…czyli sporu o męskość/kobiecość mózgu ciąg dalszy.

Genitalia.

Trudno się kłócić, że to właśnie one są najbardziej uderzającą, fizyczną różnicą pomiędzy kobietami a mężczyznami. Już od małego wiedziałem przecież, że coś jest z dziewczynkami inaczej – rewelacja, że nie wszyscy mają siusiaki, zmieniła moje życie na zawsze.

Mamy więc męski i żeńskie genitalia. Zastanówmy się jednak jak daleko, biologicznie rzecz biorąc, taki podział sięga.

Wydaje się oczywiste, że bardzo daleko – różnica w genitaliach implikuje różnicę w mózgu, a różnice w mózgu z kolei implikują różnice w zachowaniach i zdolnościach poznawczych.

Istotnie, literatura naukowa wskazuje na pewne różnice pomiędzy mózgami kobiet i mężczyzn. Pośrednio za sprawą tych znalezisk przyjęto dwuwymiarową klasyfikację ludzkiego mózgu na męski i kobiecy – zupełnie jak z genitaliami.

Podział ten znalazł żyzny grunt w dyskusjach na temat różnic międzypłciowych wśród opinii publicznej; podział na mózg żeński i męski przywoływany jest jako uzasadnienie nierówności społecznych oraz różnic w zachowaniach. W opinii laika, różnica w strukturze musi przekładać się na ugruntowaną, obecną od urodzenia różnicę w zachowaniu.

Jednak niezależnie od tego, jakie konsekwencje przypisujemy tym różnicom, zatrzymajmy się na chwilę. Czy mózg rzeczywiście przypomina genitalia i binarny podział mózgu na męski/żeński trzyma się przysłowiowej kupy?

Nie za bardzo mogę wrzucić tutaj zdjęcia ludzkich genitaliów (nie to, że jakoś specjalnie chcę), ale O JEJU CZY WIEDZIELIŚCIE że samce i samice niedawno odkrytych robaczków zamieniły się nawzajem genitaliami? A ich stosunek trwa od 40 do 70 godzin?

Bo widzicie, nawet przy obecności wspomnianych międzypłciowych różnic w mózgu, by kategoryzacja miała sens, musi ona spełniać pewne warunki. Pamiętajmy, że mówimy w końcu o narządzie należącym do jednego gatunku.

Kategoryzacja ze względu na płeć zakłada, że różnice w cechach mózgu muszą być:

  • silnie dimorficzne, to jest cechy te nie mogę się zbytnio pokrywać pomiędzy mózgami należącymi do obu płci;
  • wewnętrznie spójne, to jest mózg powinien posiadać cechy głównie „męskie” lub „żeńskie”, a nie zarówno jedne, jak i drugie.

Daphna Joel, Zohar Berman, Yaniv Assaf i reszta ekipy postanowiła sprawdzić, czy powyższe założenia rzeczywiście są w przypadku mózgu spełnione.

Rzecz nie tyczy się tylko mózgu zresztą. Niektórzy badacze podkreślają, że zamiast mówić o różnicach międzypłciowych, powinniśmy mówić o podobieństwach – większość psychologicznych cech jest podobna u obu płci. Zresztą już w 1993 roku Janet Spence zasugerowała, że ludzkie cechy nie mogą być scharakteryzowane jednowymiarowo.

Joel argumentuje więc, że większy sens ma opisywanie mózgu jako mozaiki cech: niektóre będą bardziej powszechne u kobiet, inne u mężczyzn, a jeszcze inne – wspólne dla obu płci.

Mozaika ludzkiego mózgu

Joel i spółka wzięli się więc do pracy – i był to kawał naprawdę solidnej roboty. Ekipa wzięła pod uwagę aż 1400 ludzkich mózgów pozyskanych z trzech różnych baz danych. Wyniki opublikowano w czasopiśmie PNAS (Sex beyond the genitalia: The human brain mosaic)

Prześledźmy teraz, co zrobili naukowcy krok po kroku.

Naukonauci zanurzyli się we wszystkie trzech i wyłowili z nich po kilka perełek – to jest kilka specyficznych rejonów mózgu. Joel i reszta wybrali tylko te rejony, które wykazywały najsilniejsze różnice międzypłciowe. Zauważcie, że badacze utrudnili sobie zadanie. Mogli przecież wrzucić do analizy wszystkie lub tylko te, w których różnice były bardziej mgliste, aby dać sobie więcej szansy na potwierdzenie hipotezy. Postąpili jednak odwrotnie.

Skany mózgów zostały znormalizowane – umożliwiło to sprawiedliwe porównanie wielu różnych skanów. Następnie poszczególne „fragmenty” (voxle – czyli tak jakby piksele, z których buduje się obraz mózgu) przełożono na 116 regionów według specjalnego atlasu. Takich standardowych atlasów jest kilka i dzięki nim naukowcy mogą mieć pewność, że mówią o tym samym rejonie. Tutaj akurat użyto atlasu AAL, który dzieli mózg na 116 części, z których każda ma przypisany numerek.

Obraz MRI (lewo) został znormalizowany (środek) a następnie nałożony na atlas anatomiczny, by przypisać obszary zdjęcia do rejonów mózgu. Fragment ilustracji z artykułu.

Następnie, naukowcy porównali jakąś miarę opisującą cechy anatomiczne (np. gęstość substancji szarej) pomiędzy mózgami należącymi do kobiet i mężczyzn. Rozłożenie (dystrybucja) tej miary tworzy kontinuum; wyznaczono z niego arbitralnie dwa skrajne końce. Na jednym końcu mamy „końcówkę męską”…

…a na drugim „końcówkę kobiecą”. Innymi słowy chodziło o skraje kontinuum, w których różnice pomiędzy płciami były najbardziej wyraźne.

Rozłożenie pomiędzy dwoma skrajnymi końcami zobrazowano za pomocą kolorów – od różowego (kobieca końcówka), poprzez biały (obszar „neutralny”) do niebieskiego (końcówka męska). Im dalej oddalamy się od „neutralnego” terytorium, tym większa „męskość” lub „kobiecość” mózgu.

Badacze wybrali kilka rejonów mózgu, które najbardziej różniły się pod względem gęstosci substancji szarej. Następnie wartość tę przedstawiono na wykresie w postaci dystrybucji – zielona górka to gęstość u mężczyzn, a czerwona – u kobiet. Na dystrybucji zaznaczono „końcówkę męską” (zobaczcie na niebieską strzałkę po lewej na dole) i kobiecą (różowa strzałka).Wykres po lewej to akurat lewy hipokamp, a ten po prawej – lewe jądro ogoniaste. Brzydki ten wykres, nie?

Każdy rejon mózgu wybrany przez Joel został w ten sposób „zakolorowany” – im bardziej charakterystycznie męski ten fragment mózgu, tym silniejszy odcień niebieskiego. Im bardziej charakterystycznie żeński, tym bardziej różowy. W ten sposób zakodowane mózgi przedstawiono razem na tym pięknym wykresie poniżej. Wprawdzie na pierwszy rzut oka wygląda jak jakiś bulbulator, ale jest to naprawdę świetny sposób wizualizacji tego typu danych:

Otóż każda linia pozioma to pojedynczy mózg; po lewej macie mózgi kobiet (razem było ich 169), a po prawej – mężczyzn (112). Każda kolumna (z przypisanymi do nich numerkami) to pojedyncza część mózgu. Zaznaczm znowu, że nie przedstawiono tutaj wszystkich rejonów; tylko te, wśród których różnice międzypłciowe były największe!

Teraz przyjrzyjcie się bliżej: przesuńcie palec od lewej do prawej przy kilku wybranych mózgach, zwracając uwagę na to, jak zakolorowane są linie poziome. Zobaczycie z pewnością, że z perspektywy indywidualnego mózgu, różne jego rejony są zarówno „męskie”, jak i „żeńskie”. Coś podobnego zauważymy również przesuwając palec od góry do dołu – „męskość” i „kobiecość” poszczególnych regionów mózgu jest inna u różnych ludzi. Nie wygląda więc na to, żeby dany rejon był „męski” czy „żeński” we wszystkich mózgach (pamiętajcie, że biały to klasyfikacja neutralna). Zamiast wyraźnej płci mózgu, mamy raczej do czynienia z mozaiką kolorów w różnych odcieniach zarówno wewnątrz indywidualnych mózgów, jak i pomiędzy nimi.

Patrzenie na obrazek to jedno i z pewnością, jakby się uprzeć, każdy zauważy tam to, co chce zobaczyć. Dlatego musimy spojrzeć na numerki. Pamiętacie, że zadajemy tutaj pytanie, czy pojedynczy mózg charakteryzuje się wewnętrzną spójnością. Innymi słowy, jeśli jest to mózg męski, poszczególne jego rejony powinny należeć głównie do „męskiej” części dystrybucji.

Liczby mówią nam, że tylko 6% mózgów w powyższej próbce było wewnętrznie spójnych. Z drugiej strony, 35% mózgów wykazywało się znaczną zmiennością, to jest składały się na nie regiony wykazujące się zarówno charakterystyką męską, jak i żeńską.

Jeszcze wyraźniej widać to, gdy na tej samej mozaice przedstawimy wszystkie 116 rejonów mózgu, nie tylko te kilka wybranych. Tak samo jak wyżej, linie poziome to mózgi, kolumny to regiony, tyle że skala kolorów jest inna (żółty – „kobiecość”, niebieski – „męskość”, biały – coś pomiędzy). Wrażenie niesamowite.

Jak wspomniałem, mózgi można porównywać na wiele sposobów. W mozaikach, które dla Was wybrałem, widzicie gęstość substancji szarej; ale można też patrzeć na inne rzeczy. Dla przykładu, przy innej próbce przyjrzano się sile połączeń pomiędzy róznymi regionami mózgu. Z wykrytych 4005 połączeń wyłowiono 7 charkteryzujących się największymi damsko-męskimi różnicami. Okazało się, że 48% mózgów charakteryzowało się znaczną zmiennością, a tylko 0.7% były wewnętrznie spójne. Co ciekawe, spośród tych spójnych wszystkie należały do przedziału „neutralnego”.

Warto zaznaczyć, że zawsze przyglądano się parametrom, które wykazywały największe damsko-męski różnice. Niezależnie jednak od wybranego parametru, wyniki były podobne w każdym przypadku: niska spójność wewnętrzna i duża zmienność.

No to popatrzmy na jeszcze jeden wykres: tym razem patrzymy na 495 mózgów kobiet i 360 mózgów mężczyzn w wieku 18-24 lat (pozyskanych z darmowej bazy słynnego 1000 Human Connectome Project):

pnas-1509654112sfig03

Co ciekawe, Joel i spółka nie ograniczyli się tylko do mózgów i przyjrzeli się także cechom psychologicznym. Dane pozyskane z poprzednich badań poddali analogicznej analizie jak skany mózgu. Rezultaty przedstawiono graficznie w podobnych mozaikach jak wyżej. Na poziomie jednostki nie można było mówić o spójności – na każdego uczestnika przypadały cechy zarówno męskie, jak i żeńskie, oraz wiele „neutralnych”.

Bardzo fajnie, że autorzy pokusili się o tą dodatkową analizę, bo widzimy dzięki niej, że mozaika nie tyczy się tylko mokrej masy mózgowej, ale także cech psychologicznych. Jak pewnie wiedzą stali czytelnicy, zawsze przestrzegam przed myleniem psychologii z neuronaukami i przekładaniem różnic w strukturze na różnice w zachowaniu. Niemniej, bazując na tym, co widzimy powyżej, mamy prawo podejrzewać, iż co w mózgu, to także w zachowaniu.

Warto także zauważyć, iż autorów nie interesuje, czy zaobserwowane różnice są wrodzone, lub nie; nie obchodzi ich, czy mamy do czynienia z socjalizacją czy też konsekwencją procesów biologicznych (cokolwiek by nie miało to znaczyć).

Autorzy traktują tutaj podział na płeć czysto biologicznie – to jest jak masz siusiaka, wrzucamy Twój mózg do zbioru mózgów należących do samców, jeśli masz siuśkę, wpadasz do zbioru mózgów samic. Niektórych może rozczarować brak odpowiedzi na to pytanie – innych zachwyci, jak wiele wniosków możemy wysnuć ignorując źródło tych różnic.

Epilog – czy płeć mózgu istnieje?

Wbrew niektórym nagłówkom nie jest tak, że badanie to pokazuje kompletny brak różnic pomiędzy mózgami kobiet i mężczyzn. Sam nigdy tak nie twierdziłem i tak twierdzić nie mam zamiaru. Jednak zasięg tych różnic nie jest wystarczająco duży, a jednocześnie zbyt zmienny , by kategoryzowanie mózgu jako należących do dwóch oddzielnych kategorii miało naukowe uzasadnienie.

Ma to swoje konsekwencje także w ujęciu rozwojowym. Ostatnio zmienia się nasze spojrzenie na to, jak mózgi rozwijają się w zależności od płci właściciela. Czynniki kształtujące płeć organizmu nie działają na mózg w sposób „całościowy”, ale wybiórczo – konkretne rejony mózgu podlegają mniejszej lub większej feminizacji/maskulinizacji i nie jest to tylko kwestia hormonów, ale także czynników środowiskowych. Wyniki Joel wpisują się w ten pogląd doskonale.

Jestem ciekaw, czy inne grupy naukowców będą w stanie zreplikować te rezultaty. Jestem do pewnego stopnia przekonany o solidności znaleziska, szczególnie, że pokrywa się ono z badaniami pokazującymi nakładanie się cech damskich i męskich w sensie psychologicznym.

Potencjalnym problemem badania może być jednak surowość kryteriów, które mózgi musiały spełnić, aby analiza Joel i reszty zaklasyfikowała mózgi jako „niespójne wewnętrznie”. Pojawiła się już krytyka sugerująca, że coś takiego faktycznie mogłoby mieć miejsce. Otóż, by mózg spełniał kryteria spójności, wszystkie rejony mózgu brane pod uwagę musiały zmieścić się w końcówce żeńskiej lub męskiej. Jest to, według krytyków, kryterium niesprawiedliwe i zbyt surowe. Krytycy byli także w stanie (używając tych samych skanów) poprawnie zaklasyfikować skany jako należące do mężczyzn lub kobiet średnio w prawie 73% przypadków.

Nawet jeśli okaże się, że krytycy mają rację odrzucając główny wniosek Joel – że damsko/męska klasyfikacja mózgu nie ma większego sensu – moim zdaniem najważniejszą lekcją z badania jest docenienie różnorodności obecnej w naszej myślącej gąbce. Wraz z zaklasyfikowaniem mózgu jako męski lub żeński formułujemy założenia, które jednak nie muszą być prawdziwe na poziomie jednostki. Z kolei na poziomie populacji, taka kategoryzacja może skutkować zignorowaniem faktu nakładania się cech męskich i żeńskich.

Podsumowując, autorzy podkreślają, że prosty, kategoryczny podział na mózg męski i żeński ignoruje jego skomplikowaną naturę i być może powinniśmy z niego zrezygnować. Joel i spółka dostarczają nam dowodów, że zmienność ta jest na tyle duża, by taką klasyfikację odrzucić.

Płynie z tego taka lekcja, że doszukując się różnic pomiędzy kobietami i mężczyznami nie możemy zapomnieć o jednej rzeczy. Jak doskonale ujęła to Cordelia Finenie ma na świecie nic bardziej podobnego do mózgu mężczyzny, jak mózg kobiety – i odwrotnie.mozaika-bigos

P.S.  Dziękuję Kasi M. za udostępnienie swojego skanu (sylwetka po prawej na okładce) :3

P.S.2 Bez względu na płeć, warto śledzić Neurobigos na facebooku i twitterze.

P.S.3 Zrobiłem mały spis moich poprzednich artykułów o „płci mózgu” tutaj.

ResearchBlogging.org

Joel D, Berman Z, Tavor I, Wexler N, Gaber O, Stein Y, Shefi N, Pool J, Urchs S, Margulies DS, Liem F, Hänggi J, Jäncke L, & Assaf Y (2015). Sex beyond the genitalia: The human brain mosaic. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 112 (50), 15468-73 PMID: 26621705