Мозг без гендерного шаблона

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.