Мозг мужчин и женщин работает по-разному: Ученые нашли 1000 генов, которые различно активны у мужчин и женщин

Анализируя ткани, которые были извлечены из этих структур мозга, ученые обнаружили более 1000 генов, которые значительно более активны в мозге одного пола по сравнению с другим.

Исследование обнаружило 1000 генов, которые более активны у одного пола, чем у другого. Исследовали части мозга мышей, которые программируют «рейтинг, свидания, спаривание и ненависть». Некоторые гены являются факторами риска заболеваний головного мозга, чаще встречающихся у лиц одного пола. Эксперты говорят, что различия, вероятно, отражаются в мозге мужчин и женщин.

Часто говорят, что мозг мужчин и женщин работает настолько по-разному, что один пол с Венеры, а другой с Марса.

Что ж, новое исследование подтверждает эту гипотезу после обнаружения 1000 генов, которые гораздо более активны у одного пола, чем у другого, пишет dailymail.co.uk.

Исследователи изучили, чем мозг самцов и самок мышей различается, исследуя области, которые, как известно, программируют поведение «рейтинг, свидание, спаривание и ненависть».

Поведение — например, быстрое определение самцами мышей пола незнакомца, восприимчивость самок к спариванию и материнская защита — помогают животным размножаться, а их потомство выживать.

Эти различия, вероятно, также отражаются в мозге мужчин и женщин, говорят исследователи из Стэнфордской медицины. Анализируя ткани, которые были извлечены из этих структур мозга, ученые обнаружили более 1000 генов, которые значительно более активны в мозге одного пола по сравнению с другим.

«Используя эти гены в качестве отправных точек, мы идентифицировали определенные группы клеток мозга, которые управляют определенным типичным для пола поведением», — сказал автор исследования Нирао Шах, профессор психиатрии, поведенческих наук и нейробиологии.

Типичное для пола социальное поведение было встроено в мозг животных на протяжении миллионов лет эволюции.

Мыши-самцы, например, быстро различают пол незнакомцев, посягающих на то, что они считали своей территорией.

Если нарушителем является другой самец, они немедленно нападают на него. Если это самка, они начинают бурное ухаживание.

Самки мышей проявляют материнскую, а не территориальную агрессию, нападая на все, что угрожает их детенышам.

Они гораздо более склонны, чем самцы, охранять своих детенышей и возвращать всех, кто заблудился.

Их готовность к спариванию сильно варьируется в зависимости от стадии их цикла.

«Это примитивное поведение необходимо для выживания и размножения, и оно в значительной степени инстинктивно», — сказал Шах.

«Если вам нужно научиться спариваться или драться, как только возникает ситуация, возможно, уже слишком поздно.

«Доказательства довольно очевидны, что мозг — это не просто чистый лист, ожидающий, когда его изменят под воздействием окружающей среды».

По их словам, некоторые из обнаруженных исследователями генов также являются установленными факторами риска заболеваний головного мозга, которые чаще встречаются у представителей того или иного пола.

Из 207 генов, уже известных как гены высокого риска расстройства аутистического спектра, которые в четыре раза чаще встречаются у мужчин, чем у женщин, исследователи определили 39 как более активные в мозге того или иного пола: 29 у мужчин, 10 у женщин.

Они также определили гены, связанные с болезнью Альцгеймера и рассеянным склерозом, которые чаще поражают женщин, чем мужчин, поскольку они более активны у самок мышей. Исследователи полагают, что мужчинам нужно, чтобы некоторые гены работали усерднее, а женщинам нужны другие гены, чтобы работать усерднее, и что мутация в гене, который требует высокой активации, может нанести больше вреда, чем мутация в гене, который просто сидит без дела.

Исследование также выявило более 600 различий в уровнях активации генов между самками в разные фазы их эстрального цикла. У женщин это называется менструальным циклом, но у самок мышей менструация отсутствует.

«Обнаружение в этих четырех крошечных структурах мозга нескольких сотен генов, уровень активности которых зависит только от стадии женского цикла, было совершенно неожиданным», — сказал Шах, посвятивший свою карьеру изучению того, как половые гормоны регулируют типичное для полов поведение.

Структуры мозга, на которых сосредоточились исследователи, являются общими для млекопитающих, включая человека.

«Мыши — не люди, — сказал Шах. «Но разумно ожидать, что аналогичные типы клеток мозга будут играть роль в нашем типичном для пола социальном поведении».

Он добавил: «Частота мигреней, эпилептических припадков и психических расстройств может варьироваться в течение менструального цикла», — сказал Шах.

«Наши результаты различий в активации генов в течение цикла предполагают биологическую основу для этих изменений».

Предыдущие попытки найти различия в активации генов между мужскими и женскими клетками мозга грызунов выявили всего около 100 из них — по мнению исследователей, это слишком мало, чтобы вызвать многочисленные глубокие различия в известном инстинктивном поведении.

«В итоге мы обнаружили примерно в 10 раз больше, не говоря уже о 600 генах, уровни активности которых у самок варьируются в зависимости от стадии цикла», — сказал Шах.

«В целом это составляет 6% генов мыши, которые регулируются полом или стадией цикла».

Шах сравнил методы, которые использовала его команда, с поиском иголок в стоге сена.

«Клетки, которые мы идентифицировали как критически важные для этих типичных для пола оценок, свиданий, спаривания или ненавистных поведенческих проявлений, составляют, вероятно, менее 0,0005% всех клеток в мозгу мыши», — сказал он.

Чтобы определить, что заставляет эти клетки работать, нужно было отделить их от окружающих их клеток и изучить их генетическое содержимое, по одной клетке за раз.

Исследователи значительно улучшили свои шансы, сосредоточившись на редких, но важных клетках, которые реагируют на эстроген, то есть на клетках, у которых есть рецепторы для этого основного женского полового гормона.

Эстроген также присутствует у мужчин, хотя и в меньших количествах.

Уровни эстрогена у женщин и уровни другого гормона, прогестерона, увеличиваются и уменьшаются примерно ежемесячно, как фазы луны, как и соответствующее поведение, типичное для женского пола, у многих млекопитающих.

У мышей овуляция и максимальная сексуальная восприимчивость, известная как стадия эструса или течки, отмечены пиками уровней обоих гормонов; полярная противоположность, или стадия диэструса, по впадинам уровня гормонов.

Шах смог очистить ткань каждой из четырех ключевых структур мозга таким образом, что обогатил полученную популяцию клеток мозга чувствительными к эстрогену клетками — «иглами», по его аналогии.

Сравнивая самцов, самок в течке и самок в диэструсе, исследователи выявили 1415 генов с уровнями активности, которые различались в разных группах.

Клетки, реагирующие на эстроген, были далеко не одинаковыми.

Ученые показали, что из 36 типов у мышей только один важен для способности самцов мышей быстро распознавать пол незнакомой мыши и затем вести себя по отношению к ней характерным образом.

Другая структура мозга содержала 27 чувствительных к эстрогену типов клеток, отличающихся различными паттернами активации генов.

Отключение производительности только одного из этих типов клеток — но не других 26 — превращало женщин, которые обычно проявляли сексуальный интерес, в тех, кто отвергал сексуальные домогательства.

«Возможно, это только верхушка айсберга», — сказал Шах. «Вероятно, в этих и других структурах мозга можно найти гораздо больше признаков, дифференцированных по полу, если вы знаете, как их искать».

Исследование опубликовано в журнале Cell .