Sex differences in brain anatomy

Wetenschappers vonden verschillen in het volume van bepaalde hersengebieden tussen de seksen. Youst / DigitalVision Vectors / Getty Images

Hoewel er veel overeenkomsten zijn tussen mannen en vrouwen, kan sekse een verschil maken voor sommige gezondheidsrisico’s en gedragingen. Vrouwen hebben bijvoorbeeld een grotere kans op bepaalde psychische aandoeningen, zoals depressie. Mannen hebben meer kans op bepaalde neurologische ontwikkelingsstoornissen, zoals autismespectrumstoornissen. Studies hebben ook sekseverschillen aangetoond in bepaalde cognitieve taken, zoals het vermogen om gezichten te herkennen.

Onderzoekers hebben sekseverschillen waargenomen in het volume van bepaalde hersengebieden bij dieren. Sommige studies suggereren dat deze anatomische verschillen grotendeels te wijten zijn aan de effecten van geslachtshormonen op de ontwikkeling van de hersenen. Recenter onderzoek suggereert dat de activiteit, of “expressie” van genen op de geslachtschromosomen een rol speelt bij het vormgeven van deze anatomische verschillen. Elke cel in uw lichaam draagt een paar geslachtschromosomen, ook uw hersencellen. Vrouwen hebben twee X-chromosomen en mannen hebben één X en één Y.

Om de sekseverschillen in de menselijke hersenen te onderzoeken, analyseerde een team onder leiding van Dr. Siyuan Liu en Armin Raznahan van het National Institute of Mental Health (NIMH) van het NIH neuro-imaging gegevens die uit twee onafhankelijke databanken waren verzameld. Het Human Connectome Project betrof 976 gezonde volwassenen tussen de leeftijd van 22 en 35 jaar. De UK Biobank neuroimaging dataset was van 1.120 volwassenen, in de leeftijd van 44 tot 50 jaar. De resultaten werden op 20 juli 2020 gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences.

Gemiddeld vertoonden mannen en vrouwen een groter volume in verschillende gebieden van de cortex, de buitenste hersenlaag die het denken en vrijwillige bewegingen controleert. Vrouwen hadden een groter volume in de prefrontale cortex, orbitofrontale cortex, superieure temporale cortex, laterale pariëtale cortex, en insula. Mannen hadden gemiddeld een groter volume in de ventrale temporale en occipitale gebieden. Elk van deze regio’s is verantwoordelijk voor het verwerken van verschillende soorten informatie.

Het team vergeleek hun anatomische bevindingen met openbaar beschikbare kaarten van genexpressie in de hersenen. Deze kaarten zijn gebaseerd op meer dan 1.300 postmortale weefselmonsters van zes menselijke donoren. Het ruimtelijke patroon van sekseverschillen in corticaal volume was vergelijkbaar met het ruimtelijke patroon van sekse-chromosoom genexpressie in de cortex. Regio’s met een relatief hoge expressie van geslachtschromosoomgenen hadden de neiging een groter corticaal volume te hebben bij mannen dan bij vrouwen.

De onderzoekers vergeleken de anatomische bevindingen ook met gegevens uit meer dan 11.000 functionele neuroimaging studies. Dergelijke studies onderzoeken de hersenactivatie tijdens specifieke activiteiten of omstandigheden. Van de 50 cognitieve categorieën waren er vijf geassocieerd met anatomische verschillen: visuele objectherkenning, gezichtsverwerking, cognitieve controle, inhibitie en conflict. Gezichtsverwerking vertoonde de sterkste associatie.

“Het ontwikkelen van een duidelijker begrip van sekseverschillen in de menselijke hersenorganisatie is van groot belang voor hoe we denken over bewezen sekseverschillen in cognitie, gedrag en risico op psychiatrische ziekten,” zegt Raznahan. “We werden geïnspireerd door nieuwe bevindingen over sekseverschillen in diermodellen en wilden proberen de kloof te dichten tussen deze diergegevens en onze modellen van sekseverschillen in het menselijk brein.”

Meer onderzoek is nodig om te bepalen of deze anatomische verschillen een rol spelen bij sekseverschillen in cognitie en gedrag.