Two minds

„To some appreciable degree, these brain differences have to translate to behavioral differences”, says Cahill. Liczne badania pokazują, że tak, czasami z medycznie znaczącymi implikacjami.

Badanie z 2017 roku w JAMA Psychiatry obrazowało mózgi 98 osób w wieku od 8 do 22 lat z zaburzeniami ze spektrum autyzmu i 98 osób z grupy kontrolnej. Obie grupy zawierały mniej więcej równą liczbę mężczyzn i kobiet. Badanie potwierdziło wcześniejsze badania pokazujące, że wzór zmian w grubości kory mózgowej różnił się między mężczyznami i kobietami. Jednak większość kobiet z ASD miała profile zmian grubości kory podobne do typowych mężczyzn bez ASD.

Innymi słowy, posiadanie typowo męskiej struktury mózgu, niezależnie od tego, czy jest się chłopcem czy dziewczynką, jest istotnym czynnikiem ryzyka ASD. Z definicji, więcej mózgów chłopców niż dziewczynek ma taki profil, co może pomóc wyjaśnić cztero- lub pięciokrotną przewagę ASD wśród chłopców w porównaniu z dziewczynkami.

Dlaczego nasze mózgi się różnią

Ale dlaczego mózgi mężczyzn i kobiet różnią się od siebie? Jednym z głównych powodów jest to, że przez większą część życia kobiety i mężczyźni mają różne dodatki do paliwa, które przepływają przez ich zbiorniki: hormony płciowo-steroidowe. U ssaków płci żeńskiej, główne dodatki są kilka członków zestawu cząsteczek zwanych estrogenów, wraz z inną cząsteczką zwaną progesteronu, a w mężczyźni, testosteron i kilka wygląd-alikes zbiorczo uznane androgenów. Co ważne, mężczyźni rozwijający się normalnie in utero otrzymują w połowie ciąży duży przypływ testosteronu, trwale kształtujący nie tylko ich części ciała i proporcje, ale także ich mózgi. (Defekty genetyczne zakłócające wpływ testosteronu na komórki rozwijającego się człowieka płci męskiej wywołują przesunięcie w kierunku kobiecego planu ciała, naszego stanu „domyślnego”.)

Ogólnie, regiony mózgu, które różnią się wielkością między mężczyznami i kobietami (takie jak amygdala i hipokamp) mają tendencję do zawierania szczególnie wysokich stężeń receptorów dla hormonów płciowych.

Inna kluczowa zmienna w składzie mężczyzn i kobiet wynika z chromosomów płciowych, które tworzą jedną z 23 par ludzkich chromosomów w każdej komórce. Ogólnie rzecz biorąc, kobiety mają dwa chromosomy X w swojej parze, podczas gdy mężczyźni mają jeden chromosom X i jeden Y. Gen na chromosomie Y jest odpowiedzialny za kaskadę zdarzeń rozwojowych, które powodują, że ciała i mózgi nabierają cech męskich. Niektóre inne geny na chromosomie Y mogą być zaangażowane w fizjologię mózgu i poznanie.

Naukowcy rutynowo przyznają, że obecność lub brak pojedynczej pary zasad DNA może stanowić medycznie istotną różnicę. A co z całym chromosomem? Podczas gdy geny znajdujące się na chromosomie X i Y (około 1500 na X, 27 na Y) mogły kiedyś mieć swoje odpowiedniki na drugim chromosomie, teraz dotyczy to tylko kilku z nich. Każda komórka w ciele mężczyzny (w tym jego mózg) ma nieco inny zestaw funkcjonujących genów chromosomów płciowych niż te, które działają u kobiety.

Poparte na płci różnice w strukturze mózgu i fizjologii odzwierciedlają alchemię tych interakcji hormon/receptor, ich efekty w komórkach oraz pośredniczący wpływ zmiennych genetycznych – szczególnie posiadanie genotypu XX versus XY, mówi Cahill.

Wykrywanie obwodów neuronalnych

Doświadczenia Shaha na zwierzętach wykorzystują technologie umożliwiające naukowcom zwiększenie lub zmniejszenie aktywności poszczególnych komórek nerwowych – a nawet pojedynczych genów w obrębie tych komórek nerwowych – w mózgu świadomego, aktywnego zwierzęcia. Eksperymenty te wskazały na geny, których poziom aktywności różni się w określonych miejscach w mózgach samców i samic myszy.

Co by się stało, zastanawiał się zespół Shaha, gdybyś wyłączył z działania jeden lub drugi z tych genów, których poziom aktywności różnił się w mózgach samców i samic? Próbowali go z jednym z ich genów kandydata, wyłączając jeden, który był normalnie bardziej aktywny w females.

Doing to, znaleźli, całkowicie zniszczone mamusie myszy gotowość do obrony ich gniazda od intruzów i odzyskać szczeniąt, którzy zabłądzili – macierzyńskie mandaty, że normalne samice myszy niezawodnie obserwować – ale nie miał żadnego obserwowalnego wpływu na ich zachowania seksualne. Torpedowanie innego genu radykalnie zmniejszyło nastrój godowy samicy myszy, ale samce, w których gen został wyrzucony, wydają się zupełnie normalne.

Wszystko to wskazuje na obraz przynajmniej części mózgu jako składającego się z modułów. Każdy moduł składa się z neuronowych lub genetycznych ścieżek odpowiedzialnych za jeden kawałek skomplikowanego zachowania, i odpowiada na sygnały genetyczne i hormonalne. Moduły te – lub przynajmniej niektóre z nich – są maskulinizowane lub feminizowane, odpowiednio, przez wczesny przypływ testosteronu lub jego brak. Mózg ssaków posiada niezliczone moduły tego rodzaju, dając początek złożonym kombinacjom cech behawioralnych.

Nie znaczy to, że mózg każdego mężczyzny czy kobiety wygląda tak samo. Nasze liczne odmiany genetyczne współdziałają z niektórymi z naszych genów różnej reaktywności na estrogeny i androgeny. Ta skomplikowana gra w pinball wpływa na to, co dzieje się w co najmniej kilku obwodach neuronalnych mózgu i w każdym małym fragmencie zachowania, którym każdy z tych obwodów neuronalnych zarządza.

„Uważamy, że zachowanie specyficzne dla płci jest złożeniem wszystkich tych modułów, które, dodane, dają ci ogólny stopień męskości i żeńskości” – mówi Shah.

Rozważmy wyizolowane przez Shaha geny, których poziomy aktywności różnią się znacząco w mózgach samców i samic myszy. „Prawie wszystkie te geny mają swoje ludzkie odpowiedniki” – mówi. „Wciąż nie do końca rozumiemy ich funkcję w ludzkich zachowaniach społecznych. Ale kiedy przejrzeliśmy publicznie dostępne bazy danych, aby dowiedzieć się, co o nich wiemy, znaleźliśmy zaskakującą liczbę tych genów, które u ludzi zostały powiązane z autyzmem, alkoholizmem i innymi schorzeniami.”

Większe badania obrazowe i pomysłowe badania na zwierzętach, które są obecnie w toku, obiecują ujawnić znacznie więcej na temat nieodłącznych dla ludzkości – choć w żadnym wypadku nie jednolitych, a często nieistotnych – różnic poznawczych związanych z płcią i podatnością na choroby.

Próba przypisania dokładnych procentów do względnych wkładów „kultury” i „biologii” w zachowanie żyjących na wolności jednostek ludzkich w złożonym środowisku społecznym jest w najlepszym razie trudna. Halpern oferuje zwięzłą ocenę: „Rola kultury nie jest zerowa. Rola biologii też nie jest zerowa.”

.