Он, она и мозг. Взгляд нейробиолога на наши сходства и различия - Маркус Хейлиг

Нобелевской премии. Эта методика позволила останавливать производство энзима, превращающего тестостерон мыши в эстроген во время развития мозга. И тогда у них развивались женские мозги, несмотря на изначально мужской набор хромосом[74].Вот как это лучше всего описать: генетический пол, который определяют унаследованные от родителей хромосомы, это одно. Нейробиологический пол, во многом определяемый половыми гормонами во время развития плода, это другое. А социальный пол, возникающий в результате взаимодействия между биологическим полом и множеством культурных и социальных факторов, это третье. Чаще всего они совпадают. Но и сама жизнь и лабораторные манипуляции могут в большей или меньшей степени разделить их так, что они станут заметны, и помогут нам создать разное представление друг о друге.

Теперь мы готовы рассмотреть половые различия в организации мозга. Давайте начнем с бинарных.

III

Как-то раз в выходные, когда я только начал заниматься нейробиологией, я помогал другу с экспериментом. Оле, так его звали[75], объяснил мне, что его крыс нужно каждый день кормить салатом и другой вкусной едой, а не то они умрут от голода. Странно, подумал я. А нельзя ли просто класть еду в клетки? Он сказал, что нельзя. Ученые отключили в мозге крыс маленькую группу клеток, и теперь они могли есть, только если их кормили. Но если им приходилось прилагать хоть малейшие усилия, чтобы самим найти пищу, они ничего не делали и умирали от голода. Они полностью потеряли мотивацию искать пищу, хотя и не испытывали никаких проблем с мотивацией ее потреблять.

Это наблюдение открыло мне глаза на то, что поиск вознаграждений гораздо сложнее, чем я думал. Мотивацию к получению вознаграждения, которую можно назвать «жаждой» или «аппетитом», можно отделить от мотивации поглощать ее[76]. Именно это заставляет людей работать до изнеможения, чтобы купить машину своей мечты, а потом понять, что не испытывают никакой радости от ее покупки. Мы еще вернемся к этому важному психологическому принципу.

Кроме того, наблюдение за крысами, которых нужно было кормить, несмотря на доступную еду, указывало и на парадокс, касающийся работы мозга. С одной стороны, вроде бы простые задачи требуют взаимодействия многих частей нервной системы. Поэтому можно часто услышать, что для понимания мыслей, чувств и поведения ученые должны изучать мозг не по частям, а как единое целое. Так сказать, больше холизма, меньше редукционизма, как пишут на интеллектуальных плакатах. И что-то в этом есть. Мы еще увидим, как нервные клетки из разных частей мозга собираются в «ансамбли» и вместе выполняют различные задачи.

С другой стороны, иногда достаточно затронуть очень маленькую структуру мозга, чтобы оказать значительное влияние на сложные формы поведения. Как в эксперименте Оле: отключите маленькую группу клеток, и пропадет мотивация заниматься таким базовым занятием, как поиск еды. За все годы в нейробиологии мне так и не удалось понять, почему одни функции имеют высокую степень локализации, а другие распределены по всему мозгу. Вероятно, маленькие ключевые структуры словно дирижируют ансамблем. Но это больше метафора, чем объяснение.

Отдельные виды обусловленного гендером поведения определенно попадают в категорию функций, для которых имеет невероятно важное значение очень малая часть мозга. Самой важной из таких частей является группа клеток размером с зерно в самом центре мозга, напротив того места, где толстый пучок нервных волокон, идущий от сетчатки глаз, приближается к переключателю в промежуточном мозге. Вы можете увидеть ее расположение на Рисунке 3. Добро пожаловать в медиальную преоптическую область, часть гипоталамуса — центра управления гормональной регуляцией нашего тела.

Рисунок 3. Медиальная преоптическая область находится в гипоталамусе, рядом с пересечением зрительных нервов. Это ядро бинарно дифференцировано. В мужской структуре мозга оно в два раза больше, чем в женской, из-за большего числа клеток и синаптических связей на одну клетку. Мужская структура делает возможным мужское сексуальное поведение. (Источник: Neuroscientifically Challenged. Know your brain http://www.neuroscientificallychallenged.com/blog/know-your-brain-preoptic-area 17-07-30.)

Гипоталамус – это отдельная вселенная. Многие мои коллеги занимаются им всю свою научную карьеру. Над ним находится разросшийся ганглий, который мы именуем мозгом и который непрерывно обрабатывает информацию, управляя телом для его выживания и репродукции. Вознаграждения, риски и вероятности оцениваются и превращаются в решения, которые, в свою очередь, ведут к планам действий. Но сами по себе мысли не ведут ни к чему. Мозг может делать свою работу, отправляя команды остальному телу, и для этого у него есть всего три пути.

Двигательная кора головного мозга так управляет мышцами, что мы можем, например, бежать к объекту окружающего мира или от него. В это время автономная вегетативная нервная система быстро настраивает такие функции организма, как частота сердечных сокращений и кровяное давление, позволяя нам бежать. И в это время гипоталамус управляет рядом гормональных систем, влияющих на внутренние функции организма в долгосрочной перспективе, чтобы, например, высвобождать энергию из запасов в печени и мышцах, чтобы мы могли долго бежать.

Эти каналы передачи команд телу действуют параллельно, позволяя нам выполнять сложные скоординированные действия, при которых сердце, сосуды, печень и мышцы работают на достижение общей цели. Особое место в этом трезубце, с помощью которого мозг командует телом, занимают гормоны. Они влияют не только на органы, которыми управляет и которые координирует мозг. Не менее интенсивное влияние они оказывают и на него самого, и есть определенный смысл в том, что бинарные гендерные различия в развитии мозга возникают именно в гипоталамусе.

В преоптической области гипоталамуса находится область, которая у многих лабораторных животных называется диморфным половым ядром (sexually dimorphic nucleus, или SDN)[77]. При формировании мозга плода развитие этой структуры отличается выраженностью бинарных различий. Если посмотреть на нее в микроскоп, сложно будет понять, откуда взялось утверждение, что мозги мужчины и женщины не имеют выраженных отличий. Достаточно посчитать клетки, чтобы натренированный глаз определил, что перед ним срез тканей самки или самца, идет ли речь о мышах, крысах, обезьянах или людях. Когда тестостерон мужского плода попадает в мозг и превращается в эстроген, его SDN необратимо маскулинизируется. Оно становится больше чем в два раза больше, чем у женщин.

Кстати, я уже устал все время повторять «эстроген, образующийся из тестостерона», а нам еще долго о нем говорить. Давайте отныне для простоты называть его выдуманным термином «тестроген». Надеюсь, это звучит достаточно забавно и никого не оскорбляет.

Многое из того, что мы знаем о маскулинизации мозга плода под воздействием тестрогена, стало известно из исследований Маргарет Маккарти, которая почти четверть века трудится на кафедре фармакологии Университета