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Gehirn "anders verdrahtet" bei Männern und Frauen
Forscher an der Universität von Pennsylvania haben bemerkenswerte Unterschiede gefunden, wie die Gehirne von Männern und Frauen verdrahtet sind. In einer Hirnregion haben Frauen mehr Verbindungen zwischen der linken und der rechten Hemisphäre und Männer innerhalb der Hemisphären, während es in einer anderen Gehirnregion umgekehrt ist.
Die Forscher erklären, dass die Unterschiede erklären könnten, warum Männer zum Beispiel besser einzelne Aufgaben wie Radfahren oder Navigieren lernen und ausführen können, während Frauen in Gruppensituationen besser mit Multitasking und Problemlösung umgehen können.
Die Studie ist eine der größten, um die "connectomes" - umfassende Karten von neuronalen Verbindungen im Gehirn - von männlichen und weiblichen Menschen zu vergleichen.
Das Team beschreibt die Ergebnisse in einer aktuellen Online - Ausgabe des Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (PNAS).
Brain Verdrahtung anders und komplementär
Die Forscher fanden eine erhöhte Konnektivität bei Männern von vorne nach hinten innerhalb einer Hemisphäre (oben) und von links nach rechts bei Frauen (unten).
Credit: Ragini Verma, PhD, Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften
Senior Autor Ragini Verma, außerordentlicher Professor an der Abteilung für Radiologie der Penn Perelman School of Medicine, sagt:
"Diese Karten zeigen uns einen starken Unterschied - und Komplementarität - in der Architektur des menschlichen Gehirns, die dazu beiträgt, eine potentielle neurale Grundlage dafür zu schaffen, warum Männer sich bei bestimmten Aufgaben und Frauen bei anderen auszeichnen."
Beim Vergleich von Gehirnkartierungen während der Entwicklung von fast 1.000 jungen Menschen zwischen 8 und 22 Jahren stellte das Team fest, dass Frauen eine größere Verbindung zwischen der linken und der rechten Hemisphäre in der supratentoralen Region hatten - die den größten Teil des Gehirns, das Großhirn, enthält.
Auf der anderen Seite, Männer zeigten größere Konnektivität innerhalb jeder Hemisphäre.
Aber im Kleinhirn - einer Hirnregion, die für die motorische Kontrolle wichtig ist - hatten die Männchen eine größere Konnektivität zwischen der linken und der rechten Hemisphäre, während die Weibchen mehr Konnektivität innerhalb jeder Hemisphäre zeigten.
Die Forscher vermuten, dass die Unterschiede in den männlichen und weiblichen Connectomen Männern wahrscheinlich ein effizienteres System für koordinierte Aktionen ermöglichen, bei denen das Kleinhirn und der Kortex helfen, zwischen Wahrnehmungserlebnissen im Hinterkopf zu überbrücken.
Im Gegensatz dazu ist das weibliche Gehirn wahrscheinlich besser darin, analytische und sequentielle Prozesse der linken Hemisphäre mit der Verarbeitung von räumlichen, intuitiven Informationen zu integrieren, die sich auf der rechten Hemisphäre befinden.
Co-Autor Ruben C. Gur, Professor für Psychologie in Penns Abteilung für Psychiatrie, sagt:
"Es ist ziemlich auffällig, wie komplementär die Gehirne von Frauen und Männern wirklich sind."
Detaillierte Karten von Connectome gemacht
Frühere Studien haben gezeigt, Gehirn Unterschiede zwischen den Geschlechtern, aber nicht auf das Ausmaß der Hervorhebung Unterschiede in der neuronalen Verdrahtung, und nicht in einer so großen Bevölkerung, sagen die Forscher.
Für ihre Studie, Profs. Verma, Gur und Kollegen verwendeten eine hochsensible Form der Magnetresonanztomographie (MRT), die als Diffusion Tensor Imaging (DTI) bekannt ist und Wasser entlang von Nervenfasern abfährt. Die Hervorhebung dieser Wasserspuren erzeugt eine detaillierte Karte der Pfade, die verschiedene Regionen des Gehirns verbinden.
Geschlechtsspezifische Unterschiede in der Konnektivität des Gehirns waren bei Teilnehmern über 13 Jahren ausgeprägter.
Diese Bildgebungsstudie ist Teil einer größeren Verhaltensstudie, die in Penn durchgeführt wird. Diese Studie hat starke Verhaltensunterschiede zwischen den Geschlechtern gezeigt, insbesondere im Alter von etwa 13 Jahren, wobei Frauen in Tests des Wort- und Gesichtsgedächtnisses, der Aufmerksamkeit und der sozialen Wahrnehmung die Männer übertreffen und Männchen in Tests der räumlichen Verarbeitung und der sensomotorischen Geschwindigkeit besser abschneiden.
Prof. Gur sagt:
"Detaillierte connectome Karten des Gehirns werden uns nicht nur helfen, die Unterschiede zwischen Männern und Frauen besser zu verstehen, sondern sie werden uns auch einen besseren Einblick in die Wurzeln neuropsychiatrischer Erkrankungen geben, die oft mit dem Geschlecht zusammenhängen."
Das Team will nun sehen, ob funktionelle Magnetresonanztomographie-Studien (fMRT) diese Ergebnisse unterstützen. Und sie wollen auch quantifizieren, wie sich das Gehirn eines Menschen von der allgemeinen Bevölkerung unterscheidet, und herausfinden, welche Verbindungen zwischen den Geschlechtern verschieden sind und welche die gleichen sind.
Mittel aus den National Institutes of Mental Health halfen, die Studie zu finanzieren.
In einer anderen Studie im Open-Access-Journal veröffentlicht Biologie der Geschlechtsunterschiede Im September 2012 fanden Forscher heraus, dass Männer und Frauen die Dinge anders sehen, weil die Sehzentren ihrer Gehirne anders funktionieren - sie haben vorgeschlagen, während Frauen Farben besser unterscheiden können, Männer sind empfindlicher für feine Details und sich schnell bewegende Reize.
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