มีความแตกต่างระหว่างสมองชายและหญิงหรือไม่? วิทยาศาสตร์ที่เกิดขึ้นใหม่กำลังเปิดเผยคำตอบ

คุณกำลังถือสมองของมนุษย์สองรอยย่นแต่ละตัวหยดในฟอร์มัลดีไฮด์ ดูที่หนึ่งแล้วอีกอัน คุณบอกได้ไหมว่าสมองตัวไหนเป็นเพศหญิง

คุณทำไม่ได้

มนุษยชาติกำลังตามล่าหาความแตกต่างทางเพศในสมองมาตั้งแต่อย่างน้อยช่วงเวลาของชาวกรีกโบราณและส่วนใหญ่เป็นการออกกำลังกายที่ไร้ประโยชน์ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะสมองของมนุษย์ไม่ได้มาในสองรูปแบบที่แตกต่างกันดร. Armin Raznahanหัวหน้าสถาบันสุขภาพจิตแห่งชาติเกี่ยวกับการพัฒนา neurogenomics

“ ฉันไม่ได้ตระหนักถึงมาตรการใด ๆ ที่คุณสามารถทำจากสมองมนุษย์ที่การแจกแจงชายและหญิงไม่ทับซ้อนกัน” Raznahan บอกกับวิทยาศาสตร์การมีชีวิต

แต่คำถามที่ว่าสมองชายและหญิงแตกต่างกันอย่างไรอาจยังคงมีความสำคัญเพราะโรคสมองและความผิดปกติทางจิตเวชปรากฏแตกต่างกันระหว่างเพศ การแยกแยะความแตกต่างนั้นมีรากฐานมาจากชีววิทยาเมื่อเทียบกับสภาพแวดล้อมที่อาจนำไปสู่การรักษาที่ดีขึ้นผู้เชี่ยวชาญยืนยัน

มีความผิดปกติที่แตกต่างกันของสมอง - โรคทางจิตเวชและระบบประสาท - ที่เกิดขึ้นกับความชุกที่แตกต่างกันและแสดงออกในรูปแบบที่แตกต่างกันระหว่างเพศกล่าวดร. อีวอนน์เขา, แพทย์-วิทยาศาสตร์และรองประธานฝ่ายวิจัยในภาควิชารังสีวิทยาของ NYU Langone "การพยายามทำความเข้าใจความแตกต่างพื้นฐานสามารถช่วยให้เราเข้าใจได้ดีขึ้นว่าโรคปรากฏ"

ตอนนี้ขอบคุณบางส่วนปัญญาประดิษฐ์(AI) นักวิทยาศาสตร์เริ่มแยกความแตกต่างอย่างน่าเชื่อถือในสมองชายและหญิงโดยใช้ความแตกต่างเล็กน้อยในโครงสร้างเซลล์ของพวกเขาและในวงจรประสาทที่มีบทบาทในงานทางปัญญาที่หลากหลายตั้งแต่การรับรู้ด้วยสายตาไปจนถึงการควบคุมอารมณ์ การศึกษาอื่น ๆ ชี้ไปที่ความแตกต่างทางเพศในโครงสร้างสมองของมนุษย์ที่อาจเกิดขึ้นตั้งแต่แรกเกิดและยังคงเป็นงานวิจัยอื่น ๆ ในห้องปฏิบัติการในสัตว์ชี้ไปที่ความแตกต่างทางเพศในการที่เซลล์สมองยิงในระดับโมเลกุล

รับการค้นพบที่น่าสนใจที่สุดในโลกที่ส่งตรงไปยังกล่องจดหมายของคุณ

สิ่งที่ยังไม่ชัดเจนอย่างสมบูรณ์คือความแตกต่างเหล่านี้มีความสำคัญอย่างไร พวกเขาเปลี่ยนวิธีการทำงานของสมองของผู้คนหรือว่าพวกเขาอ่อนแอต่อโรคได้อย่างไร? พวกเขาควรกำหนดว่าแพทย์ทรีทเม้นต์เสนอให้ผู้ป่วยแต่ละรายหรือไม่? แม้ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ระบุความแตกต่างของสมองอย่างละเอียดระหว่างผู้หญิงและเพศชายการวิจัยของพวกเขาย่อมดำเนินการกับคำถามที่ยุ่งยากเกี่ยวกับวิธีการที่เพศเพศและวัฒนธรรมการมีอิทธิพลซึ่งกันและกันเพื่อปั้นความรู้ความเข้าใจของมนุษย์

ตอนนี้มันเป็นไปไม่ได้ที่จะตอบคำถามใหญ่เหล่านี้ แต่การวิจัยอย่างต่อเนื่องและในอนาคต-มุ่งเน้นไปที่สัตว์ในห้องปฏิบัติการโครโมโซมของมนุษย์และการพัฒนาสมองและอาสาสมัครที่ตามมาจากเยาวชนผ่านวัยผู้ใหญ่-สามารถเริ่มเปิดเผยว่าความแตกต่างทางเพศเหล่านี้มีผลต่อการรับรู้อย่างเป็นรูปธรรมและในที่สุดการพัฒนาของโรคสมอง

ทำไมต้องศึกษาความแตกต่างของสมองทางเพศ?

ในอดีตนักวิทยาศาสตร์ใช้ความแตกต่างของสมองโดยอ้างว่าเพื่อสร้างข้อความเกี่ยวกับวิธีที่ผู้ชายและผู้หญิงคิดและประพฤติตนและเพื่อแสดงให้เห็นถึงความเชื่อของผู้หญิงผู้หญิงคนนั้นฉลาดน้อยกว่าและมีความสามารถน้อยกว่าผู้ชาย

ในขณะที่การวิจัยก่อนหน้านี้ได้รับการทำให้เสียชื่อเสียงการศึกษาสมัยใหม่ยังคงพบความแตกต่างทางปัญญาระหว่างชายและหญิง - อย่างน้อยโดยเฉลี่ย ตัวอย่างเช่นมีรายงานว่าผู้ชายทำงานได้ดีขึ้นในการทดสอบความสามารถเชิงพื้นที่ในขณะที่ผู้หญิงดีขึ้นที่ตีความการแสดงออกทางสีหน้าของผู้อื่น- แต่ผู้ชายและผู้หญิงได้รับการเลี้ยงดูและปฏิบัติแตกต่างกันมากในสังคมดังนั้นอะไรคือรากเหง้าของความแตกต่างเหล่านี้? มันเป็นธรรมชาติหรือการเลี้ยงดูหรือทั้งสองอย่าง?

“ จริง ๆ แล้วมันเป็นเรื่องยากอย่างไม่น่าเชื่อในมนุษย์ที่จะ…แยกแยะความแตกต่างของความแตกต่างทางเพศที่เกิดจากสังคมหรือสิ่งแวดล้อม” Raznahan กล่าว "เรามีสมมติฐานทั้งหมดและอคติที่ลื่นเข้าไปในหัวของเราผ่านประตูหลังโดยที่เราไม่รู้ตัว"

เมื่อพิจารณาถึงประวัติศาสตร์ที่น่าสงสัยของการศึกษาความแตกต่างทางเพศในสมองและความยากลำบากด้านลอจิสติกส์ในการทำอย่างถูกวิธีเราอาจสงสัยว่าทำไมนักวิทยาศาสตร์ถึงรำคาญ สำหรับหลาย ๆ คนเป็นเพราะโรคทางระบบประสาทและสภาพจิตเวชดูเหมือนจะมีความแตกต่างกันในเพศชายและเพศหญิงและปัจจัยทางชีวภาพและสิ่งแวดล้อมสามารถอธิบายได้ว่าทำไมถึงเป็นเช่นนั้น

ข้อมูลแนะนำประสบการณ์ของผู้หญิงอัตราภาวะซึมเศร้าที่สูงขึ้นและไมเกรนมากกว่าผู้ชายในขณะที่ผู้ชายมีอัตราโรคจิตเภทที่สูงขึ้นและออทิสติก- เกี่ยวกับจำนวนผู้ชายสองเท่าพัฒนาโรคพาร์คินสันมากกว่าผู้หญิงที่ทำ แต่ผู้หญิงที่มีอาการมักจะเป็นโรคที่กำลังดำเนินอยู่เร็วขึ้น ข้อมูลทั้งหมดเหล่านี้มาจากการศึกษาที่ไม่จำเป็นต้องแยกความแตกต่างทางเพศจากเพศ-"เพศ" อธิบายถึงชีววิทยาในขณะที่ "เพศ" สะท้อนตัวตนของตนเองรวมถึงบทบาทและแรงกดดันทางสังคม การรวมแนวคิดทั้งสองเข้าด้วยกันทำให้เราเข้าใจว่าทำไมความแตกต่างที่กำหนดจึงมีอยู่

ตัวอย่างเช่นเด็กผู้หญิงมีแนวโน้มที่จะประสบกับภาวะซึมเศร้ามากกว่าเด็กผู้ชายซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการเติบโตของพวกเขาสมองจัดการกับความเครียดหรือความเป็นไปได้ที่พวกเขาพบกับเหตุการณ์ที่เครียดมากขึ้นมากกว่าเด็กผู้ชายในวัยนั้น ในทางกลับกันสมองของเด็กผู้ชายทำให้พวกเขามีความยืดหยุ่นต่อภาวะซึมเศร้าหรือพวกเขาจะไปจริงunderdiagnosed เนื่องจากความอัปยศทางสังคม- คำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ชี้ไปที่การแก้ปัญหาที่แตกต่างกัน

นักวิทยาศาสตร์ยืนยันว่าการทำความเข้าใจปัจจัยทางชีวภาพที่อยู่เบื้องหลังความแตกต่างในความผิดปกติทางระบบประสาทและจิตเวชอาจนำไปสู่การรักษาที่ดีขึ้นและปรับแต่งสำหรับแต่ละเพศ(เครดิตภาพ: ภาพประกอบรูปภาพโดย Marilyn Perkins; Source Image โดย Hidesy ผ่าน Getty Images)

โครงสร้างขนาดใหญ่ความแตกต่างเล็กน้อย

ด้วยเทคนิคการสแกนสมองเช่น MRI นักวิทยาศาสตร์ได้พบความแตกต่างทางเพศที่ลึกซึ้งในขนาดรูปร่างและความหนาของโครงสร้างสมองที่หลากหลายรวมถึงความแตกต่างในเครือข่ายที่เชื่อมโยงส่วนต่าง ๆ ของสมอง

แต่ความแตกต่างเหล่านี้มีขนาดเล็กถึงเล็กน้อยเมื่อคุณอธิบายถึงความแตกต่างของขนาดเฉลี่ยระหว่างเพศชายและเพศหญิงระบุว่าLise Eliotศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาที่มหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์และวิทยาศาสตร์ของ Rosalind Franklin และนักเขียน "สมองสีชมพูสมองสีฟ้า"(Houghton Mifflin Harcourt, 2009)

เอเลียตและเพื่อนร่วมงานเมื่อเร็ว ๆ นี้ดูการศึกษาประมาณ 30 ปีพบว่าโดยเฉลี่ยแล้วสมองชายมีขนาดใหญ่กว่าสมองตัวเมีย 6% ที่เกิดและเติบโตขึ้นเป็นผู้ใหญ่ 11% สิ่งนี้สมเหตุสมผลเพราะขนาดสมองโดยเฉลี่ยพร้อมกับขนาดของร่างกายโดยเฉลี่ยและร่างกายเพศชายมักจะใหญ่ขึ้น แต่เมื่อคุณคำนึงถึงความแตกต่างของขนาดโดยรวมนี้ความแตกต่างของโครงสร้าง Subtlerระหว่างสมองชายและหญิงลดลงจนถึงจุดที่ประมาทนักวิจัยสรุป

“ อาจมีความแตกต่างทางเพศทั่วทั้งสปีชีส์ในสมอง แต่จนถึงตอนนี้พวกเขายังไม่ได้รับการพิสูจน์” เอเลียตบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต "และถ้าพวกเขามีอยู่พวกเขาจะต้องเล็กมาก"

อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์บางคนได้รายงานความแตกต่างที่พวกเขาบอกว่าไม่ปรับขนาดด้วยขนาดร่างกายตัวอย่างบางส่วนมาจากกลุ่มวิจัยที่ต้องการข้อมูล MRI กระทืบจากสมองผู้ใหญ่กว่า 40,000 ตัวสแกนสำหรับBiobank ของสหราชอาณาจักรที่เก็บข้อมูลทางการแพทย์จากผู้ใหญ่ 500,000 คนในสหราชอาณาจักร

ความแตกต่างของโครงสร้างที่ดีที่สุดระหว่างสมองชายและหญิงคือความแตกต่างโดยเฉลี่ยในปริมาตรทั้งสมอง ในหลาย ๆ การศึกษา แต่ไม่ใช่ทั้งหมด Putamen มีแนวโน้มที่จะมีขนาดใหญ่ขึ้นในเพศชาย ผลการวิจัยเกี่ยวกับความแตกต่างของขนาดในโครงสร้างอื่น ๆ เช่นฮิปโปแคมปัสนิวเคลียส accumbens และฐานดอก - มีความแปรปรวนมากขึ้นในการศึกษาเอเลียตและเพื่อนร่วมงานโต้แย้ง มีการรายงานความแตกต่างข้างต้นในการศึกษา Biobank ของสหราชอาณาจักร(เครดิตภาพ: มาริลีนเพอร์กินส์)

ในการศึกษานั้นผู้ชายมีฐานดอกใหญ่กว่าซึ่งเป็นสถานีถ่ายทอดสำหรับข้อมูลทางประสาทสัมผัส พวกเขายังมี putamen ที่ใหญ่กว่าซึ่งช่วยควบคุมการเคลื่อนไหวและเป็นส่วนหนึ่งของการตอบรับนั่นบอกคุณว่ามีการเคลื่อนไหวที่ดีหรือไม่ โดยเฉลี่ยแล้วผู้หญิงมีนิวเคลียสด้านซ้ายขนาดใหญ่ขึ้นซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของศูนย์รางวัลสมองและใหญ่กว่าฮิปโปแคมปัสเว็บไซต์จัดเก็บข้อมูลสำหรับความทรงจำระยะสั้นของข้อเท็จจริงและเหตุการณ์ที่ช่วยถ่ายโอนข้อมูลไปยังหน่วยความจำระยะยาว

แต่สิ่งนี้และการศึกษาอื่น ๆ ก็ไม่ได้เปิดเผยคุณสมบัติเฉพาะที่แยกความแตกต่างของสมองชายที่ได้รับจากสมองเพศหญิงอย่างน่าเชื่อถือตั้งแต่ช่วงขนาดที่เห็นในแต่ละเพศส่วนใหญ่ซ้อนทับกันRaznahan และเพื่อนร่วมงานระบุไว้ในจดหมายที่ตอบสนองต่อการศึกษานั้น

สำหรับความแตกต่างของขนาดไม่กี่ที่มีอยู่ในปัจจุบันมันเป็นไปไม่ได้ที่จะบอกว่าพวกเขาอธิบายความแตกต่างใด ๆ ในการรับรู้ที่เชื่อมโยงกับเพศหรืออีกทางเลือกหนึ่งไม่ว่าพวกเขาจะทำให้ความรู้ความเข้าใจของผู้ชายและเพศหญิงมีความคล้ายคลึงกันมากขึ้นผู้เขียนจดหมายกล่าว บางทีสมองชายและหญิงทำงานแตกต่างกันเล็กน้อยเพื่อให้ถึงผลผลิตเดียวกัน - ถึง "ความสมดุล" ที่แตกต่างกันในฮอร์โมนหรือพันธุศาสตร์ที่อาจส่งผลกระทบต่อการทำงานของสมองพวกเขาเขียน

“ เมื่อเราเพิ่งพูดถึงการอธิบายความแตกต่างในการวัดนั่นไม่ได้พูดอะไรเกี่ยวกับว่ามันมีความเกี่ยวข้องกับการใช้งานเลยหรือไม่” Raznahan เน้น

AI พบความแตกต่างเล็กน้อย

ในขณะที่คุณสมบัติโครงสร้างขนาดใหญ่อาจไม่แยกความแตกต่างของสมองชายและหญิง แต่ AI กำลังช่วยค้นพบคุณสมบัติอื่น ๆ ที่อาจแยกความแตกต่างทั้งสอง ความแตกต่างเหล่านี้บางส่วนปรากฏในระดับของโครงสร้างจุลภาคของสมองซึ่งหมายถึงเซลล์แต่ละเซลล์และส่วนประกอบของเซลล์เหล่านั้น

ตัวอย่างเช่นการศึกษาที่ตีพิมพ์ในเดือนพฤษภาคม 2567ใช้โมเดล AI ที่แตกต่างกันเพื่อวิเคราะห์การสแกนสมองจากผู้ใหญ่ 1,030 คนอายุ 22 ถึง 37 ปี การวิจัยมุ่งเน้นไปที่สสารสีขาวเป็นหลักการรวมกันของสายไฟหุ้มฉนวนที่ทำงานระหว่างเซลล์ประสาท “ ฉันเชื่อว่าเราคือการศึกษาครั้งแรกในการตรวจจับความแตกต่างของโครงสร้างทางสมองระหว่างเพศ” Lui ผู้ร่วมเขียนการศึกษากล่าว

โมเดล AI วิเคราะห์ความแตกต่างในสถานที่สำคัญในท้องถิ่นทั้งในสมอง - เช่น Corpus Callosum ซึ่งเชื่อมต่อสองครึ่งของสมอง - และทางหลวงที่เชื่อมต่อเซลล์ที่อยู่ห่างไกล นอกจากนี้ยังดูความแตกต่างในวิธีการรวมกันของสสารสีขาวเข้าด้วยกันรวมถึงความหนาแน่นและฉนวนกันความร้อนเหล่านั้น

อัลกอริทึมทำนายเพศของเรื่องที่เชื่อมโยงกับการสแกนที่กำหนด 92% ถึง 98% ของเวลา ช่องว่างที่เหลืออยู่ในความแม่นยำน่าจะเกิดขึ้นกับ "ความแปรปรวนจำนวนมากในมนุษย์" Lui กล่าว

ไม่สามารถใช้ส่วนเดียวของสมองในการทำนายได้ รุ่นหนึ่งอาศัย 15 ภูมิภาคที่แตกต่างกันของสสารสีขาว ทุกรุ่นแสดงให้เห็นถึงความสอดคล้องบางอย่างด้วยโครงสร้างสสารสีขาวที่ใหญ่ที่สุดที่ข้ามเส้นกึ่งกลาง Corpus Callosum โดดเด่นเป็นกุญแจสำคัญ

ตัวเลขนี้แสดงภูมิภาคของสสารสีขาวที่มีความสำคัญสำหรับการทำนายเพศของผู้เข้าร่วมการศึกษาที่กำหนด (มีป้ายกำกับสีแดง) โดยเฉพาะตัวเลขนี้เน้นพื้นที่ที่มีความสำคัญเนื่องจาก "anisotropy เศษส่วน" ที่แตกต่างกันของพวกเขาเป็นตัวชี้วัดทั่วไปของความสมบูรณ์ของสสารสีขาว ป้ายกำกับตามด้านซ้ายมือสอดคล้องกับอัลกอริทึม AI สามตัวที่ใช้ในการศึกษา(เครดิตภาพ: เฉิน, et al. (2024) ดอย: 10.1038/s41598-024-60340-y (CC โดย 4.0-

ตั้งแต่แรกเกิด

การศึกษาของ Lui และเพื่อนร่วมงานไม่ได้ถูกออกแบบมาเพื่อระบุว่าการเลี้ยงดูหรือสภาพแวดล้อมของแต่ละบุคคลเป็นอย่างไร และไม่ได้มีจุดมุ่งหมายที่จะคลี่คลายความแตกต่างทางชีวภาพในสมองจากที่หยั่งรากในเพศ

เพศอธิบายความแตกต่างทางชีวภาพในกายวิภาคศาสตร์สรีรวิทยาฮอร์โมนและโครโมโซม- ลักษณะทางเพศจัดอยู่ในประเภทชายหรือหญิงแม้ว่าบางคนลักษณะของคนไม่พอดีในประเภทใดหมวดหมู่- ในทางกลับกันเพศเป็นวัฒนธรรม มันครอบคลุมวิธีที่ผู้คนระบุและแสดงออกถึงตัวเองรวมถึงวิธีการปฏิบัติและคาดหวังว่าจะประพฤติตนโดยผู้อื่น เพศรวมถึงชายและหญิงรวมถึงคนอื่น ๆ รวมถึงผู้ที่ตกอยู่ภายใต้คำศัพท์ที่ไม่ใช่ของร่มหรือมีลักษณะเฉพาะสำหรับวัฒนธรรมเฉพาะเช่นสม่ำเสมอ-

ในอดีตการศึกษามีเพศสัมพันธ์และเพศ เพื่อหยอกล้อปัจจัยเหล่านี้ออกจากกันและดูว่าแต่ละคนปรากฏตัวในสมองอย่างไรมันจะเป็นประโยชน์ในการติดตามผู้คนเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากสมองของพวกเขากำลังพัฒนา - และการวิจัยใหม่เริ่มทำเช่นนั้น

ตัวอย่างเช่นไฟล์2024 การศึกษาดูปริมาณสมองเฉลี่ยในทารกแรกเกิดมากกว่า 500 คน: สมองของผู้ชายมีขนาดใหญ่ขึ้น 6% โดยรวม 6% แม้หลังจากการบัญชีสำหรับความแตกต่างของน้ำหนักแรกเกิดและเพศหญิงมีอัตราส่วนสสารสีเทาต่อสีขาวขนาดใหญ่ขึ้น (สสารสีเทาร่างกายเซลล์ของเซลล์ประสาทส่วนใหญ่พบได้ในชั้นนอกของสมองที่เรียกว่าเยื่อหุ้มสมอง) ความแตกต่างเฉลี่ยในสสารสีเทาก็เห็นได้ในผู้ใหญ่ซึ่งทำให้รู้สึกว่าสมองขนาดใหญ่ต้องการสสารสีขาวมากขึ้นในการถ่ายทอดสัญญาณระหว่างเซลล์ที่อยู่ไกลออกไป

ในทางสถิติความแตกต่างของสมองขนาดใหญ่เหล่านี้มีความสำคัญมากกว่าความแตกต่างที่เห็นในโครงสร้างขนาดเล็ก ตัวเมียมีคอร์ปัส callosa ขนาดใหญ่ขึ้นเช่นเดียวกับสสารสีเทามากขึ้นรอบฮิบโปแคมปัสและในศูนย์กลางการประมวลผลทางอารมณ์ที่สำคัญเรียกว่า gyrus ด้านหน้าซ้าย(ACG) ผู้ชายมีสสารสีเทามากขึ้นในบางส่วนของกลีบขมับที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลทางประสาทสัมผัสเช่นเดียวกับในนิวเคลียสย่อยกุญแจสำคัญสำหรับการควบคุมการเคลื่อนไหว แต่เพศสามารถอธิบายได้เพียงสัดส่วนของความแปรปรวนที่เห็นในโครงสร้างเหล่านี้

เช่นเดียวกับในผู้ใหญ่ความแตกต่างของปริมาณสมองทั้งหมดได้รับการรายงานอย่างต่อเนื่องในเด็กที่มีเพศต่างกัน ข้อมูลเกี่ยวกับความแตกต่างของขนาดในคุณสมบัติที่เล็กกว่าของสมองมีความสอดคล้องกันน้อยกว่าในการศึกษา กราฟิกข้างต้นสะท้อนให้เห็นถึงการค้นพบของการศึกษา 2024 ในทารกแรกเกิด(เครดิตภาพ: มาริลีนเพอร์กินส์)

ความแตกต่างของสมองเหล่านี้บางส่วน "นำเสนอจากระยะแรกของชีวิตหลังคลอด" และยังคงอยู่ในวัยผู้ใหญ่ผู้เขียนกล่าว สิ่งนี้ใช้กับความแตกต่างทั่วโลกเป็นส่วนใหญ่ แต่อาจเป็นสิ่งที่เล็กกว่าบางส่วน ตัวอย่างเช่น,บาง การศึกษา- แต่ไม่ใช่ทั้งหมด - แสดงให้เห็นว่า ACG ด้านซ้ายนั้นมีขนาดใหญ่กว่าในตัวเมียที่เป็นผู้ใหญ่ไม่เพียง แต่ในทารก

ความแตกต่างที่ทนทานในปัจจุบันตั้งแต่แรกเกิดเป็นไปตามเพศ แต่ความแตกต่างที่เกิดขึ้นหรือหายไปในชีวิตต่อมาเช่นเดียวกับในฮิบโปแคมปัสอาจได้รับอิทธิพลจากสิ่งแวดล้อมหรืออื่น ๆ สะท้อนให้เห็นถึงความแตกต่างทางเพศในการพัฒนารวมถึงการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนในวัยแรกรุ่น

เพศและเพศ

การศึกษาเช่นนี้สามารถช่วยหยอกล้ออิทธิพลของเพศและเพศในสมอง ในปัจจุบันมี "ช่องว่างขนาดใหญ่" ในความเข้าใจของเราว่าปัจจัยเหล่านี้มีรูปร่างอย่างไรกับสมองอย่างอิสระและควบคู่Elvisha Dhamalaผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านจิตเวชศาสตร์ที่สถาบัน Feinstein เพื่อการวิจัยทางการแพทย์ในนิวยอร์ก

เมื่อเร็ว ๆ นี้ Dhamala และเพื่อนร่วมงานมีวัตถุประสงค์เพื่อเติมเต็มช่องว่างนั้นโดยใช้ข้อมูลจากไฟล์การศึกษาสมองของวัยรุ่นและการพัฒนาความรู้ความเข้าใจ (ABCD)การศึกษาเกี่ยวกับการพัฒนาสมองและสุขภาพเด็กอย่างมาก พวกเขารวมการสแกน MRI (fMRI) ฟังก์ชั่นจากเด็กเกือบ 4,800 คน; FMRI ติดตามการไหลเวียนของเลือดในสมองเพื่อให้มีการวัดการทำงานของสมองทางอ้อม เด็กแต่ละคนเข้าร่วมการศึกษาเมื่ออายุ 9 หรือ 10 ปีและจะติดตามเป็นเวลา 10 ปีซึ่งจะช่วยให้การศึกษาติดตามผล

การสแกน fMRI เน้นพื้นที่สมองที่เชื่อมโยงหรือเครือข่ายที่สว่างขึ้นเหมือนที่เด็ก ๆ ทำงานที่แตกต่างกันรวมถึงการทดสอบหน่วยความจำที่ต้องการให้พวกเขาจำภาพหลายภาพ เด็ก ๆ และผู้ปกครองยังตอบคำถามเกี่ยวกับความรู้สึกของเด็ก ๆ เกี่ยวกับเพศของพวกเขาและวิธีที่พวกเขามักจะเล่นและแสดงออก “ มันไม่ใช่เรื่องทางคลินิก” Dhamala กล่าว "มันเป็นเพียงแง่มุมของพฤติกรรมที่แสดงถึงเพศของคุณ"

คำตอบเหล่านี้ใช้เพื่อสร้าง "คะแนน" สำหรับเด็กแต่ละคนว่าอัลกอริทึม AI สามารถใช้เป็นจุดข้อมูล

รูปนี้แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่างเครือข่ายสมองในเยื่อหุ้มสมองเช่นเดียวกับโครงสร้างที่ไม่ใช่ทางเยาวชน (ซ้ายบน) และเพศของเด็กและเพศ ความร้อนในด้านบนขวาแสดงความสัมพันธ์ระหว่างเครือข่ายต่าง ๆ และเพศที่มีสีที่อุ่นขึ้นซึ่งบ่งบอกถึงความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งและสีที่เย็นกว่าซึ่งบ่งบอกถึงความสัมพันธ์ที่อ่อนแอกว่า ความร้อนสองอันด้านล่างแสดงความสัมพันธ์กับคะแนนเพศที่เกิดจากแบบสอบถามของผู้ปกครอง แผนที่ด้านล่างซ้ายแสดงข้อมูลสำหรับเด็กที่ได้รับมอบหมายให้หญิงตั้งแต่แรกเกิด (AFAB) และแผนที่ด้านล่างขวาแสดงข้อมูลสำหรับเด็กที่ได้รับมอบหมายให้เป็นชายที่เกิด (AMAB)(เครดิตภาพ: Sweat, et al. (2024) DOI: 10.1126/ssiadv.adn4202)

อัลกอริทึมในที่สุดก็เปิดเผยสองเครือข่ายสมองที่แตกต่างกันเป็นส่วนใหญ่เชื่อมโยงกับเพศและเพศ- ความแตกต่างของสมองส่วนใหญ่เชื่อมโยงกับเพศพบในเครือข่ายที่รับผิดชอบในการประมวลผลสิ่งเร้าทางสายตาและความรู้สึกทางกายภาพการควบคุมการเคลื่อนไหวการตัดสินใจและควบคุมอารมณ์ ความแตกต่างที่เชื่อมโยงกับเพศมีการกระจายอย่างกว้างขวางมากขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อภายในและระหว่างหลายพื้นที่ในเยื่อหุ้มสมอง

หลังจากระบุเครือข่ายเหล่านี้นักวิจัยได้ฝึกฝนอัลกอริทึม AI ของพวกเขาเพื่อ "ทำนาย" เพศหรือเพศของเด็กตามการทำงานของสมอง พวกเขากำหนดเพศของเด็กส่วนใหญ่อย่างถูกต้องคล้ายกับผลการศึกษาของ Lui เพศพิสูจน์แล้วว่ามีเล่ห์เหลี่ยม: ด้วยคำตอบแบบสอบถามของเด็ก AI ไม่สามารถทำนายได้ว่าพวกเขาลงจอดที่ใดในเรื่องเพศอย่างต่อเนื่องในขณะที่คำตอบของผู้ปกครองอำนาจการทำนายเกินโอกาส แต่ก็ยังต่ำกว่าการคาดการณ์ทางเพศ Dhamala กล่าว

อย่างไรก็ตามการศึกษาได้เน้นถึงความคิดที่ไม่ได้รับการศึกษา: เพศนั้นได้แกะสลักสมองในรูปแบบที่แตกต่างจากเพศเธอกล่าว

ที่น่าสนใจคือบางบรรทัดที่ไม่แน่นอนสามารถวาดได้ระหว่างการศึกษา AI ที่ขับเคลื่อนด้วยของ Lui และ Dhamala พวกเขาไม่สามารถเปรียบเทียบได้โดยตรงเนื่องจากการศึกษาทั้งสองใช้การวิเคราะห์ประเภทต่าง ๆ และมุ่งเน้นไปที่คุณสมบัติต่าง ๆ ของสมอง แต่ผืนดินสีขาวทางกายภาพจำนวนมากตั้งค่าสถานะในการศึกษาในอดีตที่สอดคล้องกับเครือข่ายการทำงานที่เน้นในช่วงหลัง Dhamala บอกกับ Live Science

เป็นตัวอย่างcingulum-ทางเดินสีขาวที่ล้อมรอบคอร์ปัส callosum-ดูเหมือนเป็นกุญแจสำคัญสำหรับการทำนายการศึกษาของ Lui นอกจากนี้ยังเชื่อมโยงเครือข่ายต่าง ๆ เข้าด้วยกันในการศึกษาของ Dhamala รวมถึงวงจรที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลทางอารมณ์ นั่นบอกเป็นนัยว่ามีความแตกต่างทางเพศทั้งในกายวิภาคทางกายภาพของเครือข่ายเหล่านี้และในรูปแบบการเปิดใช้งานของพวกเขา Dhamala กล่าว

อนาคตของเขตข้อมูลความแตกต่างทางเพศ

นักวิทยาศาสตร์มีความก้าวหน้าในการล้อเล่นความแตกต่างทางเพศในสมอง แต่เพื่อให้เข้าใจถึงความแตกต่างเหล่านี้อย่างแท้จริงนักวิจัยจะต้องทำการศึกษาสัตว์มากขึ้นเพื่อให้สามารถควบคุมการทดลองได้มากขึ้น2020 Paper Co-Authored โดย Raznahan-

การศึกษาต่าง ๆ ในหนูแล็บได้เปิดเผยความแตกต่างแล้วว่าเพศชายและเพศหญิงก่อให้เกิดการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทอย่างไรและวิธีการที่แต่ละกระบวนการทางเพศนั้นน่ากลัว

ที่เกี่ยวข้อง:'มาศึกษาผู้ชายกันเถอะและทำให้มันง่าย': การยกเว้นสัตว์หญิงจากการวิจัยที่เก็บประสาทวิทยาศาสตร์กลับมาและสามารถทำได้อีกครั้ง

ในมนุษย์นักวิทยาศาสตร์สามารถรวบรวมข้อมูลสมองได้มากขึ้นในช่วงเวลาที่เกิดเพื่อระบุความแตกต่างพื้นฐานที่อาจมีอยู่ก่อนที่เด็กจะพบกับอิทธิพลทางวัฒนธรรมใด ๆ จากนั้นติดตามเด็กเมื่อเวลาผ่านไป Raznahan และเพื่อนร่วมงานเพิ่ม

อีกทางเลือกหนึ่งคือการศึกษายีนของมนุษย์ที่ไม่ซ้ำกันกับโครโมโซม X หรือ Y โดยการดูคนที่มีโครโมโซมทางเพศพิเศษหรือขาดหายไปเช่นนักวิทยาศาสตร์เริ่มคลี่คลายว่ายีนเหล่านี้ทั้งพองหรือหดตัวโครงสร้างสมองมีส่วนทำให้เกิดความแตกต่างทางเพศในขนาด โครโมโซมอาจเพิ่มหรือลดความเสี่ยงของความผิดปกติ- ตัวอย่างเช่นแบก Y เพิ่มขึ้นโอกาสที่คนออทิสติกในขณะที่ Extra X ไม่ได้ นั่นอาจช่วยอธิบายได้ว่าทำไมผู้ชายที่มักจะมีหนึ่ง x และหนึ่ง y มีอัตราออทิสติกสูงกว่าเพศหญิงซึ่งโดยทั่วไปจะมี Xs สองตัว

ตอนนี้ชะตากรรมของการวิจัยดังกล่าวไม่แน่นอนในสหรัฐอเมริกา

ได้รับแจ้งจากผู้บริหาร คำสั่งซื้อจากการบริหารประธานาธิบดีใหม่มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติได้รับการต่อสู้ผ่านโครงการวิจัยที่ใช้งานอยู่เพื่อดูว่าพวกเขารวมคำที่อาจละเมิดคำสั่งดังกล่าวเช่น "ผู้หญิง" "หญิง" และ "เพศ" และสถาบันสุขภาพแห่งชาติดูเหมือนจะเก็บถาวรนโยบายที่ยาวนานซึ่งต้องการสัตว์ทดลองทั้งชายและหญิงในการศึกษา

“ มีความไม่แน่นอนมากมาย” Dhamala บอกกับ Live Science หากสถานการณ์กรณีที่เลวร้ายที่สุดเกิดขึ้น "การลบองค์ประกอบทางเพศนั้นหรือทำให้ยากต่อการศึกษาความแตกต่างทางเพศจะผลักดันเราไปข้างหลังมากกว่าไปข้างหน้า"

แต่ถ้าสนามมีชีวิตรอดงานในอนาคตอาจรวมเพศในแบบที่การศึกษา ABCD ทำโดยใช้แบบสอบถามเพื่อสร้างคะแนนคอมโพสิต Dhamala กล่าว อย่างน้อยนักวิทยาศาสตร์ก็สามารถถามผู้เข้าร่วมการศึกษาว่าพวกเขาระบุเพศอย่างไรผู้เชี่ยวชาญอื่น ๆ เห็นด้วย-

ด้วยการใช้กลยุทธ์เหล่านี้นักวิทยาศาสตร์สามารถพัฒนาสาขาการวิจัยนี้ได้อย่างมากซึ่งย้อนกลับไปถึงอริสโตเติล ความพยายามของพวกเขาสามารถให้ยืมจุดพูดคุยใหม่ ๆ เพื่อการอภิปรายที่ไม่มีที่สิ้นสุดของธรรมชาติกับธรรมชาติ พวกเขาสามารถค้นพบความแตกต่างทางเพศที่มีความหมายซึ่งปูทางไปสู่การรักษาที่ดีขึ้นสำหรับภาวะซึมเศร้าอัลไซเมอร์และอื่น ๆ หรือพวกเขาสามารถเน้นวิธีที่สมาชิกของ "เพศตรงข้าม" นั้นเหมือนกันมากกว่าที่พวกเขาแตกต่างกัน