Wykład 8

BIOLOGICZNE

PODSTAWY

FUNKCJONOWANIA

CZŁOWIEKA

JEDEN CZY DWA

MÓZGI?

SŁOWNIK

ASYMETRIA MÓZGU
LATERALIZACJA MÓZGU

czyli asymetria w
budowie lub
asymetria funkcjonalna

prawej i lewej półkuli.

SŁOWNIK

ASYMETRIA FUNKCJONALNA

oznacza dominację jednej z

półkul w jakiejś funkcji.

Czyli dana funkcja jest

„zlateralizowana” w którejś
z półkul.

Lewa półkula – mowa, logiczne

myślenie, sekwencyjne

przetwarzanie informacji.

Półkula prawa – zdolności

wzrokowo-przestrzenne,

emocje, muzyka, przetwarzanie

globalne, jednoczesne.

WIEK XIX

Paul Broca

odkrywa, że za
zdolność
mówienia
odpowiada
niewielki
obszar w płacie
czołowym lewej
półkuli.

WIEK XIX

John Hughlings Jackson

wprowadza pojęcie półkuli
„wiodącej”.

W powszechnej świadomości

utrwala się koncepcja półkuli
dominującej i półkuli
podporządkowanej...

Lata 30. XXw.

Okazuje się, że półkula

„podporządkowana”
również ma swoją
specjalizację.

Dominacja dla mowy

P

mo

wy.

95%

5%

70%

15%

15%

LP

LP

PP

PP

BP

Osoby praworęczne

Osoby leworęczne

SŁOWNIK

KOMISUROTOMIA

(rozszczepienie mózgu)

- przecięcie spoidła wielkiego

(ciała modzelowatego),
rozdzielenie półkul mózgu

Wykorzystując metodę lateralnej

prezentacji bodźców, można
prezentować obrazy tylko do jednej z
półkul.

Półkula prawa zazwyczaj nie „umie”

powiedzieć co widziała.

Ale umie odpowiedni obiekt wskazać

ręką...

I nie wie prawica, co czyni

lewica:

Pooperacyjny zespół obcej ręki

Czy kobiety i mężczyźni mają różne mózgi?

Czy hormony mają związek z tożsamością

płciową i rolami związanymi z płcią?

Czy hormony mają związek z orientacją

seksualną?

Czy hormony wpływają na zdolności?

Czy kobiety są z Venus a mężczyźni z

Marsa?

DYMORFIZM PŁCIOWY

Różnice budowy mózgu u kobiet
i mężczyzn dotyczą:

1. Cały mózg
2. Kora
3. Lateralizacja
4. Spoidło wielkie
5. Podwzgórze

Mózg męski jest o ok. 8%
większy od kobiecego
(po uwzględnieniu różnic w
masie ciała).

Większa jest szczególnie prawa
półkula.

KORA

Proporcje:

- U kobiet % istoty szarej jest
większy niż u mężczyzn (różnica
wynosi 13-23% dla obszarów
związanych z mową).
- U mężczyzn zwiększone są
proporcje istoty białej i płynu
mózgowo-rdzeniowego.
- U mężczyzn % istoty szarej jest
większy w lewej półkuli, % płynu
mózgowo-rdzeniowego większy w
półkuli prawej, istota biała nie
wykazuje asymetrii.
- U kobiet brak asymetrii w tych
proporcjach.

LATERALIZACJA

Mózg męski jest silniej
zlateralizowany:

- po udarze częściej występuje
drastyczne obniżenie danej funkcji
(werbalnej, gdy udar nastąpił z
lewej strony, wzrokowo-
przestrzennej, gdy udar nastąpił z
prawej strony).

- u kobiet występuje nieznaczne
obniżenie obu funkcji niezależnie od
strony uszkodzenia.

LATERALIZACJA

Płaty skroniowe:

- U mężczyzn widoczna jest wyraźna
asymetria w obrębie zakrętów
skroniowych (lewe większe).
- U kobiet brak jest tej asymetrii.
- U mężczyzn lewe planum temporale jest
aż do 38% większe niż u kobiet.
- U kobiet jego asymetria często jest
zaburzona.
- W strukturze TA1 (w obrębie planum
temporale) u kobiet neurony są o ok. 11%
gęściej upakowane niż u mężczyzn.

SPOIDŁO WIELKIE

- Jest o 12% większe u kobiet
( po uwzględnieniu różnic w
masie mózgu).
- tylna część – płat (splenium)
łącząca ośrodki mowy – jest
większa u kobiet.
- u mężczyzn wielkość spoidła
wielkiego zmniejsza się z
wiekiem.

Różnice płciowe w spoidle
wielkim zależą od środowiska!

Szczury wychowywano w dwóch
rodzajach środowisk:

1. Zubożonym
2. Wzbogaconym

Rodzaj środowiska w zasadzie
nie wpływał na cechy spoidła
wielkiego u samców.

Dramatyczna różnica natomiast
pojawiła się u samic.

Tylna część spoidła (splenium)
posiadała u nich:
istotnie więcej
zmielinizowanych aksonów w
środowisku wzbogaconym (2)
niż zubożonym (1).

W środowisku zubożonym (1)
samice miały mniejsze splenium
niż samce.
W środowisku wzbogaconym (2)
zaś istotnie większe niż samce.

Podobne zależności (dotyczące
liczby dendrytów) występują w
zakręcie zębatym w hipokampie
(struktura związana z pamięcią
przestrzenną) oraz w korze
wzrokowej.

Samice w środowisku 1 mają
mniej dendrytów niż samce. W
środowisku 2 więcej.

PODWZGÓRZE

1. Jądro łożyskowe prążka
krańcowego (BNST) jest 2.5
razy większe u mężczyzn.

Różnica ta jest widoczna od 10
r.ż.

U mężczyzn transseksualnych
BNST ma wielkość typową dla
kobiet.

PODWZGÓRZE

2.
Dymorficzne płciowo jądro pola
przedwzrokowego ( SDN-POA) jest
2 razy większe (i zawiera 2 razy
więcej neuronów) u młodych
mężczyzn niż u młodych kobiet.
Po 4 r.ż. SDN-POA gwałtownie
zmniejsza się u kobiet.
U mężczyzn w 50 – 60 r.ż. również
gwałtownie się zmniejsza.
U kobiet po 70 r.ż. zmniejsza się do
ok. 10% wielkości z okresu
dzieciństwa.

PODWZGÓRZE

3.
W rejonie SDN-POA występują
również inne jądra, m.in. Trzy
śródmiąższowe jądra przedniego
podwzgórza (INAH).

INAH-3 jest większe u mężczyzn niż
u kobiet.
U mężczyzn heteroseksualnych jest
większe niż u mężczyzn
homoseksualnych.

PODWZGÓRZE

4.
Pewna część jądra nadskrzyżowaniowego
(SCN) wykazuje dymorfizm kształtu
(wydłużone u kobiet, kuliste u mężczyzn).

SCN u homoseksualnych mężczyzn jest
1.5 raza większe niż u mężczyzn
heteroseksualnych i zawiera 2 razy
więcej neuronów.

Podjądro SCN zawierające wazoaktywne
polipeptydy jelitowe (VIP) jest 2 razy
większe u mężczyzn niż u kobiet w wieku
10-30 lat. W wieku 40-65 lat różnica ta
jest odwrotna i zanika w późnej starości

CZY HORMONY WPŁYWAJĄ NA

MÓZG?

Wpływ organizujący:

zachodzi w życiu
płodowym (w okresie
wrażliwości), wpływa na
ukształtowanie mózgu.

Wpływ aktywujący:

zachodzi po urodzeniu,
gdy hormon chwilowo
aktywuje jakąś funkcję.

Androgeny = „hormony męskie”

np. testosteron

Estrogeny = hormony żeńskie
np. estradiol

Jądra męskich płodów
wydzielają duże
stężenia testosteronu:

- między 12 a 18

tygodniem ciąży,

- 34-41 tyg. ciąży

(okres
okołoporodowy).

W okresie rozwoju
płodowego zachodzi
pozytywne sprzężenie
zwrotne:

jądra wytwarzają
testosteron, który
powoduje rozrost jąder
i zwiększoną produkcję
testosteronu.

Hormony męskie

(androgeny) powodują

maskulinizację organów

płciowych.

Brak hormonów

męskich powoduje

feminizację organów

płciowych.

Androgeny w życiu płodowym

powodują maskulinizację:

mózgu

Narządów

płciowych

Jak testosteron maskulinizuje mózg:

testosteron przekracza barierę
krew-mózg, wchodzi w reakcję z
enzymem aromatazą i przekształca
się w estradiol (hormon żeński).

Estradiol obecny w neuronach
maskulinizuje mózg.

Testosteron

Aromataza 5-alfa

reduktaza

estradiol
dihydrotestosteron
(wpływ na mózg) (wpływ na
genitalia)

Estradiol wywiera wpływ na
kształtujący się mózg poprzez
receptory estrogenów.

Wysoki poziom aromatazy
obserwuje się w okresie
okołoporodowym w tych samych
komórkach, w których zachodzi
ekspresja receptorów
estrogenów (układ limbiczny,
ciało migdałowate, podwzgórze i
kora oczodołowo-czołowa).

Dlaczego estradiol
wydzielany przez jajniki
płodu nie wywiera wpływu
maskulinizującego na mózg?

We wczesnym okresie
krytycznym w układzie
krwionośnym występuje
białko α-fetoproteina, która
łączy się z estrogenami
blokując im przejście przez
barierę krew-mózg.

O organizującym wpływie
hormonów możemy wnioskować
jedynie POŚREDNIO, na
podstawie obserwacji osób o
zaburzonym poziomie
hormonów w życiu płodowym.

Hipoteza Geschwinda o wpływie
testosteronu na rozwój mózgu w
życiu płodowym (1987).

Jako że:

- prawa półkula u mężczyzn jest
„sprawniejsza” niż u kobiet

(zdolności

wzrokowo – przestrzenne);

- lewa półkula jest „słabsza”

(częstsze zaburzenia „językowe” takie jak

dysleksja, jąkanie, gorsze zdolności
werbalne);

zatem:

testosteron (którego jest 10 x więcej

u

płodów męskich) powoduje

zahamowanie rozwoju lewej półkuli i
kompensacyjny

rozwój półkuli

prawej.

Czy hormony mają związek z

tożsamością płciową i rolami
związanymi z płcią?

Nie wiadomo jaki biologiczny czynnik

warunkuje tożsamość płciową.

Obecnie brak danych o wpływie

hormonów na zaburzenia
tożsamości płciowej.

Dorośli transseksualiści nie wykazują

zaburzeń hormonalnych.

Manipulacje hormonalne u dorosłych nie

wpływają na poczucie tożsamości.

Jednak są badania, które wskazują na

podwyższony poziom testosteronu u K

M transseksualistów.

Genetyczne kobiety (XX) z wrodzonym

przerostem nadnerczy mają w życiu
płodowym bardzo wysoki poziom
androgenów produkowanych przez
nadnercza.

Ich zewnętrzne narządy płciowe ulegają

maskulinizacji (częściowej lub kompletnej
w zależności od stężenia androgenów).

Ich mózgi również ulegają pewnemu

stopniowi maskulinizacji.

U dziewczynek z wrodzonym
przerostem nadnerczy
obserwuje się chłopięce
wzory zabaw; bójki; wysokie
zdolności wzrokowo –
przestrzenne.

Genetyczni mężczyźni (XY) z

kompletnym Zespołem
Niewrażliwości na Androgeny rodzą
się z zewnętrznymi genitaliami o
wyglądzie żeńskim.

Ich mózgi są jednak kompletnie

zmaskulinizowane dzięki
estradiolowi.

W okresie pokwitania
estrogeny wytwarzane przez
jądra (które nie zstąpiły i
niewidoczne znajdują się w
jamie ciała) powodują rozrost
piersi. Nie występuje jednak
miesiączka.

Pomimo męskiego genotypu
osoby te wyglądają,
zachowują się jak kobiety i
mają kobiecą tożsamość
płciową. Ich wyniki w testach
werbalnych są lepsze niż w
testach wzrokowo –
przestrzennych.

Czy hormony wpływają na

zdolności?

AKTYWUJĄCY WPŁYW
HORMONÓW

HORMONY ŻEŃSKIE

Poziom wykonania zadań
wzrokowo-przestrzennych
zależy od fazy cyklu i poziomu
hormonów.

Najlepsze wyniki dla
najniższego poziomu hormonów
(menstruacja i po menstruacji).

Najgorsze dla wysokiego
poziomu estradiolu (faza
poprzedzająca jajeczkowanie i
faza do menstruacji).

Poziom wykonania zadań
werbalnych zależy od fazy cyklu
i poziomu hormonów.

Zadania artykulacyjne
(nazywanie kolorów,

głośne odczytywanie słów),

rozumienie skomplikowanych
słownych instrukcji,
fluencja słowna:

wysoki poziom estradiolu =
lepsze wykonanie.

Hormonalna terapia zastępcza:
podawanie estradiolu kobietom
w okresie postmenopauzalnym.

Niski poziom estradiolu
prowadzi do spadku wydolności
psychicznej, obniżenia nastroju,
niepokoju, bezsenności,
osteoporozy.

W wyniku przyjmowania
estradiolu podnosi się werbalne
IQ (niewerbalne bez zmian),
oraz pamięć werbalna.

Przyjmowane dawki estradiolu
korelują pozytywnie z wynikami
testów pamięci werbalnej.

Przyjmowany estradiol poprawia
szybkość wykonania zadań
ruchowych.

Estradiol o 29% zmniejsza
ryzyko demencji starczej.

Estradiol może chronić przed
rozwojem choroby Alzheimera
lub zmniejszać jej objawy.

U chorych na chorobę
Alzheimera stwierdzono niższy
poziom estradiolu niż u
zdrowych.

HORMONY MĘSKIE

Wysoki poziom testosteronu u
mężczyzn ma pozytywny wpływ
na zdolności wzrokowo-
przestrzenne, zaś negatywny na
zdolności werbalne (1987).

Obecnie uważa się, że wysoki
poziom testosteronu ma...

negatywny wpływ na wykonanie
zadań przestrzennych.

Podawanie testosteronu
zdrowym mężczyznom obniża
wykonanie zadań wzrokowo-
przestrzennych, polepsza
wykonanie zadań werbalnych (w
porównaniu z grupą
przyjmującą placebo).

Mężczyźni z zaburzeniem
produkcji testosteronu
charakteryzują się niskim
wykonaniem testów
wzrokowych i werbalnych, lecz
ich wyniki poprawiają się po
podaniu testosteronu.

Poziom testosteronu w życiu
dorosłym ma związek z
poziomem wykonania zadań
wzrokowo-przestrzennych.

Jest to związek nieliniowy.

Zdolności wzrokowo-przestrzenne

kobiety

Mężczyźni

Niski T Średni T Wysoki T

Wyższe zdolności mają:

- wśród kobiet, te z wyższym
poziomem testosteronu;

- wśród mężczyzn młodych i w
średnim

wieku, ci z niższym

poziomem testosteronu;

- wśród mężczyzn starszych, ci z

wyższym poziomem

testosteronu.

Poziom testosteronu u kobiet jest
zazwyczaj bardzo niski.

W przypadku anormalnie wysokiego
poziomu obserwuje się wysoki poziom
wykonania zadań wzrokowo-
przestrzennych.

Podawanie testosteronu transseksualnym
kobietom powoduje polepszenie
wykonania zadań wzrokowo-
przestrzennych.

Nie stwierdzono wpływu testosteronu na
zadania werbalne.

Czy hormony mają związek z

orientacją seksualną?

U szczurów zachowania

seksualne typowe dla danej płci
są ściśle sterowane hormonami
płciowymi w okresie
perinatalnym.

U szczurów okres krytyczny dla zachowań

żeńskich poprzedza o kilka dni okres

krytyczny dla zachowań męskich.

Usunięcie jąder samcowi bezpośrednio po

okresie krytycznym dla zachowań

żeńskich



brak jakichkolwiek zachowań

seksualnych.

Podanie androgenów samicy w okresie

krytycznym dla zachowań męskich



zachowania zarówno męskie, jak i żeńskie.

Kuracja na podtrzymanie
ciąży preparatem
estrogenowym DES.

Dziewczynki z tych ciąż
charakteryzują się większą
asymetrią mózgu; zwiększoną
skłonnością do homo- i
biseksualizmu. Brak
anomalii w ich narządach
płciowych.

Czy mózgi osób hetero- i

nieheteroseksualnych się

różnią?

Czy mózg mężczyzny

nieheteroseksualnego

przypomina mózg

kobiecy?

INAH-3 (śródmiąższowe jądro
przedniego podwzgórza – część
zróżnicowanego płciowo jądra
pola przedwzrokowego SDN) w
mózgu mężczyzn homo- i
biseksualnych jest mniejsze niż
w mózgu mężczyzn
heteroseksualnych.

I ma zbliżoną wielkość do INAH-
3 w mózgu kobiet.
Ale ma gęściej upakowane
neurony.

Spoidło przednie jest większe u
heteroseksualnych kobiet niż u
heteroseksualnych mężczyzn.

U nieheteroseksualnych
mężczyzn przypomina
wielkością kobiece.

SCN (jądro
nadskrzyżowaniowe) ma nieco
inny kształt u kobiet i
mężczyzn.

SCN u nieheteroseksualnych
mężczyzn jest natomiast
większe i zawiera więcej
neuronów, niż u
heteroseksualnych mężczyzn.

Płeć chromosomalna
(genotypowa):

Zostaje wyznaczona
przy zapłodnieniu przez
chromosomy płciowe:
XX lub XY.

Płeć hormonalna:

Jest określana przez
czynność
wewnątrzwydzielniczą
jąder wytwarzających
androgeny i jajników
wytwarzających
estrogeny.
 

Płeć zewnętrznych
narządów płciowych.

Płeć socjalna
(metrykalna, prawna):

Ustalona jest przy
urodzeniu na podstawie
budowy zewnętrznych
narządów płciowych.
 

Tożsamość
(identyfikacja) płciowa:

Odnosi się do
podstawowego poczucia
siebie jako kobiety lub
mężczyzny.

Role płciowe:

Wszystko co osoba
mówi lub robi, aby
wskazać sobie lub
innym swój status jako
kobiety lub mężczyzny.

Płeć psychiczna

(sex-role identity):

Określona jest przez
identyfikowanie się z
kulturowo określonym
zespołem ról płciowych.

Płeć mózgu ?

Orientacja płciowa:

Jest definiowana jako stopień
erotycznej responsywności
wobec płci męskiej lub
kobiecej, oceniany na
podstawie fantazji, pociągu i
wreszcie otwartych
zachowań.