Zależne od płci różnice w budowie mózgu

• Authors: Rafał P. Piprek

Title variants

EN

Ex-specific differences in the brain structures

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Anatomiczna analiza mózgu wskazuje na istnienie określonych rejonów wykazujących dymorfizm płciowy. Ośrodki te mogą być odpowiedzialne za seksualność, cechy psychiczne związane z płcią oraz orientację seksualną. Wiele takich miejsc odnaleziono w obrębie podwzgórza, które stanowi centrum kontroli czynności naszego organizmu w dużej mierze niezależne od naszej woli. Ponadto dymorfizm płciowy jest dostrzegalny w niektórych jądrach przodomózgowia takich jak BNST i ciało migdałowate oraz w móżdżku, jak również w systemie spoideł, stanowiących połączenia obu półkul.Co ciekawe, ośrodki mózgowe wykazujące dymorfizm płciowy często są połączone ze sobą włóknami nerwowymi, na przykład, SCN wysyła włókien nerwowych do POA, BNST i ciała migdałowatego centralnych. Rozwój tych części mózgu jest istotny dla wykształcenia seksualności osobnika. Wykazano wiele podobieństw w ośrodkach mózgu u homoseksualnych mężczyzn i kobiet. Ośrodki SDN-POA i SCN wydają się być związane z orientacją seksualną, podczas gdy SDN-POA oraz BNST zidentyfikacją płciową. Wskazuje to na biologiczne podłoże homoseksualizmu i transseksualizmu, które są kreowane jeszcze w okresie życia płodowego. Ponadto te same ośrodki mózgu, mogą być odpowiedzialne także za funkcje nie związane z seksualnością, na przykład SCN jest odpowiedzialny również za rytm dobowy, VMN za uczucie sytości, ciało migdałowate i hipokamp za pamięć, a móżdżek i AVPV kontrolują ruchy ciała. Badania wskazują także na dymorfizm płciowy ośrodków mózgu odpowiedzialnych za niektóre zaburzenia neuropsychiatryczne, takie jak depresja, ujawniając przyczyny związku zachorowalności z płcią.

EN

Present knowledge indicates the existence of many structures in the brain that are associated with sexuality and show sexual dimorphism. Interestingly, brain centers showing the relationship of sexuality are interconnected with the neural pathway, for example, the SCN sends nerve fibers to the POA, BNST and central amygdala. Centers showing sexual dimorphism are mainly located in the hypothalamus, which is involved in controlling our functions without our will. The hypothalamus is the seat of sexual behavior, sexual identity and orientation. The centers of the brain showing sexual dimorphism often show similarities in homosexual men and women. This confirms the Dorner's hypothesis, which assumes that homosexuals have a female hypothalamus. SDN-POA centers and SCN appear to be related to sexual orientation, whereas the SDN-POA centers and BNST to the gender identification. This implies the biological foundations of homosexuality and transsexualism. Interestingly, the same centers may be responsible also for functions not related to sexuality, such as the SCN that is also responsible for circadian rhythms, VMN for a feeling of satiety, and the amygdala and hippocampus for memory. There are three groups of brain structures exhibiting sexual dimorphism. First, it is the hypothalamus, which controls sexual behavior, secondly it is the amygdala, along with the hippocampus, involved in the process of remembering, and third is a system of commissures responsible for communication between two hemispheres.

• Journal: Kosmos
• Year: 2011
• Volume: 60
• Issue: 3-4
• Pages: 323-331

Contributors

author

Rafał P. Piprek

• Zakład Anatomii Porównawczej, Instytut Zoologii, Uniwersytet Jagielloński, Gronostajowa 9, 30-387 Kraków, Polska

References

• Aleksyenko O., Waters P., Zhou H., Baum M., 2007. Bilateral damage to the sexually dimorphic medial preoptic area/anterior hypothalamus of male ferrets causes a female-typical preference for and a hypothalamic Fos response to male body odors. Physiol. Behavior 90, 438-449.
• Allen L. S., Gorski R. A., 1990. Sex difference in bed nucleus of the stria terminalis of the human brain. J. Comp. Neurol. 302, 697-706.
• Allen L. S., Gorski R. A., 1991. Sexual dimorphism of the anterior commisure and massa intermedia of the human brain. J. Comp. Neurol. 312, 97-104.
• Allen L. S., Gorski R. A., 1992. Sexual orientation and the size of the anterior commissure in the human brain. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89, 7199-7202.
• Allen L. S., Hines M., Shryne J. E., Gorski R. A. 1989. Two sexually dimorphic cell groups in the human brain. J. Neurosci. 9, 497-506.
• Allen L. S., Richey M. F., Chai Y. M., Gorski R. A., 1991. Sex differences in the corpus callosum of the living human being. J. Neurosci. 11, 933-942.
• Bangasser D. A., Zhang X., Garachh V., Hanhauser E., Valentino R. J., 2011. Sexual dimorphism in locus coeruleus dendritic morphology: A structural basis for sex differences in emotional arousal. Physiol. Behav. 103, 342-351.
• Bao A. M., Swaab D. F., 2010. Sex differences in the brain, behavior, and neuropsychiatric disorders. Neuroscientist 16, 550-565.
• Bowers J. M., Waddell J., McCarthy M. M., 2010. A developmental sex difference in hippocampal neurogenesis is mediated by endogenous oestradiol. Biol. Sex Differ. 1, 8.
• Budefeld T., Grgurevic N., Tobet S. A., Majdic G., 2008. Sex differences in brain developing in the presence or absence of gonads. Dev. Neurobiol. 68, 981-995.
• Byne W., Tobet S., Mattiace L. A., Lasco M. S., Kemether E., Edgar M. A., Morgello S., Buchsbaum M. S., Jones L. B., 2001. The interstitial nuclei of the human anterior hypothalamus: an investigation of variation with sex, sexual orientation, and HIV status. Horm. Behav. 40, 86-92.
• Cook E. W., 1999. Affective Individual Differences, Psychopathology, and Startle Reflex Modification. [W:] Startle Modification Implications for Neuroscience, Cognitive Science, and Clinical Science. Dawson M. E. (red.). Cambridge University Press, 187-208.
• De Lacoste-Utamsing M. C., Holloway R. L., 1982. Sexual dimorphism in the human corpus callosum. Science 216, 1431-1432.
• Dohler K. D., Hancke J. L., Srivastava S. S., Hofmann C., Shryne J. E., Gorski R. A., 1984. Participation of estrogens in female sexual differentiation of the brain: neuroanatomical, neuroendocrine and behavioral evidence. [W:] Progress in Brain Research. De Vries G. J. (red.). Elsevier Science Publishers 61, 99-117.
• Fan L., Tang Y., Sun B., Gong G., Chen Z. J., Lin X., Yu T., Li Z., Evans A. C., Liu S., 2010. Sexual dimorphism and asymmetry in human cerebellum: an MRI-based morphometric study. Brain Res. 1353, 60-73.
• Forger N. G., Breedlove S. M., 1986. Sexual dimorphism in human and canine spinal cord: role of early androgen. Proc Natl Acad Sci USA 83, 7527-7531.
• Geier D. A., Kern J. K., Geier M. R., 2010. The biological basis of autism spectrum disorders: Understanding causation and treatment by clinical geneticists. Acta Neurobiol. Exp. (Wars) 70, 209-226.
• Gorski R., 1984. Critical role for the medial preoptic area in the sexual differentiation of the brain. [W:] Progress in Brain Research. De Vries D. G. (red.) Elsevier Science Publishers, 61, 129-145.
• Gorski R. A., Gordon J. H., Shryne J. E., Southam A. M., 1978. Evidence for amorphological sex difference within the medial preoptic area of the rat brain. Brain Res. 148, 333-346.
• Lasco M. S., Jordan T. J., Edgar M. A., Petito C. K., Byne W., 2002. A lack of dimorphism of sex or sexual orientation in the human anterior commissure. Brain Res. 936, 95-98.
• Le Vay S., 1991. A difference in hypothalamic structure between heterosexual and homosexual men. Science 253, 1034-1037.
• Rijpkema M., Everaerd D., van der Pol C., Franke B., Tendolkar I., Fernández G., 2011. Normal sexual dimorphism in the human basal ganglia. Hum. Brain Mapp., w druku.
• Roselli C. E., Larkin K., Resko J. A., Stellflug J. N., Stormshak F., 2004. The volume of a sexually dimorphic nucleus in the ovine medial preoptic area/anterior hypothalamus varies with sexual partner preference. Endocrinology 145, 478-483.
• Sá S. I., Madeira M. D., 2005. Estrogen Modulates the Sexually Dimorphic Synaptic Connectivity of the Ventromedial Nucleus. J. Comp. Neur. 484, 68-79.
• Sakuma Y., 2009. Gonadal steroid action and brain sex differentiation in the rat. J. Neuroendocrin. 21, 410-414.
• Savic I., Garcia-Falgueras A., Swaab D. F., 2010. Sexual differentiation of the human brain in relation to gender identity and sexual orientation. Prog. Brain Res. 186, 41-62.
• Swaab D. F., Fliers E., 1985. A sexually dimorphic nucleus in the human brain. Science 228, 1112-1115.
• Swaab D. F., Gooren L. J. G., Hofman M. A., 1992. The human hypothalamus in relation to gender and sexual orientation. [W:] Progress in brain research: the human hypothalamus in health and disease. Swaab D. F. (red.). Elsevier, Amsterdam 93, 205-215.
• Swaab D. F., Hofman M. A., 1990. An enlarged suprachiasmatic nucleus in homosexual men. Brain Res. 537, 141-148.
• Swaab D. F., Hofman M. A., 1995. Sexual differentiation of the human hypothalamus in relation to gender and sexual orientation. Trends Neurosci. 18, 264-270.
• Swaab D. F., Zhou J. N., Ehlhart T., Hofman M. A., 1994. Development of vasoactive intestinal polypeptide neurons in the human suprachiasmatic nucleus in relation to birth and sex. Dev. Brain Res. 79, 249-259.
• Tsukahara S., Kakeyama M., Toyofuku Y., 2006. Sex differences in the level of Bcl-2 family proteins and caspase-3 activation in the sexually dimorphic nuclei of the preoptic area in postnatal rats. J. Neurobiol. 66, 1411-1419.
• Westerhausen R., Kompus K., Dramsdahl M., Falkenberg L. E., Grüner R., Hjelmervik H., Specht K., Von Plessen K., Hugdahl K., 2011. A critical re-examination of sexual dimorphism in the corpus callosum microstructure. Neuroimage 56, 874-880.
• Witelson S. F., Kigar D. L., Scamvougeras A., Kideckel D. M., Buck B., Stanchev P. L., Bronskill M., Black S., 2008. Corpus callosum anatomy in right-handed homosexual and heterosexual men. Arch. Sex. Behav. 37, 857-863.
• Yokota Y., Kawamura Y., Kameya Y., 2005. Callosal shapes at the midsagittal plane: MRI differences of normal males, normal females, and GID. Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society. 3, 3055-3058.
• Zhou J. N., Hofman M. A., Gooren L. J. G., Swaab D. F., 1995. A sex difference in the human brain and its relation to transsexuality. Nature 378, 68-70.