სქესობრივ განსხვავებათა ნეირომეცნიერება

სქესობრივ განსხვავებათა ნეირომეცნიერება იკვლევს ადამიანის ტვინში არსებულ იმ მახასიათებლებს, რომლებიც ქალისა და კაცის ტვინს ერთმანეთისგან განასხვავებს. არსებობს მოსაზრება, რომ ფსიქოლოგიური სქესობრივი განსხვავებები ასახავს გენების, ჰორმონებისა და სოციალური მდგომარეობის გავლენას ადამიანის ტვინის განვითარებაზე.
ტვინის მორფოლოგიური და ფუნქციური კვლევები ამტკიცებს, რომ მამაკაცისა და ქალის ტვინი არ შეიძლება მიიჩნეოდეს იდენტურად როგორც სტრუქტურული, ისე ფუნქციური პერსპექტივიდან. ტვინის ზოგიერთი სტრუქტურა სულაც სქესობრივად დიმორფულია.
ექსპერტები აღნიშნავენ, რომ ნერვული სქესობრივი დიმორფიზმები ადამიანებში ჩანს მხოლოდ მონაცემების გასაშუალოებულ ვარიანტებში, მაგრამ ამ მონაცემებში არის ისეთი ცვლადებიც, რომლებიც ერთმანეთს ემთხვევა, ამიტომ უცნობია რამდენად განიცდის თითოეული დიმორფიზმი გენებისა ან გარემოს გავლენას, მოზრდილ ასაკშიც კი.
ისტორია
მამაკაცისა და ქალის ტვინის განსხვავებულობის შესახებ დაშვება ანტიკური საბერძნეთის ფილოსოფოსებიდან დაახლოებით ძვ. წ. 350 წლიდან იღებს სათავეს. არისტოტელეს დროს გავრცელებული იყო იდეა, რომ მამაკაცები ჩასახვიდან 40 დღეში „იღებდნენ სულს“, ხოლო ქალებს ამისთვის 80 დღე სჭირდებოდათ. 1854 წელს, ემილ ჰუშკემ აღმოაჩინა, რომ „მამაკაცებში შუბლის წილი 1%-ით უფრო დიდი იყო ვიდრე ქალებში“. 19-ე საუკუნის განმავლობაში მეცნიერებმა ტვინში სქესობრივი დიმორფიზმის კვლევა უფრო აქტიურად დაიწყეს. 21 წლის წინ, მეცნიერებს ტვინის რამდენიმე სტრუქტურულ სქესობრივ დიმორფიზმზე ჰქონდათ ინფორმაცია, თუმცა დაშვება იმის შესახებ, რომ სქესს შესაძლოა რაიმე სახის გავლენა ჰქონოდა ყოვლედღიური ამოცანების შესრულებაზე, არ არსებობდა. მოლეკულური, ცხოველური და ნეიროვიზუალური კვლევების დახმარებით გამოიკვეთა ბევრი ახალი ინფორმაცია ქალისა და კაცის ტვინის განსხვავებების შესახებ, ასევე შეიქმნა დაახლოებითი წარმოდგენა მათი სტრუქტურული და ფუნქციური განსხვავებების შესახებ.
ევოლუციური განმარტებები
სქესობრივი გადარჩევა
არსებობს მოსაზრება, რომ მამრობითსა და მდედრობით სქესს შორის შემეცნების უნარის განსხვავება ხელს უწყობდა სქესობრივ გადარჩევას ევოლუციის მთელი პროცესის მანძილზე. აღმოჩნდა, რომ ჰიპოკამპუსს ახასიათებს სეზონური აქტიურობა ზოგიერთ ძუძუმწოვარში ჰიპოკამპუსს სეზონური აქტიურობა ახასიათებს. ის აქტიურია გამრავლების პერიოდში და უმოქმედოა ჰიბერნაციისას. ამის მიზეზი არის ის, რომ სივრცითი მეხსიერება მეტად საჭიროა გამრავლების სეზონზე.
ერთ-ერთი კვლევის მიხედვით, მდედრობითი სქესის წარმომადგენლების ინფორმაციის გახსენების უნარი მამაკაცებისაზე უკეთესი აღმოჩნდა. ამის მიზეზი შეიძლება იყოს ის, რომ ქალებს აქვთ სარისკო სიტუაციის შეფასების უფრო რთული სისტემა, რაზეც ამიგდალას შუბლისწინა კორტიკალური კონტროლი აგებს პასუხს. მაგალითად, ინფორმაციის გახსენების მამაკაცებზე უფრო განვითარებული უნარი, დიდი ალბათობით სქესობრივი გადარჩევისას არსებული წნეხის პირობებში წარმოიშვა, რომლის დროსაც ქალებს წყვილის შესარჩევად ერთმანეთთან შეჯიბრი უწევდათ. სოციალურ მინიშნებათა ამოცნობა იყო უპირატესი თვისება, რადგან მის ხარჯზე შთამომავლობის მაქსიმალური რაოდენობის დატოვება ხდებოდა შესაძლებელი და შესაბამისად ევოლუციის პროცესშიც ეს თვისება უპირატესი იყო.
ოქსიტოცინი არის ჰორმონი, რომელიც იწვევს საშვილოსნოს შეკუმშვას და რძის გამოყოფას ძუძუმწოვრებში.ამ ჰორმონის გამოყოფა მეძუძური დედებისთვისაა დამახასიათებელი . კვლევების შედეგად დადგინდა, რომ ოქსიტოცინი აუმჯობესებს სივრცით მეხსიერებას. მიტოგენით გააქტიურებული პროტეინკინაზას გზის ჩართვით, ოქსიტოცინი თამაშობს მნიშვნელოვან როლს გრძელვადიანი სინაფსური პლასტიკურობის გამუჯობესებაში, რაც გულისხმობს ორ ნეიორნს შორის სინაფსზე სიძლიერის ცვლილებას, რომელიც რამდენიმე წუთის განმავლობაში გრძელდება. ოქსიტოცინს ასევე შეაქვს წვლილი გრძელვადიანი მეხსიერების გაუმჯობესებაში. ეს ჰორმონი შესაძლოა ეხმარებოდა დედებს დაემახსოვრებინათ შორსმდებარე საკვები წყაროების ლოკაცია, რათა უკეთ გამოეკვებათ შთამომავლობა.
ტვინის სქესობრივი ანატომია
ნახევარსფეროს განსხვავებები
ენის ფუნქიების შესახებ არსებული პოპულარული თეორის მიხედვით, ქალები ორივე ნახევარსფეროს შედარებით თანაბრად იყენებენ, მაშინ როცა კაცებში ენა მკაცრად ლატერალიზებულია მარცხენა ნახევარსფეროში. ამ თეორიის პირველი მხარდამჭერი იყო პოპულარული კვლევა, რომელიც 19 კაცსა და 19 ქალზე ჩატარდა. კვლევაში სამი შესრულებული ენობრივი ამოცანიდან ერთ-ერთზე დაკვირვებისას კაცებში უფრო ძლიერი ლატერალიზაცია გამოიკვეთა. 2008 წელს, რამდენიმე მეცნიერმა განაცხადა, რომ შემდგომმა კვლევებმა ვერ შეძლო ამ აღმოჩენის გამეორება. 29 კვლევის (კვლევები ეხებოდა ენობრივი ლატერალიზაციის შედარებას კაცებსა და ქალებში) მეტა-ანალიზის შედეგად განსხვავება ვერ იპოვეს. თუმცა 2013 წელს, პენსილვანიის უნივერსიტეტის პერელმანის სამედიცნო სკოლის მკვლევარებმა აღბეჭდეს მნიშვნელოვანი განსხვავება ქალებისა და კაცების ნეირონულ კავშირებში. კვლევაში გამოიყენეს 8-22 წლის 949 ადამიანის დიფუზიური ტენზორული გამოსახულება და მივიდნენ დასკვნამდე, რომ ტვინის ყველა ნათხემის ზემოთ განლაგებულ რეგიონში ნახევარსფეროთაშორისი კავშირები ქალებისა და გოგონების ტვინში უფრო მეტი იყო, ხოლო შიდაჰემისფერული კავშირები მეტი იყო კაცებსა და ბიჭებში. შედეგი საპირისპირო იყო ნათხემის ნეირონებში. დაფიქსირებული განსხვავებები ნეირონულ კავშირებში უმნიშვნელო იყო 13 წლამდე მოზარდებში, მაგრამ უფრო საყურადღებო გახდა 14-დან 17 წლამდე ასაკში. ქცევაზე პოტენციური გავლენის გამოსაკვეთად ავტორებმა დაასკვნეს, რომ „საერთო ჯამში, შედეგებზე დაყრდნობით შეგვიძლია დავუშვათ, რომ კაცების ტვინის სტრუქტურა ამარტივებს კავშირს აღქმასა და კოორდინირებულ მოქმედებას შორის, ხოლო ქალების ტვინის მოწყობა აიოლებს კომუნიკაციას ანალიტიკური და ინტუიციური ინფორმაციის დამუშვების რეჟიმებს შორის."
ამიგდალა
ზოგიერთი მკვლევარის თქმით, ამიგდალაში სქესობრივი განსხვავებების კვლევის შედეგები წინააღმდეგობრივი აღმოჩნდა. კაცისა და ქალის ტვინის საერთო მოცულობითი განსხვავებების შესახებ არსებული ინფორმაციის შესწორების შემდეგ, 2016 წელს ჩატარებული მეტა-ანალიზის შედეგად გამოიკვეთა, რომ ამიგდალას ზომა არ არის მნიშვნელოვნად განსხვავებული არცერთ სქესში. მიუხედავად ამისა, ზოგიერთი კვლევის თანახმად, ემოციური სცენების ყურებისას ამიგდალას უფრო მაღალი აქტიურობა შეინიშნება მამაკაცებში, ვიდრე ქალებში. (Schienle et al., 2005; Goldstein et al., 2010). მეტა-ანალიზი ამყარებს ამ მოსაზრებას და აჩვენებს ეფექტის უფრო დიდ ზომას ემოციური პროცესინგის იმ კვლევებში, სადაც მხოლოდ კაცებმა მიიღეს მონაწილეობა, ქალებზე ჩატარებულ კვლევასთან შედარებით (Sergerie et al., 2008). თუმცა რამდენიმე კვლევაში, რომელიც იყენებდა იგივე სტიმულებს, დაფიქსირდა ამიგდალას უფრო დიდი აქტიურობა ქალებში (Klein et al., 2003; McClure et al., 2004; Hofer et al., 2006; Domes et al., 2010), ხოლო სხვა კვლევებში საერთოდ არ გამოიკვეთა სქესობრივი განსხვავებები (Wrase et al., 2003; Caseras et al., 2007; Aleman and Swart, 2008). ცვალებადი შედეგების შესაძლო ახსნა არის ის, რომ ამიგდალას რეაქცია ვალენტობაზეა დამოკიდებული.
კვლევა ჩატარდა ორივე სქესში აღმოჩენილ პოსტტრავმულ სტრესულ აშლილობაზე და შფოთვურ აშლილობაზე, რომლებიც ძირითადად გვხვდება ომის ვეტერანებთან, თავდასხმის მსხვერპლებთან და შევიწროვებულ ქალებთან. ემოციური მეხსიერების კოდირება იცვლება ამიგდალაში მარჯვნივ და მარცხნივ, ეს ხდება თანაბრად ორივე სქესში: მარჯვენა იწვევს უსიამოვნო და შიშთან დაკავშირებულ მოგონებებს, როგორც ცნობიერს, ასევე არაცნობიერს.
ამიგდალას მოცულობა თანაფარდობაში მოდის შიშის დონესთან გოგოებში, მაგრამ არა ბიჭებში.
ჰიპოკამპუსი
რამდენიმე კვლევის შედეგად გამოკვეთა, რომ კაცისა და ქალის ჰიპოკამპუსი განსხვავდება ანატომიურად, ნეიროქიმიურად და ასევე გრძელვადიანი პოტენციალიზაციის ხარისხით. მსგავსი სიცხადე აჩვენებს, რომ სქესს შესაძლოა გავლენა ჰქონდეს ჰიპოკამპუსის როლზე დასწავლის პროცესში. კონტრასტისთვის, 2016 წელს ჩატარებულმა მეტა-ანალიზმა აჩვენა, რომ ჰიპოკამპუსის მოცულობა არ განსხვავდება კაცებსა და ქალებში. ერთი ექსპერიმენტის შედეგად, რომლითაც შემოწმდა სტრესის გავლენა პირობით რეფლექსზე, აღმოაჩნდა, რომ მამაკაცთა შედეგი სტრესის ქვეშ გაუმჯობესდა, ხოლო ქალების შედეგი გაუარესდა. ჰიპოკამპუსის აქტივაცია უფრო დომინანტურია ჰიპოკამპუსის მარცხენა მხარარეს ქალებში, ხოლო კაცებში უფრო დომინანტია მარჯვენა მხარეს. ეს გავლენას ახდენს კოგნიტურ აზროვნებაზე: ქალები კაცებზე მეტ ვერბალურ სტრატეგიებს იყენებენ იმ ამოცანის შესრულებისას, რომელსაც კოგნიტური აზროვნება სჭირდება.ჰიპოკამპუსის ურთიერთქმედება ტვინის სხვა სტრუქტურებთან გავლენას ახდენს დასწავლის პროცესზე და სქესობრივად დიმორფულია.
აღმოჩნდა, რომ ესტრადიოლს აქვს გავლენა ჰიპოკამპუსურ განვითარებაზე. კვლევებმა აჩვენა რომ ენდოგენური ნეიროგენეზისი, ან ახალი ნეირონების შიგნიდან მოძრავი ფორმაცია, არის უფრო მაღალი მამრობითი სქესის წარმომადგენელთა ჰიპოკამპუსში ვიდრე მდედრობითებისაში. თუმცა, ეგზოგენური ესტრადიოლის ინექციის შედეგად მდედრთა ჰიპოკამპუსის ახალი ნეირონების რიცხვი გაუტოლდა მამრთა ჰიპოკამპუსში არსებულ ნეირონთა რიცხვს. მეორე მხრივ, ესტრადიოლის ინექციამ მამრებში ვერ გაზარდა ნევროგენეზი. მიუხედავად ამისა, მამრებში ენდოგენური ესტრადიოლისთვის წინააღმდეგობის გაწევამ შეამცირა ნერვული უჯრედის განვითარება, თუმცა მდედრებში არ შეუმცირებია ახალი ნეირონების რიცხვი. ამრიგად, ჰიპოკამპუსური სქესობრივი განსხვავებების გამომწვევი, როგორც აღმოჩნდა, ენდოგენური ესტრადიოლის დონეა.
სტრესი
როგორც აღმოჩნდა, სტრესი არის სეროტონინის, ნორეპინეფრინის და დოფამინის გაზრდილი დონის გამომწვევი მიზეზი მამრი ვირთხების ბაზილარულ ამიგდალაში, იგივე არ შეიმჩნევა მდედრების შემთხვევაში. ამის გარდა, ობიექტის ცნობის უნარი ქვეითდება მამრებში მოკლევადიანი სტრესის გამომჟღავნების შედეგად. ნეიროქიმიური დონეები ტვინში შეიძლება შეიცვალოს სტრესის ექსპოზიციის პირობებში, კონკრეტულად იმ რეგიონებში, რომლებიც დაკავშირებულია სივრცით და არასივრცით მეხსიერებასთან (შუბლის წილი და ჰიპოკამპუსი). დოფამინის მეტაბოლიტის დონე იკლებს პოსტსტრესულ პერიოდში მამრი ვირთხის ტვინში. კონკრეტულად ჰიპოკამპუსის CA1 რეგიონში.
მდედრ ვირთხებში როგორც მოკლევადიანი (1 საათი), ასევე გრძელვადიანი (21 დღე) სტრესი, როგორც აღმოჩნდა, აუმჯობესებს სივრცით მეხსიერებას. სტრესს მამრი ვირთხების სივრცით მეხსიერებაზე საზიანო ეფექტი აქვს, ხოლო მდედრი ვირთხები ამ ფენომენს გარკვეულ წინააღმდეგობას უწევენ. სტრესის ქვეშ მყოფი მდედრი ვირთხის ნორეპინეფრინის დონე 50 %-ით იზრდება შუბლის წილში, მაშინ როცა მამრის 50 %-ით იკლებს.
კოგნიტური ამოცანები
ერთ დროს მიიჩნევდნენ, რომ სქესობრივი განსხვავებები კოგნიტური ამოცანების გადაჭრისას თავს არ იჩენდა სქესობრივ მომწიფებამდე. თუმცა ახალი კვლევებით დასტურდება, რომ კოგნიტურ და პრაქტიკულ უნარებს შორის განსხვავებები განვითარების ადრეულ ეტაპზეც არსებობს. მაგალითისთვის მკვლევარებმა აღმოაჩინეს, რომ სამი და ოთხი წლის ბიჭები უკეთესად უმიზნებენ და გონებაში ფიგურებს საათის ისრის მიმართულებით უკეთ ატრიალებენ, ვიდრე იგივე ასაკის გოგონები. მეორე მხრივ, ჯერ მოუმწიფებელი გოგონები უკეთესად იხსენებენ სიტყვების გარკვეულ სიებს. მსგავსი სქესობირი განსხვავებები შემეცნებაში უფრო შეესაბამება უნარის გარკვეულ ნიმუშს ვიდრე საერთო ინტელექტს.
სქოლიო
ნეირომეცნიერება
სექსი