Читать книгу Женский мозг: нейробиология здоровья, гормонов и счастья - Сара Маккей - Страница 12

Возможно, вы уже ждете, когда я наконец перейду к женскому мозгу. До этого я использовала термины мужского рода главным образом потому, что примерно месяц после зачатия половых различий между эмбрионами нет. Наберитесь терпения: чтобы понять, как формируется мозг женщины, нам предстоит сначала обсудить развитие эмбриона мужского пола.

В возрасте шести-восьми недель у эмбрионов с XY-хромосомами включается ген Y-хромосомы – определяющий пол участок Y-хромосомы, как его называют, или сокращенно – ген SRY. Он содержит инструкции по построению белкового фактора развития семенников, регулирующего развитие мужских половых желез. SRY приводит в действие цепочку из десятков генов, которые включены у эмбрионов мужского пола и отключены у эмбрионов женского пола[23].

Генетик Дженни Грейвс, профессор австралийского Университета Ла Троба, объясняет: несмотря на то что SRY – всего лишь один ген, его влияние гораздо значительнее, чем возникновение семенников. «Такие мужские гормоны, как тестостерон, вырабатываются семенниками эмбриона и воздействуют на весь организм. Андрогены приводят в действие сотни, а то и тысячи генов, которыми определяются мужские гениталии, мужское развитие, волосы, голос и особенности поведения», – говорит она[24].

Если Y-хромосомы нет, для плода выбирается вариант развития «по умолчанию» и его пол становится женским. Выражение «по умолчанию» кое-кому кажется несколько пренебрежительным.

Чтобы разобраться в тонкостях внутриутробного развития мужского мозга по сравнению с женским, я обратилась к нейробиологу Маргарет Маккарти, профессору школы медицины при Мэрилендском университете. Она изучает влияние гормонов на развитие мозга. В этой сфере Маккарти – среди первопроходцев. Она одной из первых исследовала, как половые гормоны формируют развивающийся мозг. «“По умолчанию” не означает пассивность, – чуть ли не сразу высказалась она таким тоном, что стало ясно: это заявление она делает далеко не в первый раз. – Попробуйте использовать другое выражение: “развивающийся мозг млекопитающего предназначен для женского фенотипа”».

Так что теперь мы знаем, что предназначение всех эмбрионов – женское, если только не сработает ген SRY в Y-хромосоме.

Без мужской Y-хромосомы развиваются яичники

У плода с XX-хромосомами нет Y-хромосомы, а значит, нет и гена SRY. Вместо него включаются и отключаются другие гены, которые активируют программу развития яичников и подавляют программу формирования семенников.

Яичники – лишь одна из трех структур, которые во многом регулируют нашу репродуктивную жизнь. Это трио известно под названием гипоталамо-гипофизарно-яичниковая ось (или ось ГГЯ). Гипоталамус и гипофиз – это структуры мозга.

Кратко обсудим все три элемента, начиная с гипоталамуса. Он находится в основании мозга под таламусом (отсюда и название – «гипо-таламус», «под таламусом»), рядом со своим напарником – гипофизом. Из всех участков мозга гипоталамус самый занятой. Он отслеживает и поддерживает такие жизненно важные показатели, как температура, метаболизм, голод, жажда, агрессия, сексуальное возбуждение, циркадные ритмы и стресс. С другими участками мозга он связан нейронными цепочками, а со всем организмом – сетью кровеносных сосудов, передающей реакцию мозга.

Близость гипоталамуса и гипофиза очень важна, поскольку гормоны и другие нейрохимические вещества из гипоталамуса поступают в кровеносные сосуды, соединенные непосредственно с передней долей гипофиза. Этот портал обеспечивает быструю и прямую связь.

Переднюю долю гипофиза часто называют ведущей, так как ее гормоны стимулируют и регулируют деятельность желез, тканей и органов повсюду, в том числе и в яичниках. Однако считать гипофиз «ведущим» ошибочно, поскольку он подчиняется гипоталамусу, жестко контролирующему все его действия.

И наконец, яичники. Они находятся в нижней части живота, очень далеко от головного мозга. Эти железы вырабатывают и выделяют гормоны и яйцеклетки (ооциты). Примерно к середине пребывания в материнской утробе в яичниках девочки содержится около 5 миллионов ооцитов. По сценарию развития, о которым речь пойдет далее, две трети этих клеток погибает, так что к моменту рождения у девочки остается примерно полмиллиона-миллион ооцитов. К пубертату их число снизится до нескольких сотен тысяч. С поправкой на несколько беременностей в среднем за ее жизнь выделится 450 яйцеклеток.

Яичники реагируют на поступающие через кровь гормональные сигналы гипофиза, выделяя собственные гормоны: в первой половине менструального цикла это в основном эстроген, а после стабильной овуляции – прогестерон. По мере достижения зрелости яичники лучше реагируют на сигналы мозга, и отчасти эта зрелость проявляется в «установлении» менструального цикла в раннем подростковом возрасте. Для стабилизации зрелого цикла овуляции может понадобиться несколько лет.

С начала пубертата одной из наиболее важных задач оси ГГЯ становится регулирование выброса гормонов яичников, в том числе эстрогена. Эстроген – это не отдельно взятый гормон. Правильнее говорить об эстрогенах, то есть группе трех гормонов: эстрадиола, эстриола и эстрона.

• Эстрадиол – главный эстроген, вырабатываемый яичниками. Он необходим для развития вторичных половых признаков, например молочных желез, а также для менструального цикла и беременности. Синтетический эстрадиол входит в состав противозачаточных таблеток.

• Эстриол вырабатывает плацента. Его почти невозможно обнаружить в обычное время, зато при беременности его уровень возрастает в тысячу раз.

• Эстрон – еще один менее эффективный эстроген, вырабатываемый яичниками и доминирующий уже после менопаузы.

Ради простоты и в тех случаях, когда незачем делать различие между этими тремя эстрогенами, я буду использовать общее название «эстроген».

Половые гормоны организуют репродуктивные зоны мозга в предродовой период

Мать-природа эгоистична. Она ставит перед нами единственную цель – заниматься сексом и приносить потомство. Чтобы мы гарантированно встречались и совокуплялись, те участки нашего мозга, которые управляют размножением, в особенности гипоталамус, становятся «маскулинизированными» или «феминизированными» – под стать нашим гонадам (то есть половым железам).

Гормоны влияют на развитие и реакции репродуктивных цепочек нашего мозга. Период внутриутробного развития – первый из двух жизненных этапов, когда наш мозг очень чувствителен к половым гормонам. «Мы называем этот ранний период гормонального воздействия организационным, ведь он упорядочивает или программирует мозг так, чтобы тот реагировал на гормоны во взрослом возрасте», – объясняет Маккарти. Многие межполовые различия, которые действительно существуют, предопределены развитием. Затем они активизируются или выявляются под действием гормонов во время второго этапа – пубертата.

В предродовой период главенствует тестостерон, вырабатываемый семенниками плода. Тестостерон обеспечивает «маскулинизацию» репродуктивных участков мозга у мальчиков. У девочек без тестостерона участки мозга, имеющие отношение к репродуктивному поведению, становятся «феминизированными».

Какую роль играет эстроген в развитии женского мозга?

Возможно, вы спросите: если тестостерон «маскулинизирует» еще не родившегося младенца-мальчика, влияет эстроген из яичников плода на «феминизирование» еще не родившейся девочки?

Хотите – верьте, хотите – нет, но фетальный[25] эстроген не играет вообще никакой роли. Эмбрионам женского пола не требуются гормоны яичников, чтобы стать «феминизированными» (не забывайте: они и так предназначены для того, чтобы стать женщинами). Таким образом, на развитие женского мозга косвенно воздействует скорее отсутствие эстрогена, чем его присутствие.

Мозг неродившихся младенцев также защищен от влияния материнских эстрогенов (вырабатываемых матерью младенцев и плацентой) молекулой альфа-фетопротеина, образующейся в печени плода. Он вступает в связь с эстрогеном в крови и не дает материнскому эстрогену попасть в мозг ребенка[26].

Любопытно, что эстроген участвует в организации архитектуры мужского мозга. Тестостерон легко проникает в мозг плода мужского пола, где его преобразует в эстрадиол фермент ароматаза. Уже доказано, что «женский» гормон эстрадиол отвечает за «маскулинизацию» мужского мозга во внутриутробный период.

Мать-природа эгоистична. И у нее есть чувство юмора.

От мозга к поведению: ищем связи

Межполовые различия в успеваемости по математике, интересе к технике или способности к точным и естественным наукам зачастую приписывают исключительно наличию (или отсутствию) тестостерона при внутриутробном развитии. В 2005 году президент Гарвардского университета Лоуренс Саммерс высказал спорное предположение: успехи мужчин в областях, связанных с математикой, объясняются врожденными биологическими различиями, а именно пренатальным тестостероном. Правда, вскоре он ушел в отставку. Один из программистов Google в августе 2017 года привел тот же довод, объясняя, почему женщины меньше преуспевают в естественных и точных науках, и выступил против межгрупповых тренингов. Его уволили.

Большинство ученых, изучающих межполовые различия, соглашаются, что пренатальный тестостерон напрямую не влияет на успехи в учебе у детей или выбор карьеры у взрослых. Тому есть убедительные доказательства. Корделия Файн указывает, что исследования межполовых различий, обусловленных гормонами, зачастую корреляционные. Они подразумевают, что уровень гормонов – основная причина, но не учитывают факт, что наша биология «переплетена» с нашим жизненным опытом и социальным контекстом[27].

Пренатальные гормоны могут обеспечить «небольшой толчок в одном направлении»[28]. Его результаты либо дополняются, либо уничтожаются средой. Вот мое мнение: еще 60 лет назад политики, юристы и доктора среди женщин встречались редко, так же как и ученые, инженеры или математики. (Что уж говорить о женщинах, пишущих книги по нейробиологии.) Очевидно, что колоссальное гендерное неравенство в обществе не объясняется небольшими межполовыми различиями, которые существуют в мозге детей до рождения. Отношение и культурные ожидания социума, связанные со способностями девочек и женщин, и наше положение на рабочем месте разительно изменились. А вот уровень пренатальных гормонов – нет.

Установить прямую связь между пренатальными гормонами, мозгом и поведением нейробиологам оказалось гораздо сложнее, чем можно подумать. Нам нелегко составить общую картину по тщательно контролируемым лабораторным исследованиям даже на грызунах, не то что на людях. Все это можно в самом упрощенном виде приписать тому факту, что обширные сети нейронов контролируют, кто мы такие и как себя ведем. Одна из ролей этих сетей – объединять информацию из множества источников. На протяжении всей жизни социальные, культурные и психологические влияния в сложном сочетании с биологией определяют наше мышление, чувства и поведение.

Модель «снизу вверх, снаружи внутрь, сверху вниз» я разработала для своих студентов. Это структура, в которой рассматривается влияние на мозг биологических, психологических и социальных факторов на протяжении жизни.

• Элементы группы «снизу вверх» – биологические или физиологические факторы, определяющие здоровье мозга, развитие и старение. К ним относятся гены, гормоны, иммунная система, питание, физическая активность, сон и другие особенности образа жизни, которые мы выбираем.

• Элементам группы «снаружи внутрь» – круг общения, среда обитания, жизненные события, образование, нынешние обстоятельства, внешние стрессовые факторы и семейное происхождение.

• Элементы группы «сверху вниз» – мысли, эмоции, личностные качества, мировоззрение и система убеждений.

Эти многочисленные элементы не только определяют развитие, функционирование и здоровье мозга. Каждый из них динамически влияет на остальные.

Например:

• От мыслей и чувств может зависеть наше физическое восприятие боли. Вот почему стресс из группы «снаружи внутрь» способен усугублять ощущение («сверху вниз») боли («снизу вверх»).

• Социальные контакты непосредственно связаны со здоровьем мозга, вот почему у людей, живущих изолированно, выше риск деменции.

• Физическое здоровье влияет на настроение. Именно поэтому двигательная активность («снизу вверх») регулирует эмоции («сверху вниз») и может использоваться для лечения депрессии.

23

Wilhelm D., Palmer S., Koopman P. Sex determination and gonadal development in mammals. Physiol. Rev. 2007; 87 (1): 1–28.

24

Graves J. Differences between men and women are more than the sum of their genes. The Conversation, 2015.

25

Фетальный – относящийся к периоду внутриутробного развития. – Прим. ред.

26

De Mees C. et al. Alpha-fetoprotein controls female fertility and prenatal development of the gonadotropin-releasing hormone pathway through an antiestrogenic action. Mol. Cell Biol. 2006; 26 (5): 2012–2018.

27

Fine C. et al. Plasticity, plasticity, plasticity … and the rigid problem of sex. Trends Cogn. Sci. 2013; 17 (11): 550–551.

28

Eliot L. Pink brain, blue brain: How small differences grow into troublesome gaps – and what we can do about it. New York: Houghton Mifflin Harcourt, 2010.