаруживается больше межполушарных связей, хуже развито модульное строение. При этом для мозжечка отношение обратное: у мужчин лучше развиты межполушарные связи, а модульная организация слабая. Эти различия в организации связей коры отражаются в доминировании различных навыков у мужчин и женщин. Мужчины лучше выполняют координированные и точные действия, организация женского мозга ориентирована на выполнение социальных задач.

Инициатором разных починок в доме почти всегда выступает женщина. Когда мужу сообщается о необходимости что-то отремонтировать, он вспоминает о неотложнейших и архиважных делах и, оставляя своей хозяйке некоторые средства и предоставив свободу действий, надолго (желательно на всё время ремонта) отбывает на работу. Хозяйка принимается за дело, не забывая жаловаться, что ремонт — мужская работа, что у других и краны, и электричество, и полки со шкафами мужья починяют, а ей вот приходится самой мастеров искать… С подобной ситуацией наверняка сталкивались если не вы сами, то ваши друзья или знакомые. Она тривиальна в своей обыденности, но интересна с позиций устройства мозга мужчин и женщин. В ней отражаются и различия в строении мозга мужчин и женщин, и культурные традиции нашего общества, и даже их развитие в современном мире. Конечно, ученые из Пенсильванского университета и Детского госпиталя Филадельфии не задумывались о гендерных таинствах ремонта, но выполнили превосходное исследование по половому диморфизму в строении коннектома (см. также Connectome) человеческого мозга. И выводы из этого исследования, помимо прямых структурных различий в строении мозга, хорошо объясняют в том числе и мелкие сюжеты из прозаической жизни.

Ученые сфокусировались на организации нейронных связей в коре и подкорковом слое: они выясняли, какие части мозга и каким количеством связей соединяются. Организация связей в мозге как целостной структуры называется коннектомом; в зависимости от задач и методов различают функциональный коннектом и структурный коннектом. В данном случае ученые занимались структурным коннектомом. Для своего исследования они использовали метод диффузионной тензорной визуализации (см. также Diffusion tensor imaging, DTI). Этот метод позволяет отслеживать пути аксонов за счет регистрации анизотропной диффузии молекул воды вдоль миелинизированных волокон (то есть в белом веществе мозга).

Для работы были взяты сканы мозга 949 человек: 428 мужчин и 521 женщины. Возраст людей варьировался от 8 до 22 лет, так что выборку подразделили на три возрастные группы — дети, подростки, молодежь. Авторы отметили, что для такого исследования, как анализ коннектома, выборка оказалась одной из самых больших и представительных. Именно поэтому удалось показать изменения в коннектоме от детского до юношеского возраста.

В результате обработки данных сканирования ученые получили ряд количественных характеристик для каждой структуры и каждой области коры (всего 95 локализаций, принятых в нейробиологии). Для всех локализаций подсчитали число связей с каждая-с-каждой. Далее составили карты и соответствующие количественные показатели связности для структур и долей коры больших полушарий. Эти показатели и карты связей заметно отличались у мужчин и женщин.

Рис. 2.

Организация структурных связей отделов мозга у мужчин (
вверху
) и у женщин (
внизу
). Связи в пределах одного полушария показаны
синим
, а межполушарные связи —
оранжевым
. Показаны только те связи, которые надежно определяются у подавляющего большинства в выборке.
Точками
показаны локализации (Regions of interests), входящие в различные доли мозга:
синие
— лобная доля,
голубые —
височная,
зеленые
— теменная,
красные —
затылочная,
белые
— подкорковый слой. Рисунок из обсуждаемой статьи в
PNAS
Хорошо заметно, что у мужчин лучше развиты связи в пределах каждого из полушарий, а у женщин — межполушарные связи. Важно отметить, что у мужчин выявляются связи в полушариях мозжечка, а у женщин таких нет. Эта разница в строении устанавливается в подростковом возрасте: если у мальчиков и девочек различия только намечаются, то у мальчиков-подростков внутриполушарные связи уже хорошо выражены. У девочек-подростков межполушарные связи выстраиваются сначала в лобной доле, а затем у девушек усиливаются связи височных долей; при этом внутриполушарные связи устанавливаются только у взрослых девушек, у девочек младшего возраста и постарше они еще слабые и в данном анализе не выявляются.

Рис. 3.

Возрастная динамика связей между разными областями мозга у мальчиков (везде
слева
) и девочек (везде
справа
):
В
— дети,
С
— подростки,
D
— молодежь. Показаны только те связи, которые надежно определяются у подавляющего большинства в выборке. Кроме того, важно иметь в виду, что показаны наиболее выраженные связи, более слабые в таком анализе не выявляются, хотя в действительности имеются.
Цветными точками
показаны узлы в областях, входящих в отделы мозга:
синие
— лобная доля,
голубые
— височная,
зеленые
— теменная,
красные
— затылочная,
белые
— подкорковый слой. Рисунок из обсуждаемой статьи в
PNAS
Помимо гендерных различий в ориентации связей также обнаружилась и разница в модульной организации коры у мужчин и женщин. Модули — области высокой связности, для которых число связей в пределах модуля больше, чем между разными модулями. Сами по себе модули наиболее четко выявляются у мужчин, у женщин они выражены слабее. Единственная область мозга, в которой модульность у мужчин относительно слабо развита, — это мозжечок.

Рис. 4.
Красным цветом
показаны области мозга, в которых модульная организация у мужчин выражена лучше, чем у женщин (выше число связей внутри модуля и ниже между модулями), а
синим
— мозжечок, где модульная организация у мужчин выражена гораздо слабее, чем у женщин. Измененный рисунок из обсуждаемой статьи в
PNAS
, там же можно уточнить методы статистических расчетов показателя связности модулей

Как отражаются эти структурные различия в строении коры на поведении и навыках мужчин и женщин? Известно, что связи в пределах полушарий и в пределах каждого из отделов коры в целом обслуживают реакции «от намерения к действию», а мозжечок при этом опосредует моторные функции частей тела. Межполушарные связи мозжечка обеспечивают эффективную координацию действий. И всё это наилучшим образом организовано у мужчин, в частности из-за этого им лучше удаются задачи на пространственное мышление, тесты на скорость и точность. Поэтому в среднем мужской мозг призван служить для результативного и быстрого выполнения моторных функций. Межполушарные связи устанавливают интеграцию аналитической и интуитивной информации. Отсюда выше способность к выполнению задач на запоминание лиц, социальных тестов. Так что женский мозг призван обеспечить обладательнице хорошие социальные навыки. Такое различие установилось, вероятнее всего, на начальных этапах эволюции нашего вида, когда стала формироваться социальная и семейная структура человеческих популяций.

Эта гендерная разница проявляется в повседневных ситуациях вроде необходимости что-то отремонтировать. Починки разного рода требуют от исполнителя моторных навыков, точности и силы, поэтому традиционно этим занимаются мужчины. Теперь же, в современном обществе западного типа, установилась узкая профессиональная специализация, так что ремонтом занимаются подготовленные мастера. Их нужно найти, с ними нужно договориться, так или иначе вознаградить их работу. Всё это уже не те изначальные, эволюционно обусловленные мужские моторные навыки, а напротив — задача решается с помощью социальных навыков, социальной осведомленности, умения взаимодействовать с разными, часто незнакомыми людьми в нетипичной обстановке. А это уже прерогатива женщин, это их исторически сложившаяся функция. Так занятия ремонтом от типично мужского дела вполне закономерно перешли в ведение женщин. Однако профессиональная специализация, из-за которой произошла эта гендерная смена ответственности, сложилась совсем недавно. Поэтому в обществе еще свежа память о прежних «типично» мужских и женских занятиях. В результате женщины, помня об этих традиционных установках, не перестают жаловаться на «нерадивость» своих мужей. Но при этом не учитывают, что исторически сложившаяся разница между организацией мужского и женского мозга никуда не исчезает. И мужчины продолжают заниматься мужскими делами, требующими точности, скорости и координированности действий, а женщины, как и прежде, призваны решать социальные задачи.

Источник:

Madhura Ingalhalikar, Alex Smith, Drew Parker, Theodore D. Satterthwaite, Mark A. Elliott, Kosha Ruparel, Hakon Hakonarson, Raquel E. Gur, Ruben C. Gur, and Ragini Verm. Sex differences in the structural connectome of the human brain //
PNAS
. 2014. V. 111. № 2. P. 823–828.

Елена Наймарк

Слушание с помощью двух полушарий

Ученые считают, что 20% мужчин имеют женский мозг, а 10% женщин — мужской, конечно, с множеством индивидуальных различий. Например, женщины слышат вдвое громче (в 2,3 раза), чем мужчины. Женщины слышат, что я кричу (и думают, что я зол), тогда как у мужчин создается ощущение, что я говорю в доверительной манере, даже с неким оттенком участия.

Женщина слышит говорящего с помощью обоих полушарий (левого и правого), тогда как мужчина — преимущественно с помощью левого полушария, с участием вербального, логического мышления и, следовательно, критически. У женщин — более тесные связи между двумя полушариями мозга (через corpus callosum), что позволяет решать одновременно несколько задач, и моя речь им кажется эмоционально окрашенной, субъективно осознанной через их желания и тревоги, пропущенной сквозь этические или социальные ценности (например, феминизм). Они слышат, что я говорю, но еще больше чувствуют, как я это делаю, ощущая тембр моего голоса, ритм моего дыхания, мои предполагаемые чувства. Конечно, это доминирование слуха и субъективного слушания — всего лишь деталь, но она интересна тем, что мы можем наблюдать ее здесь и сейчас.

Литература

Aron Claude La Sexualit 2 (Pheromones et desir). Paris: Odoile Jacob. 2000, p. 206.
Badinter elisabethxy, de l’identite masculine. Paris: Odile Jacob. 1992, p. 315.
Braconnier Alain Le sexe des emotions. Paris: Odile Jacob. 1996, p. 210.
Crepault Claude La sexoanalyse. Paris: Payot 1997.
Cyrulnik Boris Les nourritures affectives. Paris: Odile Jacob. 1993, p. 244.
Durden-Smith & DESIMONE (83) Sex and the Brain. USA. P. 270.
Ginger S. et al. La Gestalt, une therapie du contact. Paris: Hommes et Groupes. 6th ed. 2000, p. 535 Chapitres 12 et 13, 1987, р. 297 to 324 & 332 to 346.
Ginger Serge La Gestalt, l’art du contact. Bruxelles: Guide de poche Marabout. 5th ed. 2001, p. 288 сhap. 6 et 7 (p. 93 to 132), 1995.
Gray John Men are from Mars, Women are from Venus. Haroer Collins (USA), 1998.
Janov Arthur The Biology of Love. New York: Prometheus Books. 2000, p. 380.
Kimura Doreen Sex and Cognition. MIT Press. 2000, p. 230.
Krause-Girth Cornelia The position of Women in Psychotherapy (lecture in Frankfurt & Paris), 2001.
Le Vay Simon The Sexuel Brain. Cambridge (Mass.): MIT Press 1993, p. 230.
Marge S. Et Vigier B. Developpement et differenciation sexuelle de l’appareil genital, in La reproduction chez les mammiferes et l’homme. Paris: Ellipses, 2001.
Pease Allan & Barbara Why Men Don’t Listen and Women Can’t Read Maps. Orion. 2001, p. 430.
Plomin R. et al. Behavioral Genetics. Freeman & Company, New York. 1997.
Vincent J.D. Biologie des Passions. Paris: Odile Jacob. 1986, p. 352.
Willer Ellen Les hommes, les femmes, etc. Bruxelles: Marabout. 2001, p. 190.

Органы чувств

Считается, что женщина более чувствительна, но не эмоциональна. У нее очень хорошо развит слух, вот почему важное значение имеют для нее нежные слова, тембр голоса, музыка и т.п. Более развита у нее тактильная чувствительность: на коже женщины находится в 10 раз больше, чем у мужчины, рецепторов, чувствительных к прикосновению. Кроме того, окситоцин и пролактин (гормоны привязанности и ласки) усиливают ее потребность в прикосновении и ласке. Восприятие запахов у женщин ярко выражено и усиливается в 100 раз в период менструального цикла. Ее вомероназальный орган (Vomero Nazal Organ) — воистину шестое чувство, которое позволяет различать феромоны, выражающие разного рода эмоции: сексуальное желание, страх, гнев, грусть. Может, это и называется интуицией?

Что касается зрения, то у мужчин оно более развито и более эротизировано: отсюда их интерес и возбуждение, вызываемые одеждой, макияжем, ювелирными украшениями, наготой, порнографическими журналами. Однако у женщин лучше развита зрительная память (на лица, порядок расположения предметов, форму объектов и т.д.).

Правое полушарие — мужское

Исследователи разных стран сходятся во мнении, что левое полушарие мозга более развито у женщин, а правое, так называемое эмоциональное, у мужчин. Это противоречит тому, что думают обыватели, а иногда даже психотерапевты.

Итак, женщина более вовлечена в вербальное участие и коммуникацию, тогда как мужчина больше подготовлен к действию и конкуренции.

Уже в детском саду, в течение 50 занятий, девочки разговаривают 15 минут, а мальчики — только 4 минуты (в четыре раза меньше). Мальчики шумят и дерутся в 10 раз чаще, чем девочки (в среднем 5 мин против 30 сек). В 9-летнем возрасте девочки опережают мальчиков в развитии на 18 месяцев. Взрослые женщины тратят в среднем 20 минут на каждый телефонный разговор, мужчины — 6 минут и только для того, чтобы передать необходимую или срочную информацию. Женщине необходимо поделиться своими мыслями, чувствами, эмоциями, тогда как мужчина сдерживает и контролирует эмоции, пытаясь найти решение. Муж прерывает жену, чтобы предложить решение, а у жены создается ощущение, что он ее не слушает. Фактически же мужчины более эмоциональны, чем женщины, но они меньше выражают свои эмоции, и этим не следует пренебрегать в супружеской жизни, а также во время сеансов психотерапии. Для женщины более важно время, за это отвечает левое полушарие. Мужчине важнее пространство, и тут играет важную роль правое полушарие. Преимущество мужчины при испытаниях в объемном пространственном вращении – огромно, начиная с детства (Kimura, 2000).

Женщина находит дорогу по конкретным маркерам: превосходя мужчину в запоминании или определении конкретных объектов.

Мужчина оперирует абстрактными понятиями: он способен импровизировать, «срезать путь, чтобы добраться до своего автомобиля или отеля».

Гормоны

Вы замечали, что, когда мяч лежит на земле, мальчики бьют по нему ногой, а девочки берут в руки и прижимают к груди. Это происходит непроизвольно и имеет непосредственное отношение к гормонам.

Тестостерон — это гормон желания, сексуальности и агрессии. Его можно было бы назвать гормоном завоевания (военного или сексуального). В оптимальной концентрации тестостерон:

развивает силу мышц (40% мышц у мужчины; 23% – у женщины);
обусловливает скорость реакций и несдержанность (92% водителей сигналят в транспортных «пробках», и это, главным образом, мужчины);
способствует формированию агрессии, конкуренции, доминирования (доминирующий самец поддерживает качество вида);
также выносливость, настойчивость;
способствует заживлению ран, увеличению лысины, зоркости, развитию правосторонности тела (Kimura, 1999), точности движений и ориентации, привлечению молодой самки, способной к деторождению.

Эстрогены, в свою очередь, способствуют развитию ловкости, раздельному движению пальцев (Kimura, 1999), левосторонности тела, а также образованию около 15% жира в организме мужчин и 25% – у женщин, необходимого для защиты и вскармливания младенца.

Эстрогены также влияют на слух женщины, она различает больший диапазон звуков, лучше, чем мужчина, (в 6 раз) узнает звуки и музыку, и лучше поет. Женщина хорошо запоминает названия цветов, у нее также хорошо развита слуховая и зрительная память. Женщину привлекает доминирующий самец, сильный, способный защитить, опытный и социально признанный, который, как правило, старше по возрасту.