Как работает мозг мужчины и женщины: Почему мозг у мужчин и женщин работает по-разному: 01 февраля 2019, 07:38

Почему мужчинам сложнее переключиться с одной задачи на другую – Новости – Научно-образовательный портал IQ – Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Женщины способны быстрее переключаться с одной задачи на другую, и это давно известно науке. Однако было неясно, как отличаются при этом реакции в отделах головного мозга мужчин и женщин. Оказывается, когда возникает необходимость переключить внимание на другую задачу, мозг мужчин начинает потреблять больше энергии, чем мозг женщин.

При этом наблюдается более сильная активация в дорсолатеральных префронтальных областях (то есть в коре лобной части больших полушарий головного мозга, которая связана с областями, обеспечивающими внимание, когнитивную деятельность и моторику), а также в тех, в которых у женщин активации не происходит. Такие различия характерны для молодых мужчин и женщин в возрасте от 20 до 45 лет.

Это выяснили в ходе проведенных экспериментов* сотрудники НУЛ нейролингвистики НИУ ВШЭ Светлана Купцова, Мария Иванова, сотрудники Центра патологии речи и нейрореабилитации, врачи-рентгенологи Алексей Петрушевский, Оксана Федина и доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Людмила Жаворонкова. Результаты исследования опубликованы в статье в международном рецензируемом журнале Human Physiology.

Активность выше, скорость меньше

Когда необходимо переключить внимание с одной задачи на другую, активация в определенных зонах мозга происходит у всех, вне зависимости от пола и возраста. Речь идет о двухсторонней активации в дорсолатеральных префронтальных областях, нижних теменных дольках и боковых затылочных извилинах.

Тем не менее, как показали эксперименты, мозг женщин «спокойнее» реагирует на необходимость переключить внимание с одной задачи на другую. У мужчин при переключении внимания обнаружилась более сильная активация в дорсолатеральных префронтальных областях, а также в зонах мозга, в которых не было обнаружено активации у женщин, — в дополнительной моторной области и островке.

«Известно, что более сильная активация в мозге и подключение дополнительных областей мозга наблюдаются, когда речь идет о сложных задачах. Таким образом, в исследовании было показано, что женщины справляются с подобными задачами быстрее, чем мужчины, и при этом мозгу не требуется дополнительных ресурсов. А мужчинам, чтобы успешно переключаться с одной задачи на другую, требуется задействовать дополнительные ресурсы мозга», — рассказала Светлана Купцова.

В экспериментах приняли участие 140 здоровых добровольцев — 69 мужчин и 71 женщина в возрасте от 20 до 65 лет. Испытуемые выполняли различные задания. В одном из заданий с использованием томографа участник исследования должен был переключаться между выполнением двух задач, перемешанных в псевдослучайном порядке. Испытуемым предлагали сортировать фигуры по форме (квадратная или круглая) — первая задача, или по количеству (одна или две фигуры) — вторая задача. Также было проведено нейропсихологическое тестирование на переключение внимания между задачами (D-KEFS TrailMakingTest) и тест Векслера для оценки слуховой и зрительной памяти (WechslerMemoryScale).

Благодаря использованию метода функциональной МРТ, ученым впервые удалось не просто констатировать поведенческий факт, а увидеть, что происходит в мозге в момент переключения с одной задачи на другую, в чем разница в активации мозга у мужчин и женщин.

Возрастной баланс 

Помимо гендерной разницы в степени активации отделов мозга при переключении с одной задачи на другую ученые установили и возрастные особенности этого процесса: мозг работает неодинаково до 45–50 лет. Среди испытуемых в возрасте от 50 лет не было выявлено отличий как в активации мозга, так и во времени выполнения заданий на переключение внимания. 

С возрастом и у мужчин, и у женщин, как пояснили ученые, растет активация в ключевых областях, которые участвуют в переключении внимания с одной задачи на другую, и появляется активация в дополнительных областях мозга. Подобные изменения у женщин начинаются к 45 годам, а у мужчин — к 55 годам.

Загадка природы

Проведенное исследование еще раз подтвердило, что молодые женщины быстрее справляются с задачами на переключение внимания, чем молодые мужчины. Разница во времени достоверная, но в обычной жизни, как отметила Светлана Купцова, вряд ли заметная. «Это скорее может играть роль в стрессовых ситуациях или ситуациях, в которых необходимо быстро и постоянно переключаться с выполнения одной задачи на другую», — рассказала исследователь.

Ученые не дают ответа на вопрос, с чем может быть связана эта разница. Можно сколько угодно рассуждать и спекулировать насчет «задумок» природы, но это будут всего лишь предположения, отметила Светлана Купцова.

Так, например, большой популярностью пользуется гипотеза американского психолога Дж. Леви, которая пыталась объяснить, почему у мужчин лучше развиты пространственные способности, а у женщин речевые. В основе этих различий, согласно Леви, лежат эволюционно-социальные факторы. В глубокой древности мужчины преимущественно занимались охотой, что требовало хорошего развития пространственных способностей, а женщины уходом за детьми, что требовало хороших навыков коммуникации. В ходе естественного отбора закреплялись необходимые для выживания навыки, которые передавались будущим поколениям.

«Конечно, если продолжить эту мысль, то можно предположить, что  женщина вела домашнее хозяйство и ухаживала за детьми, и чтобы эффективно с этим справляться, необходима такая способность как выполнение и контроль сразу несколько дел одновременно, — пояснила Светлана Купцова. — Наиболее успешен в этом будет тот, кто способен очень быстро переключаться с выполнения одной задачи на другую. Но это всего лишь гипотеза, которая на данный момент не подтверждена».

Чем отличаются мужской и женский мозг

Наукой доказано, что в целом есть существенные различия в функционировании мозга мужчин и женщин, что влияет на реакции, поведение, характер принятия решений и способности мужчин и женщин в тех или иных сферах деятельности. Однако ни одно научное исследование не засвидетельствовало разницы между мужчинами и женщинами в общем уровне умственных способностей.

Тем не менее:

• Мозг мужчин в среднем весит на 100 г больше, чем мозг женщин. Однако в женском мозге клетки расположены более плотно друг к другу, что способствует более быстрой передачи сигнала между ними.
• В большом мозге у мужчин в основном преобладают внутриполушарные связи, а у женщин — межполушарные. Предполагается, что эта особенность лежит в основе разницы в реализации пространственных и социальных навыков. У мужчин сильнее связь между восприятием действительности и координацией действий, поэтому  лучше развиты пространственные способности. У женщин сильнее связь между аналитическим и интуитивным режимом обработки информации, поэтому лучше развиты социальные навыки и процессы решения мультизадач.
• В процессе внутриутробного развития под воздействием тестостерона у мальчиков замедляется рост левого полушария, и он же способствует относительно большему развитию правого полушария. Этим часто объясняется выражен­ность у женщин вербальных способнос­тей (которые относятся к левополушарным), а у мужчин — зри­тельно-пространственных (относящихся по большей части к правополушарным).

При всем при этом, многочисленные исследования подтверждают, что биологический пол не обязательно задает пол мозга. То есть, у женщины могут преобладать функции характерные для мужчин и наоборот, либо возможен баланс женских и мужских особенностей в функционировании мозга.

IQ

* Исследование проводилось на базе Центра патологии речи и нейрореабилитации.

АВТОРЫ ИССЛЕДОВАНИЯ:

Светлана Купцова, руководитель проекта, младший научный сотрудник научно-учебной лаборатории нейролингвистики НИУ ВШЭ, нейропсихолог Центра патологии речи и нейрореабилитации

Мария Иванова, старший научный сотрудник научно-учебной лаборатории нейролингвистики НИУ ВШЭ

Автор текста: Селина Марина Владимировна, 9 ноября, 2016 г.

Все материалы автора

Психология гендерные исследования здравоохранение исследования

---

Мозг женщины и мозг мужчины: в чем разница

Различия между мужчинами и женщинами в поведении и стиле интеллектуальной деятельности неоднократно были установлены учеными. Но это лишь констатация факта. Чтобы разобраться в том, что лежит в основе этих различий, каковы их механизмы, необходимо идти глубже и изучать нервную систему и, прежде всего, головной мозг. Новейшие достижения в методах его изучения уже позволили ученым сделать несколько интересных открытий в этой сфере.

 

 

Больше, чем половой диморфизм

Еще в начале 90-х годов прошлого века ученым удалось узнать, что в процессе половой дифференциации разные зоны мозга находятся под влиянием гормонов, таких, как эстроген, тестостерон и прогестерон. Эти гормоны, по-разному действующие в организме мужчины и организме женщины, также по-разному влияют на развитие головного мозга.

В исследовании 1999 года американские ученые Майкл Родес (Michael Rhodes) и Роберт Рубин (Robert Rubin) подчеркнули, что различия между полами выходят за пределы полового диморфизма. Они предложили смотреть не на внешние различия, сформировавшиеся постепенно как результат выполнения разных функций мужчинами и женщинами, а на различия на уровне физиологии и биохимии, лежащие в основе разницы в поведении, и ввели новый термин для обозначения этой разницы — половой диергизм.

И прежде всего, речь шла о центральной нервной системе. Исследователи обнаружили, что различия на уровне мозга могут позволять особям мужского и женского пола демонстрировать схожее поведение, несмотря на различие в физиологии и работе гормонов.

Окружающая среда и ЦНС

Исследование еще одного американского ученого, Джанис Джураска (Janice Juraska), из университета Иллинойса, позволило сделать вывод о том, что окружающая среда имеет критическое значение в формировании полового диморфизма и в дифференциации нервной системы. На экспериментах с крысами исследователь показала, что различия в работе гиппокампа дают самцам преимущество перед самками при обучении прохождению по лабиринту.

Оказалось, что у самцов крыс были более толстыми ветвления дендритов в пирамидальных нейронах коры головного мозга и зубчатой извилине гиппокампа. И эти изменения еще усиливались под влиянием соответствующей стимуляции извне, чего не наблюдалось у самок. Ученые сделали вывод о том, что различия в размерах дендритного дерева нейронов влияют на то, как организм взаимодействует со средой.

Неврологические заболевания у мужчин и женщин

Ряд исследований показал, что именно половые различия в работе головного мозга и всей нервной системы ведут к тому, что пол влияет на риск возникновения того или иного неврологического заболевания.

Так, в 2010 году ученые из университета Валенсии (Испания) доказали, что женщины имеют значительно больший риск заболеть синдромом Альцгеймера, причем разницу нельзя списать лишь на большую продолжительность их жизни. Дальнейшие исследования связали эту разницу с тем, что дегенерация нервных клеток у женщин всегда идет быстрее.

А исследования ученых из университета Массачусетса еще в конце 90-х годов прошлого столетия показало, что мужчины чаще женщин страдают синдромом дефицита внимания с гиперактивностью и синдромом Туретта, а причина тому — перепроизводство дофамина у мужчин в период предпубертатного развития.

Различия в частоте психических заболеваний между мужчинами и женщинами по-разному проявляются в разные возрастные периоды. У мужчин такие заболевания чаще проявляются еще до пубертата, тогда как у женщин резко возрастают, наоборот, после него. Это очередной раз наводит на мысль о влиянии гормонов на функции нервной системы у мужчин и женщин.

Система связей в мужском и женском мозге

Различия между полами удалось обнаружить и на уровне связей между нейронами. Ученым из университета Пенсильвании (США) удалось установить, что эти системы в мужском и женском мозге существенно различаются.

Исследование американских ученых предполагало моделирование и анализ системы нейронных связей у почти тысячи испытуемых мужского и женского пола в возрасте от 8 до 22 лет. Для моделирования коннектома мозга был использован один из видов магнитно-резонансной томографии. Анализ структуры связей проводился с помощью ряда статистических методов, все они дали на выходе схожую картину.

Было доказано, что тенденция развития женского мозга — формирование все большего количества устойчивых связей между удаленными долями мозга и разными полушариями. Тенденция же развития мужского мозга — формирование комплекса тесных связей между соседними отделами мозга, создание локальных нейронных подсетей. Таким образом, удалось показать, что работа мозга женщин и мужчин имеет принципиальные отличия — прежде всего, мозг мужчины специализирован на внутриполушарных, а мозг женщины — на межполушарных связях.

Все участники исследования были разделены на три возрастные группы (детство, юность, взрослый возраст), что позволило также проследить динамику появления различий между полами. Выяснилось, что траектории развития мужского и женского мозга расходятся уже в детстве, но более очевидной разница становится в юности и зрелом возрасте.

Выявленные особенности работы мозга позволяют женщинам одновременно использовать возможности обоих полушарий мозга, подключая к решению задач и аналитические, и интуитивные механизмы. Благодаря этому у женщин, в частности, лучше развиты навыки социального познания и обучения.

Система же связей в мужском мозге сконструирована так, что позволяет мужчине иметь значительное преимущество в решении задач пространственной ориентации и координации действий.

Отличаются ли мужской и женский мозг?

Автор Lisa Collier Cool

• Большинство мозгов оба
• «Дорожные карты мозга» показывают различия
• Кто лучше?
• Шаблоны — это не правила

Конечно, на этот вопрос нет простого ответа.

В то время как некоторые особенности мозга чаще встречаются у одного пола, чем у другого, а некоторые обычно встречаются у представителей обоих полов, большинство людей имеют уникальное сочетание.

Исследования выявили некоторые ключевые различия, которые могут объяснить, почему мы ожидаем, что мужчины и женщины будут думать и вести себя характерным образом.

Но даже если физический мозг не изменится, его работа может измениться.

Большинство мозгов оба

Исследование, проведенное в 2015 году в Тель-Авивском университете, использовало интересный и очень тщательный подход для сравнения структуры мужского и женского мозга. Исследователи изучили МРТ более 1400 человек.

Во-первых, они измерили количество и расположение серого вещества (иногда называемого «мыслящим веществом») в 116 частях мозга, чтобы выяснить, какие области имеют самые большие половые различия. Затем команда оценивала эти области при каждом сканировании как попадающие либо в зону «женского конца», либо в зону «мужского конца», либо где-то посередине.

Оказалось, что примерно 6 из каждых 100 исследованных ими мозгов неизменно принадлежали к одному полу. У многих других было лоскутное одеяло из мужских и женских черт, которое сильно варьировалось от человека к человеку.

Чтобы проверить свои выводы, команда использовала аналогичные методы для анализа черт личности и поведения более 5500 человек. В то время как некоторые виды деятельности были более распространены среди женщин (включая скрапбукинг, общение по телефону и поддержание связи с мамой), а другие — среди мужчин (например, игра в гольф, видеоигры и азартные игры), 98% опрошенных не соответствовали четкому гендерному профилю.

В целом результаты показывают, что «человеческий мозг не принадлежит ни к одной из двух различных категорий».

«Дорожные карты мозга» выявили различия

В то время как МРТ-исследования в основном были сосредоточены на структурах мозга, другой ученый изучал нервные пути, которые их связывают, как систему магистралей для движения мозга.

Мы знаем, что гормоны влияют на развитие мозга в утробе матери, но до 13 лет умственные схемы мальчиков и девочек кажутся схожими. Во время полового созревания гормоны снова могут оказывать мощное воздействие и способствовать переписыванию мозга подростка.

«Наши исследования обнаруживают существенные различия в схемах мозга мужчин и женщин, даже когда они делают одно и то же: это как два человека, едущие из Филадельфии в Нью-Йорк, которые выбирают разные маршруты, но в итоге оказываются в одном и том же месте». месте», — говорит Рагини Верма, доктор философии, доцент Пенсильванского университета в Филадельфии.

Ее команда обследовала почти 2000 здоровых людей, включая детей, подростков и молодых людей, которые прошли различные тесты на свои умственные способности. Различия в их «мозговых дорожных картах» (в науке известных как «коннектом») могут объяснить, почему мужчины превосходят женщин в одних тестах на умственные способности, в то время как женщины имеют преимущество в других.

Кто лучше?

У женщин больше соединений, идущих слева и справа через две половины мозга. Это может дать им преимущество в объединении информации из разных источников и подведении итогов. Левая половина мозга отвечает за логическое мышление, а правая связана с интуицией.

Мужской мозг имеет больше связей спереди назад, что может усилить их восприятие. Они могут быть более настроены на то, что происходит вокруг них, чтобы они могли действовать. У мужчин более сильные связи между областями мозга для двигательных и пространственных навыков. Это означает, что мужчины, как правило, лучше справляются с задачами, которые требуют зрительно-моторной координации и понимания того, где объекты находятся в пространстве, например, бросание мяча или забивание гвоздя.

В среднем мужской мозг примерно на 10% больше женского. «Однако больше не значит умнее», — говорит Даниэль Амен, доктор медицинских наук, автор книги «Раскрой силу женского мозга ». Он изучил более 45 000 сканирований мозга. «И не было обнаружено никаких различий в IQ мужчин и женщин, независимо от размера мозга».

МРТ показала, что самые большие различия между полами заключаются в большем количестве серого вещества у женщин в гиппокампе, структуре, которая играет роль в памяти, и в левом хвостатом, который, как считается, контролирует наши коммуникативные навыки. Верма обнаружил, что в женском мозгу больше связей в областях, связанных с памятью и социальным познанием. Так удивительно ли, что женщины, как правило, лучше понимают, что чувствуют другие люди, и знают, как правильно реагировать в социальных ситуациях?

Мало того, что недавние открытия могут изменить то, как ученые изучают мозг, но это исследование может также иметь важные преимущества для здоровья, например, улучшить лечение расстройств, которые больше влияют на один пол, чем на другой.

Шаблоны — это не правила

Хотя эти идеи интригуют, Верма подчеркивает, что они не обязательно применимы ко всем. «Наши исследования сравнивают производительность мужчин и женщин в среднем при выполнении определенных задач», — говорит она.

Исследование в Тель-Авиве поддерживает идею о том, что половые различия в мозге могут зависеть от семьи и культуры, в которой вы выросли, а также от того, что с вами случилось.

Когда ваш мозг снова и снова обрабатывает одни и те же сигналы, эти сети становятся сильнее, как тренируются мышцы. Таким образом, даже если мужской и женский мозг изначально одинаковый, со временем они могут стать разными, поскольку к мальчикам и девочкам относятся по-разному и с разными ожиданиями.

А мозги умеют адаптироваться. Например, когда кто-то теряет зрение, он начинает лучше слышать. Они используют «видящую» часть своего мозга для обработки звука.

«Люди обоих полов могут иметь большие различия в своих способностях, — говорит Верма. «Например, у меня три диплома по математике, но нет чувства направления».

Нейробиологи проводят метасинтез трех десятилетий исследований — ScienceDaily

Насколько различаются мозги мужчин и женщин? Этот вопрос изучался на протяжении десятилетий, но новое исследование, проведенное под руководством нейробиолога из Университета Розалинды Франклин Лиз Элиот, стало первым, объединившим эти широкомасштабные исследования в единый мегасинтез. И ответ: вряд ли.

«Мозг мужчин и женщин немного различается, но главный вывод заключается в том, что эти различия связаны с размером мозга, а не с полом или половой принадлежностью», — сказал доктор Элиот. «Половые различия в мозге незначительны и непостоянны, если принять во внимание размер головы человека».

Необычайно большое исследование исследований «Отбросьте« диморфизм »: всесторонний синтез исследований человеческого мозга выявляет несколько различий между мужчинами и женщинами, помимо размера», опубликованное в Neuroscience and Biobehavioral Reviews , обнаруживает, что размер является единственным четким разница между мужским и женским мозгом. Женский мозг примерно на 11% меньше, чем у мужчин, пропорционально размеру их тела. Меньший мозг допускает определенные особенности, такие как немного более высокое соотношение серого вещества к белому веществу и более высокое соотношение связей между полушариями головного мозга, а не внутри них.

«Это означает, что различия в мозге между мужчинами с большой и маленькой головой столь же велики, как и различия в мозге между средним мужчиной и женщиной», — сказал доктор Элиот. «И что важно, ни одно из этих различий, связанных с размером, не может объяснить знакомые поведенческие различия между мужчинами и женщинами, такие как эмпатия или пространственные навыки».

Это не та история, которую обычно публикуют о половых различиях в человеческом мозгу.

«С момента зарождения МРТ исследования, обнаруживающие статистически значимые половые различия, привлекали огромное внимание ученых и средств массовой информации», — сказал доктор Элиот, чьи книги включают «Розовый мозг, синий мозг: как небольшие различия превращаются в неприятные пробелы».

«Исследователи потихоньку накапливают огромное количество данных, сравнивающих мужской и женский мозг, но все больше внимания уделяется различиям», — продолжил доктор Элиот. «В отличие от других областей исследований в области здравоохранения, женщины с самого начала в равной степени участвовали в визуализации мозга».

Доктор Элиот и ее сотрудники — студенты четвертого курса Чикагской медицинской школы Аднан Ахмед, Хиба Хан и Джули Патель — провели метасинтез результатов трех десятилетий исследований, объединив сотни крупнейших и наиболее цитируемых изображений мозга. исследования, посвященные 13 различным измерениям предполагаемых половых различий. Почти по каждому показателю они почти не обнаружили различий, которые широко воспроизводились в исследованиях, даже в тех, в которых участвовали тысячи человек. Например, часто сообщается, что объем или толщина определенных областей коры головного мозга у мужчин и женщин различаются. Однако метасинтез показывает, что выявленные регионы сильно различаются между исследованиями.

Различия в мозге мужчин и женщин также плохо воспроизводятся между различными популяциями, такими как китайцы и американцы, а это означает, что не существует универсального маркера, который отличает мозг мужчин и женщин от человеческого вида.

«Горстка признаков, которые различаются наиболее надежно, довольно малы по величине», — сказал доктор Элиот. «Объем миндалевидного тела, части височной доли размером с оливку, которая важна для социально-эмоционального поведения, в исследованиях у мужчин всего на 1% больше».

Исследование также опровергает давнее мнение о том, что мужской мозг более латерализован, то есть каждое полушарие действует независимо, в то время как два полушария у женщин лучше связаны и работают более синхронно друг с другом. Такая разница может сделать мужчин более уязвимыми к инвалидности после черепно-мозговой травмы, такой как инсульт. И здесь снова консенсус многих исследований показывает, что разница чрезвычайно мала, составляя даже менее 1% диапазона связности левых и правых среди населения. Этот вывод согласуется с большими наборами данных, которые не обнаружили гендерных различий в афазии или потере речи после инсульта в левом полушарии, вопреки давнему мнению.

Последним направлением нового исследования является функциональная МРТ. Этот метод позволяет нейробиологам видеть области, которые «загораются» во время определенных умственных задач, и широко используется для поиска различий между мужчинами и женщинами во время языковых, пространственных и эмоциональных задач.

В сотнях таких исследований команда доктора Элиота обнаружила чрезвычайно низкую достоверность результатов половых различий — почти все определенные области мозга, активность которых различалась у мужчин и женщин, не повторялись в исследованиях. Такая плохая воспроизводимость согласуется с недавним исследованием Стэнфордского университета, демонстрирующим «ложное открытие» или чрезмерную публикацию ложноположительных результатов в научной литературе по функциональным половым различиям МРТ.