Es wird oft gesagt, dass die Gehirne von Männern und Frauen so unterschiedlich funktionieren, dass ein Geschlecht von der Venus und das andere vom Mars stammt.
Nun, eine neue Studie unterstützt diese Hypothese, nachdem 1.000 Gene gefunden wurden, die bei einem Geschlecht viel aktiver sind als bei dem anderen.
Es untersuchte, wie sich männliche und weibliche Mäusegehirne unterscheiden, indem es Bereiche untersuchte, von denen bekannt ist, dass sie Verhaltensweisen wie „Bewertung, Verabredung, Paarung und Hass“ programmieren.
Die Verhaltensweisen – zum Beispiel die schnelle Bestimmung des Geschlechts eines Fremden bei männlichen Mäusen, die Empfänglichkeit der Weibchen für die Paarung und die mütterliche Beschützerinstinkt – helfen den Tieren, sich zu vermehren und ihren Nachkommen zu überleben.
Diese Unterschiede spiegeln sich wahrscheinlich auch in den Gehirnen von Männern und Frauen wider, sagten die Forscher von Stanford Medicine.
Eine neue Studie untersuchte, wie sich männliche und weibliche Mausgehirne unterscheiden, indem sie Bereiche untersuchte, die bekanntermaßen das Verhalten „Bewertung, Verabredung, Paarung und Hass“ programmieren. Diese Unterschiede spiegeln sich wahrscheinlich auch in den Gehirnen von Männern und Frauen wider, sagten die Forscher von Stanford Medicine
Die Wissenschaftler untersuchten weibliche Mäuse in verschiedenen Phasen ihres Brunstzyklus und männliche Mäuse. Sie untersuchten vier verschiedene Bereiche des Gehirns, um den Unterschied in den Genen zwischen den Geschlechtern zu untersuchen
Bei der Analyse von Gewebe, das aus diesen Gehirnstrukturen entnommen wurde, fanden die Wissenschaftler mehr als 1.000 Gene, die im Gehirn des einen Geschlechts wesentlich aktiver sind als im anderen.
“Durch die Verwendung dieser Gene als Einstiegspunkte haben wir spezifische Gruppen von Gehirnzellen identifiziert, die spezifische geschlechtstypische Verhaltensweisen orchestrieren”, sagte Studienautor Nirao Shah, Professor für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften sowie für Neurobiologie.
Geschlechtstypische Sozialverhaltensweisen sind über Jahrmillionen der Evolution in die Gehirne von Tieren eingebaut worden.
Männliche Mäuse zum Beispiel unterscheiden schnell das Geschlecht von Fremden, die das verletzen, was sie für ihr Revier halten.
Wenn der Eindringling ein anderer Mann ist, greifen sie ihn sofort an. Wenn es ein Weibchen ist, initiieren sie eine stürmische Balz.
Weibliche Mäuse zeigen eher mütterliche als territoriale Aggression und greifen alles an, was ihre Welpen bedroht.
Sie neigen viel eher als die Männchen dazu, ihre Jungen zu bewachen und jeden Streuner zurückzuholen.
Ihre Paarungsbereitschaft ist je nach Zyklusstadium sehr unterschiedlich.
“Diese ursprünglichen Verhaltensweisen sind für das Überleben und die Fortpflanzung unerlässlich und weitgehend instinktiv”, sagte Shah.
„Wenn Sie lernen müssen, wie man sich paart oder kämpft, sobald die Situation eintritt, ist es wahrscheinlich bereits zu spät.
“Die Beweise sind ziemlich eindeutig, dass das Gehirn nicht nur ein unbeschriebenes Blatt ist, das nur darauf wartet, von Umwelteinflüssen geformt zu werden.”
Einige der von den Forschern entdeckten Gene seien auch etablierte Risikofaktoren für Gehirnerkrankungen, die bei dem einen oder anderen Geschlecht häufiger seien, sagten sie.
Von 207 Genen, die bereits als hohes Risiko für Autismus-Spektrum-Störungen bekannt sind, die bei Männern viermal so häufig vorkommen wie bei Frauen, identifizierten die Forscher 39 als aktiver im Gehirn des einen oder anderen Geschlechts: 29 bei Männern, 10 bei Frauen .
Sie identifizierten auch Gene, die mit der Alzheimer-Krankheit und Multipler Sklerose in Verbindung stehen, die beide dazu neigen, Frauen häufiger als Männer zu befallen, da sie bei weiblichen Mäusen stärker aktiviert sind.
Die Gehirnstrukturen, auf die sich die Forscher konzentrierten, werden von Säugetieren, einschließlich Menschen, geteilt
Die Forscher glauben, dass Männer einige Gene brauchen, um härter zu arbeiten, und Frauen brauchen andere Gene, um härter zu arbeiten – und dass eine Mutation in einem Gen, das eine hohe Aktivierung benötigt, mehr Schaden anrichten kann als eine Mutation in einem Gen, das nur herumsitzt.
Die Studie zeigte auch mehr als 600 Unterschiede im Genaktivierungsniveau zwischen Frauen in verschiedenen Phasen ihres Östruszyklus auf. Bei Frauen wird dies als Menstruationszyklus bezeichnet, aber weibliche Mäuse menstruieren nicht.
“In diesen vier winzigen Gehirnstrukturen mehrere hundert Gene zu finden, deren Aktivitätsniveau nur vom Zyklusstadium der Frau abhängt, war völlig überraschend”, sagte Shah, der seine Karriere dem Verständnis gewidmet hat, wie Sexualhormone geschlechtstypische Verhaltensweisen regulieren.
Die Gehirnstrukturen, auf die sich die Forscher konzentrierten, werden von Säugetieren, einschließlich Menschen, geteilt.
»Mäuse sind keine Menschen«, sagte Shah. “Aber es ist vernünftig zu erwarten, dass sich zeigen wird, dass analoge Gehirnzelltypen eine Rolle in unserem geschlechtstypischen Sozialverhalten spielen.”
Er fügte hinzu: „Die Häufigkeit von Migräne, epileptischen Anfällen und psychiatrischen Störungen kann während des Menstruationszyklus variieren“, sagte Shah.
“Unsere Erkenntnisse über die Unterschiede in der Genaktivierung über den Zyklus legen eine biologische Grundlage für diese Variation nahe.”
Frühere Versuche, Unterschiede in der Genaktivierung zwischen männlichen und weiblichen Gehirnzellen von Nagetieren zu finden, haben nur etwa 100 davon ergeben – scheinbar zu wenige, glauben die Forscher, um die zahlreichen tiefgreifenden Unterschiede im bekannten instinktiven Verhalten zu erzeugen.
“Am Ende haben wir etwa zehnmal so viele gefunden, ganz zu schweigen von den 600 Genen, deren Aktivitätsniveau bei Frauen mit dem Stadium des Zyklus variiert”, sagte Shah.
“Insgesamt summieren sich diese zu soliden 6 Prozent der Gene einer Maus, die durch das Geschlecht oder das Stadium des Zyklus reguliert werden.”
Shah verglich die Methoden seines Teams mit der Suche nach Nadeln im Heuhaufen.
“Die Zellen, die wir als unternehmenskritisch für diese geschlechtstypischen Bewertungs-, Dating-, Paarungs- oder Hassverhaltensweisen identifiziert haben, machen wahrscheinlich weniger als 0,0005 Prozent aller Zellen im Gehirn einer Maus aus”, sagte er.
Um zu bestimmen, was diese Zellen zum Ticken gebracht hat, mussten sie von ihren umgebenden Zellen getrennt und ihre genetischen Inhalte Zelle für Zelle untersucht werden.
Die Forscher verbesserten ihre Chancen erheblich, indem sie sich auf knappe, aber entscheidende Zellen konzentrierten, die auf Östrogen ansprechen – also Zellen, die Rezeptoren für dieses wichtige weibliche Sexualhormon haben.
Östrogen ist auch bei Männern vorhanden, wenn auch in geringeren Mengen.
Der Östrogenspiegel der Frau und der eines anderen Hormons, des Progesterons, nehmen etwa monatlich zu und ab, wie die Mondphasen – ebenso wie entsprechende weibliche geschlechtstypische Verhaltensweisen bei vielen Säugetieren.
Bei Mäusen sind der Eisprung und die maximale sexuelle Empfänglichkeit, bekannt als Östrusstadium oder Brunst, durch Spitzen in beiden Hormonspiegeln gekennzeichnet; das genaue Gegenteil, oder Diöstrus-Stadium, durch Einbrüche in den Hormonspiegeln.
Shah war in der Lage, Gewebe von jeder der vier Schlüsselhirnstrukturen auf eine Weise zu reinigen, die die resultierende Gehirnzellpopulation mit Östrogen-responsiven Zellen – den „Nadeln“ in seiner Analogie – anreicherte.
Beim Vergleich von Männchen, Weibchen im Östrus und Weibchen im Diöstrus erkannten die Forscher 1.415 Gene mit unterschiedlichen Aktivitätsniveaus zwischen den Gruppen.
Die Östrogen-responsiven Zellen waren alles andere als gleich.
Von den 36 Typen bei Mäusen zeigten die Wissenschaftler, dass nur einer wesentlich für die Fähigkeit männlicher Mäuse war, das Geschlecht einer unbekannten Maus schnell zu erkennen und sich ihr gegenüber dann charakteristisch zu verhalten.
Eine andere Gehirnstruktur enthielt 27 auf Östrogen ansprechende Zelltypen, die durch unterschiedliche Muster der Genaktivierung unterscheidbar waren.
Die Leistung nur eines dieser Zelltypen auszuschalten – aber nicht der anderen 26 – verwandelte Frauen, die normalerweise sexuell interessiert wären, in solche, die sexuelle Annäherungsversuche ablehnten.
„Das ist wahrscheinlich nur die Spitze des Eisbergs“, sagte Shah. “In diesen und anderen Gehirnstrukturen sind wahrscheinlich noch viele weitere geschlechtsspezifische Merkmale zu finden, wenn Sie wissen, wie man danach sucht.”
Die Studie wurde im Fachjournal Cell veröffentlicht.