Гены в мужских и женских нейронах работают по-разному

Кирилл Стасевич

Многие психоневрологические болезни случаются и у мужчин, и у женщин. Но замечено, что, например, шизофрения и болезнь Паркинсона чаще встречаются у мужчин, а клиническая депрессия и болезнь Альцгеймера — у женщин. Это может быть обусловлено очевидным различием образа жизни мужчин и женщин (который, в свою очередь, укоренён в социально-культурной среде), или же эти статистические различия происходят из-за разной работы генов. Гены у всех людей работают по-разному, но некоторые отличия могут быть присущи именно мужскому или женскому полу. В конце концов, различаются сами хромосомы мужчин и женщин: у женщин половые хромосомы представлены двумя «иксами», у мужчин — «иксом» и «игреком».

Очевидно, отличия в работе генов нужно искать в мозге, но задача осложняется тем, что в нём много отделов, которые сами состоят из структур меньшего порядка, сложенных из нейронов разных видов. Если просто взять какой-то случайный образец мозга, то никаких отличий в генетической активности в нём можно и не увидеть. Не потому, что таких отличий в принципе нет, а потому, что этот образец относится к той части мозга, в которой отличия не проявляются. Или же потому, что в образце были клетки, у которых женско-мужские отличия направлены в разные стороны, и если изучать их в общем экспериментальном «супе», отличия между ними теряются. К счастью, сейчас есть методы, позволяющие оценить генетическую активность в отдельно взятой клетке. Авторы недавней статьи в журнале Science* проделали это с клетками мозга, принадлежавшими тридцати мужчинам и женщинам в возрасте от 26 до 78 лет. Исследование выполнено в Национальном институте психического здоровья (США).

Известно, что некоторые участки коры полушарий отличаются объёмом у мужчин и женщин, и вот из шести таких корковых участков были взяты образцы для анализа. В общей сложности в образцах оказалось более миллиона клеток, среди которых были не только нейроны, но и вспомогательные — глиальные — клетки нервной ткани. Удалось определить 3382 гена, активность которых отличалась в зависимости от пола человека хотя бы в одной из шести зон коры. Среди них — 133 гена, которые в среднем работали иначе у мужчин и у женщин вне зависимости от типа клеток и зоны коры. Бoльшая их часть находится не в половых хромосомах, однако многие из них чувствуют влияние половых гормонов.

Если говорить о типах клеток, то более всего по активности своих генов отличались глиальные клетки и возбудительные нейроны (то есть такие, которые побуждают других работать). Если же касаться зон мозга, то сильнее всего у мужчин и женщин по активности генов отличалась веретенообразная извилина, которая связана с распознаванием лиц и частей тела. Ну а если говорить о генах, сильнее всего отличались по активности гены половых хромосом. Если вынести их за скобки и попытаться обобщить особенности в работе остальных генов, то окажется, что эти особенности имеют отношение к архитектуре коры, гормональной регуляции, а также к тем психоневрологическим заболеваниям, которые у мужчин и женщин случаются с разной вероятностью.

То есть разная вероятность шизофрении, болезни Альцгеймера, депрессии и т. д. у мужчин и женщин действительно может быть обусловлена различиями в активности генов. Но пока что исследователи показали только то, что такая обусловленность может иметь место. Как всё это связано с конкретными заболеваниями, предстоит ещё понять. Вообще, гены по-разному работают не только потому, что оказались в мужском или женском организме. Авторы работы посчитали, какую долю женско-мужские отличия занимают в общей картине. Если всю совокупную разницу в активности множества генов во множестве разных клеток из упомянутых шести областей коры взять за 100%, то женско-мужской вклад здесь будет составлять примерно 1%. Всё остальное — это отличия в генах, не связанные с полом, а также влияние среды, которая может один и тот же ген заставить работать в полную силу или вполсилы. 1% — цифра, мягко говоря, небольшая. Но сама по себе она опять же мало о чём говорит. Различия в генетической активности связаны с колоссальным числом процессов — молекулярных, физиологических, поведенческих, в конце концов. И в совокупной массе различий этот 1% может быть важен как раз в смысле вероятности того или иного психоневрологического заболевания. Просто важно не забывать, что у таких болезней обычно бывает много взаимосвязанных факторов, среди которых не нужно искать самый главный, на который можно списать всё и вся.

Отличия между мужским и женским мозгом ищут не только на уровне генов и не только в связи с патологиями. И нельзя сказать, что результаты этих поисков вносят ясность. Отличия, которые обнаруживают в одном исследовании, нивелируются в другом. Несколько лет назад в журнале Neuroscience & Biobehavioral Reviews** был опубликован обзор, авторы которого анализировали наиболее крупные и наиболее цитируемые в научной литературе нейробиологические исследования за тридцать лет, посвящённые различиям между мужским мозгом и женским. В этих исследованиях — а их набралось несколько сотен — мозг оценивали по самым разным параметрам. И ни один из параметров не показал достаточно достоверных различий, которые подтверждались бы разносторонними научными работами. Это касалось не только нейроанатомических, но и функциональных параметров, когда речь идёт не о размере или клеточной структуре, а об активности тех или иных зон мозга при выполнении какой-то задачи. Например, действительно ли зоны мозга, поддерживающие эмоции, более активны у женщин, или же зоны мозга, помогающие ориентироваться в пространстве, более активны у мужчин. Что-то такое мы время от времени слышим из научно-популярных источников, однако к воспроизводимости этих результатов остаются большие вопросы.

Неясность с женско-мужскими различиями, очевидно, во многом происходит из чрезвычайной пластичности человеческого мозга, его способности подстраиваться под самые разные задачи, вне зависимости от того, считаются ли эти задачи мужскими или женскими. Взять, к примеру, заботу о детях. Как будто это сугубо женская обязанность: женщина рожает ребёнка, кормит, лучше понимает, что нужно ребёнку, и т. д. Мужчина справляется с такими делами хуже, даже если очень старается. Но как бы он с ними ни справлялся, отцовство мужской мозг меняет. Известно, что у матерей в мозге активируется определённая система нервных центров, связанная с заботой о детях. Та же система нервных центров активируется и у отцов, причём активируется тем сильнее, чем больше внимания отец уделяет ребёнку. То есть в смысле активности мужской — отцовский — мозг становится похож на женский — материнский***.

Но это что касается людей без психоневрологических патологий. Если же с мозгом происходит нечто аномальное, оно, вероятно, должно достоверно проявить те отличия, которые не видны в норме. Правда, не исключено, что отличия эти имеют значение только для клинической медицины.

Комментарии к статье

* DeCasien A. R. et al. Sex effects on gene expression across the human cerebral cortex at cell type resolution. Science. Vol. 392. Issue 6795 (2026), doi:10.1126/science.aea9063.

** Eliot L., Ahmed A., Khan H., Patel J. Dump the «dimorphism»: Comprehensive synthesis of human brain studies reveals few male-female differences beyond size. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. Vol. 125, 2021, pp. 667—697, ISSN 0149-7634, doi.org/10.1016/j.neubiorev.2021.02.026.

*** Подробно о сходстве отцовского и материнского мозга см. статью: Стасевич К. Отцовство влияет на гормоны и мозг. «Наука и жизнь», № 7, 2014 г.

Другие статьи из рубрики «О чём пишут научные журналы мира»

Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie и рекомендательные технологии. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie и рекомендательных технологий на вашем устройстве. Подробнее