Geschlechterrollenwechsel in der Pubertät aufgrund 5a-reductase-2 Ausfall (5a-RD-2)

Ein interessanter Bericht schildert den Verlauf einer biologischen Besonderheit,  der 5a-reductase-2 deficiency (5a-RD-2):

Ich hatte dazu schon einmal einen Artikel:

Gender development and 5a-reductase-2 deficiency (5a-RD-2) and 17bhydroxysteroid dehydrogenase-3 deficiency (17b-HSD-3) Children with 5α-RD-2 have an enzyme defect that prenatally blocks the conversion of testosterone into dihydrotestosterone. Consequently they are born with external genitals that are female in appearance. They are usually raised as girls and seem to have a female gender identity, but, if the condition is not discovered in childhood, these children develop male sex characteristics in puberty: growth of their “clitoris” and scrotum, lowering of the voice, beard growth, masculine muscle development, and masculine body fat distribution. After puberty, many of these youngsters start living as males and develop a sexual attraction toward females. These transitions have been primarily documented in non-Western cultures. When raised as boys, these children have a male identity and behave like boys.

Dazu dann aus dem Artikel:

A study of this form of pseudo-hermaphroditism in the Dominican Republic found 18 cases, all of whom had been unambiguously assigned a female sex and socialized as girls by parents who had no idea that their daughters might be sons. This occurred in a traditional, rural, unsophisticated, Latin American society with clear and distinct differences in male and female sex role behaviour. At the time of their sex change, several of the subjects were already engaged to be married to men. All had girls’ names, dressed as girls, and regarded themselves as girls until the sex change.

Following puberty, all the subjects developed male genitals along with the other secondary sexual characteristics of adolescent males. One of the first signs of the sex change in the erstwhile girls was a sudden interest in playing football! The ages at which subjects first experienced morning erections, nocturnal emissions, masturbation and sexual intercourse were not appreciably different between those raised as girls who changed to a male-gender identity and a control group raised as boys from the beginning.

Vermutlich würde man hier im feministischen sagen, dass eben die Zuordnung des Männlichen zu den Genitalien so eindeutig ist, dass sie trotz aller Erziehung ihre Rollen vergessen und männlich werden.

Dazu aus meinem Butlerartikel:

Butler überträgt diesen Gedanken, wie Foucault bereits vor ihr auf das Geschlechterverhältnis, wo nach ihrer Auffassung ebenfalls bestimmte Geschlechternormen errichtet worden sind, die die Errichtung der Geschlechter und deren Verhalten bewirken. Diese knüpfen an die unterschiedlichen Körper von Mann und Frau an, die aber insoweit lediglich das Unterscheidungsmerkmal bilden, dass dann über verschiedene kulturell geschaffene Regeln zur Errichtung der Geschlechterrollen führt. Körper materialisieren sich nie unabhängig von ihrer kulturellen Form, sind also immer an ihre kulturspezifische Wahrnehmung gebunden.
Diese kulturspezifischen Merkmale der Geschlechterrollen werden dann durch beständige Wiederholung gleichsam eingeübt.
Nach dieser Vorstellung gibt es ersteinmal keine Frau als Subjekt, sondern das was als Frau definiert wird ist beständig einer kulturellen Betrachtung und Veränderung unterworfen. Eine „Frau“ mit einem männlicheren Körper ist in dieser Hinsicht teilweise schon wieder den männlichen Regeln unterworfen, ist also nicht per se Frau, sondern irgendwo dazwischen. Ein Transsexueller wäre nach erfolgter Operation über seinen Körper neuen Geschlechternormen unterworfen, die aber wiederum im Fluss sind und wer welchen Normen unterworfen ist, ist ebenso im Fluss, was die Abgrenzung der Geschlechter schwierig macht. Allein der Diskurs kann nach diesen Vorstellungen festlegen, was eigentlich eine Frau und was ein Mann ist. Denn der Diskurs hätte nach diesen Theorien etwa die Macht, einem Mann mit einem zB geringen Bartwuchs die Männereigenschaft abzusprechen und ihn den Frauen zuzuordnen (wenn ich es richtig verstehe). Darauf, dass die Abgrenzung dennoch in den meisten Kulturen abgesehen von den geringen Zahlen der Intersexuellen und Transsexuellen unproblematisch ist, geht sie meines Wissens nach nicht ein.
Für Butler schafft der Diskurs damit auch gleichzeitig den Körper -durch die Sprache materialisert sich das Geschlecht, Diskurs und Materie sind insofern miteinander verbunden. Die Sprache und der Diskurs stehend damit auf einer Stufe mit der Materie. Das Sprache und Diskurs die Materie nicht verändern und die Materie unterschiedlich bleibt ist nicht relevant, weil das übergeordnete Subjekt aus den drei Elementen, Diskurs, Sprache und Materie, eben durch diese alle drei geschaffen wird. Eine Frau kann nicht Frau sein, wenn die Eigenschaft Frau nicht durch den Diskurs in seiner gerade gültigen Form geschaffen, dies durch Sprache vermittelt wird und die Unterscheidung zu anderen Geschlechtern anhand körperlicher Faktoren, an denen diese Normen ansetzen können, erfolgen kann. (vgl auch „Butler zur Konstruktion der Geschlechter„)

Weil also deren Körper männlicher werden übernehmen sie dann nach dieser Vorstellung auch männliche Normen. Allerdings scheint mir die Erklärung nach der Biologie wesentlich realistischer und natürlich müsste man sich dann auch entscheiden, ob Erziehung leicht änderbar ist, ebenso wie Geschlechterrollen oder nicht.

The study found that all but two (89 per cent) made a full sex-role change and were living with women at the time of the study despite parental consternation, their own initial shock, and social pressure not to do so.

Gerade wenn man diesen Druck dazu nimmt und auch berücksichtigt, dass sie nicht plötzlich körperlich Männer geworden sind, sondern nur männlicher, passen auch die oben genannten Theorien nach meiner Auffassung nicht. Eine so hohe Quote passt aber sehr gut zu den biologischen Theorien.

Auch die anderen beiden Personen haben aber erhebliche Veränderungen mit dem Einsetzen der Hormone erlebt.

One of the remaining two continued to dress as a woman, had sexual relations with women but not men, and had masculine ways. The other persisted in the female role and lived with a man for a year until he left her. She was described by the study as having masculine build and mannerisms but wore false breasts and at the time of the study desired a sex change operation to make her a more normal woman.

Auch sicherlich keine einfachen Schicksale plötzlich eine solche Umkrempelung des eigenen Lebens zu erfahren und alles auf den Kopf gestellt zu bekommen, was bisher galt.

Of the 18, she was the only one who persisted in all respects with the female sex role that she had been assigned at birth. The researchers conclude: “These subjects demonstrate that in the absence of sociocultural factors that could interrupt the natural sequence of events, the effect of testosterone predominates, over-riding the effect of rearing as girls.”

Es würde in der Tat ganz neue Modelle erfordern um diese Phänomene darzustellen, wenn man nur auf die Erziehung abstellt. Denn dieses Abstreifen der Erziehung scheint mir mit den bisherigen Theorien nicht wirklich zu erklären.

Ein anderes Beispiel:

The Simbari Anga of Papua New Guinea have a radically different culture from that of the Dominican Republic: after male initiation rites (prior to puberty) the two sexes are kept rigorously separate, and ritualized oral sex occurs between men from puberty until premarital age. Yet in spite of this barrier between the sexes,

most of the affected individuals changed their gender identities from female to male at puberty, albeit with much turmoil … The fact that these individuals adopted male gender identity at puberty suggests that prenatal exposure of the brain to testosterone, combined with normal activational events of male puberty, overrides any effect of rearing in the determination of adult gender identity.

Bei vollkommener Trennung konnten sie dennoch eine andere Geschlechteridentität entwickeln. Aber eben auch nur die davon betroffenen, die eine hormonelle Umstellung erlebten.

The researchers conclude:

It has been proposed that gender identity becomes fixed by 18 months to 4 years of age, at the approximate time of language development (…). During this time a child becomes aware of his or her gender. Awareness of one’s gender and being unalterably fixed in that gender appear to be two separate issues. Subjects with 5α-reductase deficiency who have undergone a gender change suggest that gender identity in man is not fixed in childhood but is continually evolving, becoming fixed with or following pubertal events.

In humans, androgens, and not just environmental or sociocultural factors, make a strong and definite contribution to the formation of a male gender identity (…).

Es ist ein interessanter Sonderfall, der sicherlich weiterer Forschung wert ist. Natürlich funktioniert ansonsten bei anderen Jungs und Mädchen auch die Umwandlung von Testosteron auch, so dass da bestimmte Abläufe früher beginnen und abgeschlossen werden könnten.

In terms of the diametric model(link is external), sexuality is a complex issue, as I argued in a previous post, with a real, mechanistic, genetically-determined part—sex—and an imaginary, mentalistic part—gender. Furthermore, as I also pointed out in another post, even the purely genetic/hormonal aspect of sex is much more complicated in reality than it might seem. But however you look at it, the score seems to be: Nature 9, Nurture 1! At the very least, it certainly isn’t the draw we’re usually told it is.

Es zeigt aus meiner Sicht auch die starke Wirkung der Biologie, die selbst einen so komplexen Wandel bewirken kann.

Geschlechterunterschiede im Gehirn sind bereits im Alter von einem Monat vorhanden

Ein interessante Studie zu Geschlechterunterschieden im Gehirn bei Säuglingen:

The developing brain undergoes systematic changes that occur at successive stages of maturation. Deviations from the typical neurodevelopmental trajectory are hypothesized to underlie many early childhood disorders; thus, characterizing the earliest patterns of normative brain development is essential. Recent neuroimaging research provides insight into brain structure during late childhood and adolescence; however, few studies have examined the infant brain, particularly in infants under 3 months of age. Using high-resolution structural MRI, we measured subcortical gray and white matter brain volumes in a cohort (N = 143) of 1-month infants and examined characteristics of these volumetric measures throughout this early period of neurodevelopment. We show that brain volumes undergo age-related changes during the first month of life, with the corresponding patterns of regional asymmetry and sexual dimorphism. Specifically, males have larger total brain volume and volumes differ by sex in regionally specific brain regions, after correcting for total brain volume. Consistent with findings from studies of later childhood and adolescence, subcortical regions appear more rightward asymmetric. Neither sex differences nor regional asymmetries changed with gestation-corrected age. Our results complement a growing body of work investigating the earliest neurobiological changes associated with development and suggest that asymmetry and sexual dimorphism are present at birth.

Quelle: Investigation of brain structure in the 1-month infant (Scihub Volltext Link)

Aus der Studie:

Unterschiede Gehirn Mann Frau 1 Monat

Unterschiede Gehirn Mann Frau 1 Monat

Da geht es um die

  1. Größe des Gehirns von männlichen und weiblichen Babies nach Geburt.
  2. Das Volumen der weißen Substanz im Gehirn
  3. Das Volumen der grauen Substanz im Gehirn

Wie man sieht ist das Gehirn der männlichen Babies im Durchschnitt zB größer, und zwar über die hier erfassten Alter hinweg, auch wenn es einzelne männliche Babies mit relativ kleinen und einige Mädchen mit relativ großen Gehirnvolumen gibt. Der Trend ist aber recht deutlich.

Auch die Daten zu den verschiedenen Bereichen zeigen deutliche Unterschiede:

Unterschiede Gehirn Mann Frau 1 Monat

Unterschiede Gehirn Mann Frau 1 Monat

Es wird schwer das mit einer unterschiedlichen Sozialisiation zu erklären. Sie müsste dann wohl bereits im Mutterleib ansetzen. Was allerdings pränatale Hormone in der Tat machen, wie man beispielsweise an dem Testosteronspiegel sieht:

Testosteron Maenner Frauen

Testosteron Maenner Frauen

Aus einer Besprechung der Studie:

Dean’s team found that the boys’ brains were 8.3 per cent bigger, in line with the sex difference in brain volume found in adults and the few other available infant studies. Also as seen in adults, male brains had relatively more white matter (connecting tissue) and female brains more grey matter, relative to total brain size.

A number of specific neural areas were larger in males, such as parts of the limbic system involved in emotions, including the amygdala, insula, thalamus and putamen. The researchers also found evidence for relatively larger hippocampi, an area involved in memory, which has more commonly been found to be larger in females, although not universally so. Meanwhile female brains were relatively larger in other limbic areas such as parts of the cingulate gyrus, caudate and parahippocampal gyrus, and they had a few white-matter structures that were relatively larger.

These sex differences were smaller than has been observed in adults, which suggests that maturation continues this differentiation, likely through the high volume of sex steroid receptors in these brain areas. The alternative suggestion is that the subsequent differentiation is due to socialisation, but for the forces of socialisation to work along the same lines as pre-existing biological forces would suggest that socialisation is at most a feedback loop between biology and society.

There were a lot of brain areas that differed structurally between the sexes, but it would be irresponsible to draw any firm conclusions about what they might mean for function and behaviour. For instance,  what could differences in overall insula size possibly mean psychologically when the area is associated with “compassion and empathy, perception, motor control, self-awareness, cognitive functioning”, “interpersonal experience” and “psychopathology”?

Insofern liegt noch viel Arbeit vor den Forschern, bis sie die Unterschiede wirklich verstehen. Aber dennoch entzieht diese Studie vielen, die auf einen Blank Slate abstellen und annehmen, dass Geschlechterunterschiede nur auf Sozialisiation zurück gehen können einiges an Boden bzw. erfordert, dass diese ihre Thesen kritisch hinterfragen.

Vgl auch:

Studiensammlung 4: (Prenatale) Hormone und Geschlechterunterschiede im Gehirn und Verhalten

Und weil wir heute eh schon eine Studie hier zu Gehirnunterschieden haben hier ein paar weitere Studien:

1.

Fetal Testosterone Influences Sexually Dimorphic Gray Matter in the Human Brain

In nonhuman species, testosterone is known to have permanent organizing effects early in life that predict later expression of sex differences in brain and behavior. However, in humans, it is still unknown whether such mechanisms have organizing effects on neural sexual dimorphism. In human males, we show that variation in fetal testosterone (FT) predicts later local gray matter volume of specific brain regions in a direction that is congruent with sexual dimorphism observed in a large independent sample of age-matched males and females from the NIH Pediatric MRI Data Repository. Right temporoparietal junction/posterior superior temporal sulcus (RTPJ/pSTS), planum temporale/parietal operculum (PT/PO), and posterior lateral orbitofrontal cortex (plOFC) had local gray matter volume that was both sexually dimorphic and predicted in a congruent direction by FT. That is, gray matter volume in RTPJ/pSTS was greater for males compared to females and was positively predicted by FT. Conversely, gray matter volume in PT/PO and plOFC was greater in females compared to males and was negatively predicted by FT. Subregions of both amygdala and hypothalamus were also sexually dimorphic in the direction of Male > Female, but were not predicted by FT. However, FT positively predicted gray matter volume of a non-sexually dimorphic subregion of the amygdala. These results bridge a long-standing gap between human and nonhuman species by showing that FT acts as an organizing mechanism for the development of regional sexual dimorphism in the human brain.

Ergänzung:

(FT was measured from amniotic fluid samples collected between 13 and 20 weeks of gestation (mean FT, 0.79 nmol/L; SD, 0.34 nmol/L; range, 0.25–1.70 nmol/L).

2.

The Impact of Sex, Puberty, and Hormones on White Matter Microstructure in Adolescents

Background: During adolescence, numerous factors influence the organization of the brain. It is unclear what influence sex and puberty have on white matter microstructure, as well as the role that rapidly increasing sex steroids play. Methods: White matter microstructure was examined in 77 adolescents (ages 10–16) using diffusion tensor imaging. Multiple regression analyses were performed to examine the relationships between fractional anisotropy (FA) and mean diffusivity (MD) and sex, puberty, and their interaction, controlling for age. Follow-up analyses determined if sex steroids predicted microstructural characteristics in sexually dimorphic and pubertal-related white matter regions, as well as in whole brain. Results: Boys had higher FA in white matter carrying corticospinal, long-range association, and cortico-subcortical fibers, and lower MD in frontal and temporal white matter compared with girls. Pubertal development was related to higher FA in the insula, while a significant sex-by-puberty interaction was seen in superior frontal white matter. In boys, testosterone predicted white matter integrity in sexually dimorphic regions as well as whole brain FA, whereas estradiol showed a negative relationship with FA in girls. Conclusions: Sex differences and puberty uniquely relate to white matter microstructure in adolescents, which can partially be explained by sex steroids.

Ergänzung:

Hormonal Assessment
Four milliliters of blood was collected via venipuncture between the hours of 7:00 to 10:00 AM at the Oregon Clinical and Translational Research Institute in the same week as the imaging session.

3.

Regional sex differences in grey matter volume are associated with sex hormones in the young adult human brain

Previous studies suggest organizing effects of sex hormones on brain structure during early life and puberty, yet little is known about the adult period. The aim of the present study was to elucidate the role of 17β-estradiol, progesterone, and testosterone on cortical sex differences in grey matter volume (GM) of the adult human brain. To assess sexual dimorphism, voxel-based morphometry (VBM) was applied on structural magnetic resonance images of 34 healthy, young adult humans (17 women, 17 men, 26.6 ± 5 years) using analyses of covariance. Subsequently, circulating levels of sex hormones were associated with regional GM using linear regression analyses. After adjustment for sex and total GM, significant associations of regional GM and 17β-estradiol were observed in the left inferior frontal gyrus (β = 0.39, p = 0.02). Regional GM was inversely associated with testosterone in the left inferior frontal gyrus (β = −0.16, p = 0.04), and with progesterone in the right temporal pole (β = −0.39, p = 0.008). Our findings indicate that even in young adulthood, sex hormones exert organizing effects on regional GM. This might help to shed further light on the underlying mechanisms of both functional diversities and congruence between female and male brains.

4.

Pubertal hormones organize the adolescent brain and behavior

Maturation of the reproductive system during puberty results in elevated levels of gonadal steroid hormones. These hormones sculpt neural circuits during adolescence, a time of dramatic rewiring of the nervous system. Here, we review the evidence that steroid-dependent organization of the adolescent brain programs a variety of adult behaviors in animals and humans. Converging lines of evidence indicate that adolescence may be a sensitive period for steroid-dependent brain organization and that variation in the timing of interactions between the hormones of puberty and the adolescent brain leads to individual differences in adult behavior and risk of sex-biased psychopathologies.

5.

Prenatal hormones and childhood sex-segregation: Playmate and play style preferences in girls with congenital adrenal hyperplasia

We investigated playmate and play style preference in children with congenital adrenal hyperplasia (CAH) (26 females, 31 males) and their unaffected siblings (26 females, 17 males) using the Playmate and Play Style Preferences Structured Interview (PPPSI). Both unaffected boys and girls preferred same-sex playmates and sex-typical play styles. In the conflict condition where children chose between a same-sex playmate engaged in an other-sex activity or an other-sex playmate engaged in a same-sex activity, boys (both CAH and unaffected brothers) almost exclusively chose playmates based on the preferred play style of the playmate as opposed to the preferred gender label of the playmate. By contrast, unaffected girls used play style and gender label about equally when choosing playmates. Girls with CAH showed a pattern similar to that of boys: their playmate selections were more masculine than unaffected girls, they preferred a boy-typical play style and, in the conflict condition, chose playmates engaged in a masculine activity. These findings suggest that prenatal androgen exposure contributes to sex differences in playmate selection observed in typically-developing children, and that, among boys and girls exposed to high levels of androgens prenatally, play style preferences drive sex segregation in play.

6.

Prenatal Hormones and Postnatal Socialization by Parents as Determinants of Male-Typical Toy Play in Girls With Congenital Adrenal Hyperplasia

Toy choices of 3- to 10-year-old children with congenital adrenal hyperplasia (CAH) and of their unaffected siblings were assessed. Also assessed was parental encouragement of sex-typed toy play. Girls with CAH displayed more male-typical toy choices than did their unaffected sisters, whereas boys with and without CAH did not differ. Mothers and fathers encouraged sex-typical toy play in children with and without CAH. However, girls with CAH received more positive feedback for play with girls’ toys than did unaffected girls. Data show that increased male-typical toy play by girls with CAH cannot be explained by parental encouragement of male-typical toy play. Although parents encourage sex-appropriate behavior, their encouragement appears to be insufficient to override the interest of girls with CAH in cross-sexed toy

7.

Increased aggression and activity level in 3- to 11-year-old girls with congenital adrenal hyperplasia

Experimental research in a wide range of mammals has documented powerful influences of androgen during early development on brain systems and behaviors that show sex differences. Clinical research in humans suggests similar influences of early androgen concentrations on some behaviors, including childhood play behavior and adult sexual orientation. However, findings have been inconsistent for some other behaviors that show sex differences, including aggression and activity level in children. This inconsistency may reflect small sample sizes and assessment limitations. In the present study, we assessed aggression and activity level in 3- to 11-year-old children with CAH (38 girls, 29 boys) and in their unaffected siblings (25 girls, 21 boys) using a questionnaire that mothers completed to indicate current aggressive behavior and activity level in their children.

Data supported the hypotheses that:

  • 1. unaffected boys are more aggressive and active than unaffected girls;
  • 2. girls with CAH are more aggressive and active than their unaffected sisters; and
  • 3. boys with and without CAH are similar to one another in aggression and activity level.

These data suggest that early androgens have a masculinizing effect on both aggressive behavior and activity level in girls.

8.

Prenatal androgen exposure alters girls’ responses to information indicating gender-appropriate behaviour

Individual variability in human gender-related behaviour is influenced by many factors, including androgen exposure prenatally, as well as selfsocialization and socialization by others postnatally. Many studies have looked at these types of influences in isolation, but little is known about how they work together. Here, we report that girls exposed to high concentrations of androgens prenatally, because they have the genetic condition congenital adrenal hyperplasia, show changes in processes related to selfsocialization of gender-related behaviour. Specifically, they are less responsive than other girls to information that particular objects are for girls and they show reduced imitation of female models choosing particular objects. These findings suggest that prenatal androgen exposure may influence subsequent gender-related behaviours, including object (toy) choices, in part by changing processes involved in the self-socialization of gendered behaviour, rather than only by inducing permanent changes in the brain during early development. In addition, the findings suggest that some of the behavioural effects of prenatal androgen exposure might be subject to alteration by postnatal socialization processes. The findings also suggest a previously unknown influence of early androgen exposure on later processes involved in self socialization of gender-related behaviour, and thus expand understanding of the developmental systems regulating human gender development.

9.

How early hormones shape gender development

Highlights
Prenatal androgens influence sex-related characteristics to varying degrees.
• Androgens facilitate male-typed activities through interest in things versus people.
• Androgens are associated with some aspects of brain structure and activation.
• Current work is focused on interplay of hormones and social environment.
• Relevant to questions regarding sex-related psychopathology, prenatal programming.
 
Many important psychological characteristics show sex differences, and are influenced by sex hormones at different developmental periods. We focus on the role of sex hormones in early development, particularly the differential effects of prenatal androgens on aspects of gender development. Increasing evidence confirms that prenatal androgens have facilitative effects on male-typed activity interests and engagement (including child toy preferences and adult careers), and spatial abilities, but relatively minimal effects on gender identity. Recent emphasis has been directed to the psychological mechanisms underlying these effects (including sex differences in propulsive movement, and androgen effects on interest in people vs things), and neural substrates of androgen effects (including regional brain volumes, and neural responses to mental rotation, sexually arousing stimuli, emotion, and reward). Ongoing and planned work is focused on understanding the ways in which hormones act jointly with the social environment across time to produce varying trajectories of gender development, and clarifying mechanisms by which androgens affect behaviors. Such work will be facilitated by applying lessons from other species, and by expanding methodology. Understanding hormonal influences on gender development enhances knowledge of psychological development generally, and has important implications for basic and applied questions, including sex differences in psychopathology, women’s underrepresentation in science and math, and clinical care of individuals with variations in gender expression.

10.

The organizing actions of adolescent gonadal steroid hormones on brain and behavioral development

Highlights

• Adolescence is a sensitive period for the effects of hormones on brain and behavior.
• Testicular hormones masculinize and defeminize social and reproductive behaviors.
• Ovarian hormones have both feminizing and defeminizing effects on female behavior.
• Gonadal steroid hormones drive many brain structural changes during adolescence.
• Adolescence may be part of a protracted postnatal steroid-sensitive period.

Abstract
Adolescence is a developmental period characterized by dramatic changes in cognition, risk-taking and social behavior. Although gonadal steroid hormones are well-known mediators of these behaviors in adulthood, the role gonadal steroid hormones play in shaping the adolescent brain and behavioral development has only come to light in recent years. Here we discuss the sex-specific impact of gonadal steroid hormones on the developing adolescent brain. Indeed, the effects of gonadal steroid hormones during adolescence on brain structure and behavioral outcomes differs markedly between the sexes. Research findings suggest that adolescence, like the perinatal period, is a sensitive period for the sex-specific effects of gonadal steroid hormones on brain and behavioral development. Furthermore, evidence from studies on male sexual behavior suggests that adolescence is part of a protracted postnatal sensitive period that begins perinatally and ends following adolescence. As such, the perinatal and peripubertal periods of brain and behavioral organization likely do not represent two discrete sensitive periods, but instead are the consequence of normative developmental timing of gonadal hormone secretions in males and females.

11.

Effects of chromosomal sex and hormonal influences on shaping sex differences in brain and behavior: Lessons from cases of disorders of sex development

Sex differences in brain development and postnatal behavior are determined largely by genetic sex and in utero gonadal hormone secretions. In humans however, determining the weight that each of these factors contributes remains a challenge because social influences should also be considered. Cases of disorders of sex development (DSD) provide unique insight into how mutations in genes responsible for gonadal formation can perturb the subsequent developmental hormonal milieu and elicit changes in normal human brain maturation. Specific forms of DSDs such as complete androgen insensitivity syndrome (CAIS), congenital adrenal hyperplasia (CAH), and 5α-reductase deficiency syndrome have variable effects between males and females, and the developmental outcomes of such conditions are largely dependent on sex chromosome composition. Medical and psychological works focused on CAH, CAIS, and 5α-reductase deficiency have helped form the foundation for understanding the roles of genetic and hormonal factors necessary for guiding human brain development. Here we highlight how the three aforementioned DSDs contribute to brain and behavioral phenotypes that can uniquely affect 46,XY and 46,XX individuals in dramatically different fashions

Aus der Studie:

CAH ein Schaubild

CAH, CAIS und 5-alpha reductace Deficiency: ein Schaubild

Weiteres aus der Studie:

Research focused on cases of DSD have helped the scientific community better understand the interplay between gonadal hormones and sex chromosome complement with regard to generating some of the sex differences observed in humans. These works have shed light on the likelihood that testosterone exposure, as opposed to sex chromosomes, is a larger contributing factor for guiding one’s sexual orientation and to a lesser extent gender identity. We see that 46,XX CAH individuals that have been exposed to in utero testosterone experience a greater degree of dissatisfaction in gender assignment in addition to above-average levels of homosexual and bisexual fantasies, a proxy for sexual preference. As previously mentioned, other variables are present in CAH cases such as life-long medical interventions and psychosocial confounds. These variables may constitute an environmental factor that, when coupled with biological predispositions, generates variations in sexual orientation and gender identity. That sexual orientation is determined solely by in utero hormonal milieu is unlikely. We see that the vast majority of CAH women, despite having been exposed to above-average levels of testosterone, identify as heterosexual as measured by both partners and sexual fantasies. The science of sexual orientation is still weakly understood at the mechanistic level; however, considerable amounts of research have proposed many possibilities for the causes of same-sex attraction (LeVay, 2012; Bailey et al., 2016).

The strongest evidence that adds support for the influence of testosterone in structuring gender identity comes from the work focused on 46,XY CAIS, in which nearly all individuals researched indicate feelings typical of female gender. In addition to self-reports and clinical evaluations, recent fMRI studies have also demonstrated that CAIS women not only feel female but also neurologically respond more similarly to 46,XX women than to 46,XY men when observing sexual images. However, new studies are continually emerging suggesting that gender identity and sexual orientation in individuals with CAIS are not as clear as once thought, and the rates of nonheterosexual and gender dysphoria may be much higher than currently stated. In addition to CAH and CAIS, 5α-reductase deficiencies have also demonstrated the strong role of testosterone’s ability to organize the human brain hormonally and influence adult gender identity and behavior. If early in utero exposure had no influence in guiding brain gender, we would expect considerable difficulty with the female-to-male transition observed in pubertal years in those with 5α-reductase deficiency. What we observe, however, is that an overwhelming majority of individuals with this condition comfortably transitioned into the new gender role at puberty, a worldwide observation occurring throughout many different types of social environments. Despite the convincing findings for the role of testosterone in generating these observations, the influence of social and other environmental variables are also factors that require consideration.

Cognitive Conclusions
Studying cases of DSDs has also provided insight into some of the biological parameters that generate sex differences in cognitive abilities such as visuospatial awareness and targeting ability. From studies with 46,XX CAH individuals it has been well established that in utero androgen exposure seems to enhance the ability to mentally rotate objects as well as improving hand–eye coordination during targeting tasks. This trait appears to be dependent on sex chromosome complement in addition to hormone exposure, insofar as 46,XY males with CAH actually perform worse than their matched controls, which is unexpected given the fact that CAH males would have equal or elevated levels of circulating testosterone. This raises the notion, as mentioned above, that proper timing and dosage are also likely to be important for enhancing such abilities and that simply having above-average levels of testosterone during development would not generate a “super-male.” CAIS provides another insight into this matter, demonstrating that the ability to respond to testosterone on an XY background is critical to establishing baseline spatial performance abilities. fMRI studies demonstrate that 46,XY CAIS had less inferior parietal lobe neuroactivation when performing spatial rotation tasks, a feature that resembles 46,XX females more than control genetic males. These fMRI studies on CAIS individuals once again minimize social influences and allow for a more unbiased assessment of the requirement for testosterone over genetic composition for shaping these cognitive performance sex differences.
Structural Conclusions
From the MRI studies that have been conducted in patients with CAH, it is clear that DSDs affect more than gonadal development. As highlighted, the central nervous system is highly sensitive to various hormones, and imbalances of these can greatly affect downstream behavior as well as overall brain structure. Variations in amygdala volume seem to be present in some individuals with CAH; however the effect is different depending on sex chromosome composition. Specifically, 46,XY males with CAH show unilateral reductions in the left amygdala, whereas 46,XX females with CAH show bilateral reductions in overall volume. Alterations in amygdala volume seem to be consistent with long-term glucocorticoid replacement therapies because findings for non-CAH patients on such hormone regiments also show amygdala abnormalities. The documentations of white matter irregularities seem to be unaffected by chromosomal sex and to cause similar variations in both males and females with CAH. The explanations for these results are not agreed upon, and more research will be needed before causations can be associated with the unusual white matter findings. Although limited, these discoveries have opened a new area for potential investigation focusing on the role of glucocorticoid influences in the developing brain in addition to the more frequently studied gonadal hormonal contributions. Unfortunately, no extensive structural studies have been conducted in patients with CAIS or 5α-reductase deficiencies. These findings would be invaluable in determining the direct effect of testosterone on the structures that in MRI studies have shown alterations in CAH. Future work focusing on outcomes in individuals with DSD will continue to aid in deciphering the contributions of chromosomal sex and hormones to shaping the sexually dimorphic human brain.

12.

Feminists wrestle with testosterone: Hormones, socialization and cultural interactionism as predictors of women’s gendered selves 

Sociology of gender has developed beyond a personality-centered idea of ‘‘sex-roles’’ to an approach that stresses interaction and social structure. At the same time, there has been a concurrent development in the psychological sex-differences and medical literatures toward including the biological bases of sex-typed behavior and gender identities. In this paper, while we conceptualize gender as a social structure, we focus only on the individual level of analysis: testing the relative strength of (maternal circulating) prenatal hormones, childhood socialization, and the power of expectations attached to adult social roles (cultural interactionist) as explanations for women’s self-reported feminine and masculine selves. Our findings are complex, and support some importance of each theory. Prenatal hormones, childhood socialization, and cultural interactionism were all influential factors for gendered selves. While cultural expectations predicted only feminine selves, prenatal hormones were more robust predictors of masculine sense of self. While personality may be a relatively stable characteristic influenced by the body and childhood socialization, our results reinforce the importance of studying how the social world responds to and reinforces gendered personality.

12.

Genetic association suggests that SMOC1 mediates between prenatal sex hormones and digit ratio

Abstract

Men and women differ statistically in the relative lengths of their index and ring fingers; and the ratio of these lengths has been used as a biomarker for prenatal
testosterone. The ratio has been correlated with a wide range of traits and conditions including prostate cancer, obesity, autism, ADHD, and sexual orientation. In a genome-wide association study of 979 healthy adults, we find that digit ratio is strongly associated with variation upstream of SMOC1 (rs4902759: P = 1.41 9 10-8) and a meta-analysis of this and an independent study shows a probability of P = 1.5 9 10-11. The protein encoded by SMOC1 has recently been shown to play a critical role in limb development; its expression in prostate tissue is dependent on sex hormones, and it has been implicated in the sexually dimorphic development of the gonads. We put forward the hypothesis that SMOC1 provides a link between prenatal hormone exposure and digit ratio.

Anmerkung: Finde ich interessant: Wenn das Protein, welches Einfluss auf die Entwicklung der Gliedmaßen hat, wiederum abhängig von Testosteron ist, dann würde das durchaus erklären, warum die Digit Ratio ein Indikator  für pränatales Testosteron ist, es könnte je nach Zusammenspiel auch zeigen, warum es ein teilweise unzuverlässiger Anzeiger ist, eben weil die Mechanismen unterschiedlich sind.

13.

Exposure to prenatal life events stress is associated with masculinized play behavior in girls

Previous research has shown that prenatal exposure to endocrine-disrupting chemicals can alter children’s neurodevelopment, including sex-typed behavior, and that it can do so in different ways in males and females. Non-chemical exposures, including psychosocial stress, may disrupt the prenatal hormonal milieu as well. To date, only one published study has prospectively examined the relationship between exposure to prenatal stress and gender-specific play behavior during childhood, finding masculinized play behavior in girls who experienced high prenatal life events stress, but no associations in boys. Here we examine this question in a second prospective cohort from the Study for Future Families. Pregnant women completed questionnaires on stressful life events during pregnancy, and those who reported one or more events were considered “stressed”. Families were recontacted several years later (mean age of index child: 4.9 years), and mothers completed a questionnaire including the validated Preschool Activities Inventory (PSAI), which measures sexually dimorphic play behavior. In sex-stratified analyses, after adjusting for child’s age, parental attitudes towards gender-atypical play, age and sex of siblings, and other relevant covariates, girls (n=72) exposed to prenatal life events stress had higher scores on the PSAI masculine sub-scale (β=3.48, p=0.006) and showed a trend towards higher (more masculine) composite scores (β=2.63, p=0.08). By contrast, in males (n=74), there was a trend towards an association between prenatal stress and higher PSAI feminine sub-scale scores (β=2.23, p=0.10), but no association with masculine or composite scores. These data confirm previous findings in humans and animal models suggesting that prenatal stress is a non-chemical endocrine disruptor that may have androgenic effects on female fetuses and anti-androgenic effects on male fetuses.

Anmerkung: Die Werte sind allerdings anscheinend sehr gering

14.

Relations between prenatal testosterone levels and cognitive abilities at 4 years.

Relations between prenatal testosterone (T) levels and cognitive abilities at age 4 were examined for 28 girls and 30 boys. Prenatal T levels were measured in 2nd trimester amniotic fluid samples obtained by amniocentesis and were examined in relation to scores on tests of cognitive abilities. For girls, prenatal T levels showed a curvilinear (inverted U-shaped) relation to language comprehension and classification abilities. Linear relations also were observed in that prenatal T levels were inversely related to girls‘ scores on tasks assessing counting and number facts. Similarly, girls with high average block building scores had lower prenatal T and cognitive abilities were not observed. The observation of relations in girls and not boys is discussed, and the findings are examined in relation to theories of hormone-behavior relations.

15.

Relations between prenatal testosterone and cerebral lateralization in children.

Several theorists have proposed that the sex steroid testosterone acts on the fetal brain during a critical period of development to influence cerebral lateralization (N. Geschwind & A. M. Galaburda, 1987; M. Hines & C. Shipley, see PA, Vol 71:8996; S. F. Witelson, see PA, Vol 79:26441. In the present study. relations were examined between prenatal testosterone levels in 2nd trimester amniotic fluid and lateralization of speech, affect, and handedness at age 10. Girls with higher prenatal testosterone levels were more strongly right-handed and had stronger left-hemisphere speech representation. Boys with higher prenatal testosterone levels had stronger right-hemisphere specialization for the recognition of emotion. This pattern of results is most consistent with Witelson’s (1991) claim that prenatal testosterone leads to greater lateralization of function.

Metastudie zu Geschlechterunterschieden in der Gehirnstruktur

Eine interessante Metastudie hat verschiedene Studien zu Geschlechterunterschieden in der Gehirnstruktur ausgewertet:

Highlights

• This is the first meta-analysis of sex differences in the typical human brain.
• Regional sex differences overlap with areas implicated in psychiatric conditions.
• The amygdala, hippocampus, planum temporale and insula display sex differences.
• On average, males have larger brain volumes than females.
• Most articles providing sex differences in volume are in the ‘mature’ category.

Abstract
The prevalence, age of onset, and symptomatology of many neuropsychiatric conditions differ between males and females. To understand the causes and consequences of sex differences it is important to establish where they occur in the human brain. We report the first meta-analysis of typical sex differences on global brain volume, a descriptive account of the breakdown of studies of each compartmental volume by six age categories, and whole-brain voxel-wise meta-analyses on brain volume and density. Gaussian-process regression coordinate-based meta-analysis was used to examine sex differences in voxel-based regional volume and density. On average, males have larger total brain volumes than females. Examination of the breakdown of studies providing total volumes by age categories indicated a bias towards the 18–59 year-old category. Regional sex differences in volume and tissue density include the amygdala, hippocampus and insula, areas known to be implicated in sex-biased neuropsychiatric conditions. Together, these results suggest candidate regions for investigating the asymmetric effect that sex has on the developing brain, and for understanding sex-biased neurological and psychiatric conditions.

Quelle:  A meta-analysis of sex differences in human brain structure

Wie man an den Werten sieht, gibt es durchaus deutliche Unterschiede:

Unterschiede Gehirn Mann Frau

Unterschiede Gehirn Mann Frau

Aus der Besprechung:

3.3.1. Regional volume meta-analysis
All 16 studies included in the volume voxel-based meta-analysis included a between-group comparison of GM volume, leading to a total of 264 reported GM foci. Only 4 studies performed a WM volume comparison, with a total of 30 WM foci. Since 30 data points are insufficiently spatially dense to perform a meta-analysis, only a coordinate-based meta-analysis on GM volume is currently possible. The 16 studies provided a total of 2186 brains (49% female) aged between 7 and 80 years old. Because an FDR-correction at voxel-level q = 0.05 gave diffuse spatial results, we opted for a more stringent correction to capture the most reliable group differences. The (FDR q = 0.01) thresholded Z-value was 3.428 for the male > female contrast and 3.616 for the female > male contrast, and results are reported in Table 4 using an extent threshold of 60 continuous voxels.

On average, males have larger grey matter volume in bilateral amygdalae, hippocampi, anterior parahippocampal gyri, posterior cingulate gyri, precuneus, putamen and temporal poles, areas in the left posterior and anterior cingulate gyri, and areas in the cerebellum bilateral VIIb, VIIIa and Crus I lobes, left VI and right Crus II lobes. Females on average have larger volume at the right frontal pole, inferior and middle frontal gyri, pars triangularis, planum temporale/parietal operculum, anterior cingulate gyrus, insular cortex, and Heschl’s gyrus; bilateral thalami and precuneus; the left parahippocampal gyrus and lateral occipital cortex (superior division).

3.3.2. Regional tissue density meta-analysis
Eight of the nine studies (eight of the ten age-matched groups) investigating voxel-based sex differences in brain tissue density performed a GM analysis, with a total of 86 reported foci. Only three performed a WM density analysis with a total of 13 foci again discouraging a meta-analysis. The eight studies provided a total number of 741 brains (53% female), aged between 10 and 81 years. Results are reported (with FDR q = 0.05). Z-values were 3.247 for the male > female contrast and 3.445 for the female > male contrast, reported in Table 4 with an extent threshold of 60 continuous voxels. Areas of higher GM density in males compared to females included the left amygdala, hippocampus, insular cortex, pallidum, putamen, claustrum, and an area in the right VI lobe of the cerebellum. The left frontal pole has significantly higher GM tissue density in females compared to males.

Also eine Vielzahl von Regionen, bei denen Unterschiede erkennbar sind.

vgl. auch:

Testo-kain oder Koka-steron? Zur Wirkung von Testosteron

Dies ist ein Gastartikel von Nina Radtke

Vor nicht all zu langer Zeit habe ich Testosteron mit Kokain verglichen. Zu diesem Schluss bin ich gekommen, da ich, im Gegensatz zu den meisten Menschen, in meinem Leben bereits verschiedenste Mengen an Testosteron im Blut hatte.

Dazu muss ich nun erst einmal kurz meine Vorgeschichte erklären: Bis ich 21 wurde, war ich der männlichen Adoleszenz unterworfen. Je mehr die Männlichkeit mein Ich bestimmte, umso schlechter fühlte ich mich. Das lag allerdings an meinem inneren Konflikt, dem Umstand, das ich trotz bereits lange vorher bestehendem andersartigem Bedürfnis, ein Mann werden sollte statt eine Frau.

Nun, ich habe dann, zuerst in Eigenregie und später mit ärztlicher Unterstützung eine Hormontherapie begonnen (und viele Operationen mitgemacht), dabei war mein Androgenspiegel oft signifikanten Änderungen unterworfen und ich habe inzwischen Alles erlebt von Testosteron quasi auf 0 bis hin zu den furchtbar hohen Testosteronspiegeln die ich angesichts meiner damals sehr ausgeprägten Muskulatur und Maskulinität gehabt haben muss.

Natürlich ist Testosteron nur ein Faktor, auch die Östrogenspiegel sowie mein weiterer Lebensweg hatten und haben sicher einen Einfluss auf mein Verhalten.

Dennoch ist es meine persönliche Empfindung, das Testosteron / Dihydrotestosteron (Wird mit Hilfe einer Aromatase zB in Prostata und Haarfolikeln aus Testosteron hergestellt und wirkt deutlich stärker) folgendermaßen wirkt:

  • Testosteron gibt Selbstvertrauen
    Wenn mein Testosteronspiegel sehr sehr niedrig ist, dann geht mir zunehmend das Selbstvertrauen flöten. Als mein Testosteronspiegel deutlich höher war, hatte ich im Umgang mit Menschen keine Selbstzweifel. Und auch keine Selbstzweifel (nur Verbitterung) beim Blick in den Spiegel. Bei sehr niedrigem Testosteron fühle ich mich einfach nicht sicher, aber es ist mehr. Mit viel Testosteron hat mein Selbstvertrauen oft dazu geführt, das Leute ohne Wiederworte Dinge mitgemacht haben, um die ich sie jetzt wirklich bitten müsste. Ich stand auch sehr viel mehr im Mittelpunkt.
  • Testosteron macht aktiv
    Kaum Testo – Lange Schlafen | „Normales Testo“ (Wert den ich die meiste Zeit hatte, etwas über weibl. Norm) – Halbwegs Aktiv | Hohes Testo – Aufgedreht (zB hin und her laufen beim Warten) ——- Hab aber glaub ich auch ADHS was sich überwiegend in sprunghaften Gedanken aber auch in physischer Unruhe äußert
  • Testosteron macht Unangreifbar
    Keine Angriff hätte mein Ego treffen können. Sowieso ist Ego glaube ich ein Produkt des zirkulierenden Testosterons, jedenfalls hat der Wettbewerbsgeist und der Geltungswahn mit der Hormontherapie schrittweise abgenommen und hat nun (T < weibliche Norm) Nichts mehr zu sagen. Ich bin jetzt auf mein Potential fokussiert und nicht auf den Vergleich mit Anderen. Ich ordne mich ohne Hierachiebewusstsein in eine Gruppe ein, früher undenkbar, aber vielleicht war mein Fokus auf Hierachie auch teilweise durch die Tipps in den Flirtratgebern statt nur durchs Testosteron bestimmt.
  • Testosteron macht Triebhaft
    Drogen, Party, Alkohol, Fressen – früher konnte ich mir den Driss jeden Tag geben und habs auch getan weil ich immer Bock drauf hatte. Eine neurobiologische Erklärung könnte sein, das Testosteron die Dopaminausschüttung stimuliert: Der gleiche Belohnungsreiz wirkt mit viel Testosteron deutlich stärker als mit wenig Testosteron. Vermutlich ein Grund, warum exzessives Verhalten bei Männern verbreiteter ist: Mehr Dopamin = Mehr Risikobereitschaft.
  • Testosteron macht gefühllos
    Schlimmer als unter Antidepressiva hat das Testosteron damals wie eine unsichtbare Mauer meine Gefühle eingesperrt. Ich konnte Gefühle ansatzweise fühlen, aber es gab immer einen Punkt, wo die Gefühle geblockt waren. Nur besonders starke „Einschläge“ konnten mich emotional aus der Ruhe bringen. Emotionen sind unter Östrogen ohne Testosteron weit fließender und natürlicher.

Mehr kann ich dazu nicht sagen, es ist noch heftig wie stark anabol Testosteron wirkt, ich merke es innerhalb weniger Wochen wenn mein Testosteron mal wieder sinkt oder steigt, das die Einkaufstasche mal schwerer und mal leichter ist. Aber das weiß glaub ich Jeder über das Hormon Testosteron^^

Zur Ergänzung des Gastartikels noch einige Links:

Geschlechterunterschiede aus neurowissenschaftlicher Sicht

Ein interssanter Artikel behandelt Unterschiede zwischen Männern und Frauen aus neurowissenschaftlicher Sicht:

Unterschiede im Verhalten zwischen männlichen und weiblichen Tieren, die in der ethologischen Forschung (Ethologie) festgestellt wurden (geschlechtsspezifisches Verhalten), ließen schon früh nach deren Ursachen forschen. Die dabei gestellten Fragen lauteten vor allem, ob ihnen morphologische Unterschiede im Gehirnzugrunde liegen, ob diese Differenzen Einfluß auf die kognitiven Fähigkeiten haben könnten und – vor allem – inwieweit der Mensch davon betroffen ist.

Unterschiede in der Gehirngröße

Wenn man ein menschliches Gehirn vor sich hat, kann man nicht nur von der Betrachtung her sagen, ob es männlichen oder weiblichen Ursprungs ist. Rein statistisch beträgt die durchschnittliche Hirnmasse (Gehirngewicht) bei der Frau 1245 g und beim Mann 1375 g. Da es eine Korrelation zwischen Hirnmasse und Körpermasse gibt und Frauen im Durchschnitt kleiner sind als Männer, leitet sich daraus zunächst auch ein kleineres weibliches Gehirn ab. Das Verhältnis von Hirnmasse zu Körpermasse verschiebt sich nach einigen Untersuchungen sogar zu Gunsten des weiblichen Geschlechts: Die Hirn-Körpermasse-Relation beträgt danach bei der Frau 1:46 (22g Hirnmasse pro kg Körpermasse) und beim Mann 1:50 (20g pro kg). Allerdings gibt es inzwischen auch neuere Befunde, die wiederum zum gegenteiligen Schluß kommen. In jedem Fall sagen solche Durchschnittswerte jedoch nichts über die geistige Leistungsfähigkeit eines bestimmten Individuums aus – Ausnahmen bestätigen dabei wie immer die Regel. Ein besonders kleines Gehirn muß daher nicht zwangsläufig einer Frau gehören; es kann ebenso einem kleinen Mann zugeordnet werden. Systematische Untersuchungen zu Geschlechtsunterschieden im menschlichen Gehirn aus der jüngeren Vergangenheit zeigen, daß solche Unterschiede bereits bei Neugeborenen vorhanden, also vermutlich genetisch bedingt sind. Diese Differenzen sind zwar gering, aber signifikant, und bleiben beim Erwachsenen bestehen.

Die reinen Größenunterschiede sind wenig aussagekräftig, sonst wären die meist kleineren Asisaten oder andere kleinere Völker per se kleiner.

Die Ausreifung kognitiver Leistungen (Kognition) des Gehirns hängt von der Interaktion mit der Umwelt ab und beruht letztendlich auf Lernprozessen während der Individualentwicklung. Hier zeigt sich ein wichtiger Punkt bei der Betrachtung männlicher und weiblicher Gehirne, der zu der zugespitzten Frage „Natur oder Erziehung“ führt (Anlage-Umwelt-Kontroverse). Weil kulturelle Aspekte (Kultur) bei der Erziehung Heranwachsender nicht zu vermeiden sind, eignet sich der Mensch schlecht zur Klärung dieses Problems. Man untersucht daher Nagetiere, die man ohne Gonaden (Geschlechtsorgane) aufzieht, und kann dann während der Entwicklung männliche oder weibliche Hormone (Sexualhormone) kontrolliert hinzugeben.

In der Tat könnte man mit unmoralischen Menschenversuchen hier theoretisch relativ schnell gute Ergebnisse bekommen. Da das natürlich nicht geht muss man sich auf den „Natürlichen Experimentepool“, der durch genetische und biologische Besonderheiten oder ärztliche Vorfälle herbeigeführt wird nutzen. Oder eben die  Forschung bei Tieren.

Hormonale Grundlagen des menschlichen kognitiven Verhaltens

Das Hauptresultat diesbezüglicher Forschungsergebnisse lautet, daß Männer und Frauen sich in der Art ihrer Intelligenz unterscheiden, und zwar vor allem in ihrer Art, abstrakte Aufgaben zu bewältigen. Die hormonabhängige Differenzierung beginnt beim Menschen in einer frühen Embryonalphase der vorgeburtlichen Entwicklung. Der ursprüngliche Bauplan ist weiblich. Gegen Ende des zweiten Embryonalmonats bilden sich bei Vorhandensein von X- und Y-Chromosom die männlichen Keimdrüsen aus. Diese Keimdrüsen, die Hoden, beginnen im Normalfall mit der Produktion von Androgenen (den männlichen Hormonen). Störungen in der Hormonbildung haben eine unvollständige Maskulinisierung (Vermännlichung) zur Folge. Die männlichen Hormone bewirken nicht nur die Maskulinisierung von primären und sekundären Geschlechtsmerkmalen, sondern leiten auch spezifische Differenzierungen im sich entwickelnden Gehirn ein ( siehe Zusatzinfo 1 ). Eine Besonderheit dabei ist, daß das eigentlich aktive Hormon das weibliche HormonÖstradiol ist, in welches das Testosteron durch Enzyme im Gehirn umgewandelt wird. Das weibliche Gehirn muß demzufolge vor einem maskulinisierenden Einfluß des an sich weiblichen Hormons (Östrogene) durch ein spezielles Alpha-Fetoprotein geschützt werden. Das Androgen Testosteron kann sowohl in Östrogen als auch in Dihydrotestosteron umgewandelt werden. Es wird aber umgekehrt auch im weiblichen Organismus aus Progesteron gebildet. Dies erklärt die Tatsache, daß im Speichel der Frau Testosteron quantitativ bestimmt werden kann, also ein Leben lang vorhanden ist. Der Testosteronspiegel liegt jedoch beim weiblichen Geschlecht viel niedriger als beim Mann. Dennoch bestimmt Testosteron das Verhalten und die kognitiven Fähigkeiten beider Geschlechter in signifikanter Weise; das trifft nicht nur für den Menschen, sondern auch für z.B. Ratten zu (siehe unten).

Hier werden die Theorien, nach denen insbesondere pränatale Hormone die Unterschiede bewirken noch einmal gut dargestellt. Erst bestimmen die Geschlechtschromosomen welche Hormone mehr produziert werden und die Hormone führen dann zu einer bestimmten Ausrichtung des Gehirns

Geschlechtsabhängige Problemlösestrategien

Probleme, bei deren Lösung Frauen Männern überlegen sind, lassen sich wie folgt aufzählen: 1) Frauen sind besser bei optischen Wahrnehmungen, bei denen es auf die Geschwindigkeit, das detailgetreue Erinnerungsvermögen und die Entscheidungsschnelligkeit ankommt. 2) Frauen haben eine flüssigere Sprache, sprachlich den größeren Einfallsreichtum und können besser exakt rechnen. 3) Frauen verfügen über eine feinere Motorik der Hand. 4) Frauen besitzen eine höhere Wahrnehmungsgeschwindigkeit.

Männer sind dagegen bei den folgenden Leistungen im Vorteil: 1) Männer haben ein besseres Abstraktionsvermögen und sind bei mathemathischen Schlußfolgerungen Frauen überlegen. 2) Männer können besser zielgerichtet werfen und auffangen. 3) Männer haben ein besseres räumliches Vorstellungsvermögen. 4) Männer zeigen bessere optische Leistungen bei Suchbildern, d.h. beim Auffinden versteckter geometrischer Figuren.

Das finde ich eine recht kurze, aber wichtige Auflistung. Es zeigt auch, dass es nicht um ein „Männer sind in allem besser“ geht, beide Geschlechter haben eben eine bestimmte Ausrichtung auf andere Bereiche.

Drei dieser Eigenschaften – räumliches Vorstellungsvermögen, mathematisches Schlußfolgern und Wahrnehmungsgeschwindigkeit – wurden bei männlichen und weiblichen Probanden in ihrer Abhängigkeit vom Testosterongehalt untersucht. Die Ergebnisse sind überraschend. Frauen mit hohem Testosteronspiegel lösen Fragen zum räumlichen Vorstellungsvermögen (männliche Domäne) besser als Frauen mit niedriger Testosteronkonzentration. Bei Männern ist es umgekehrt: ein niedriger Testosteronspiegel korreliert mit besseren Leistungen.

Das verwirrt immer einige: es sei daher noch einmal darauf verwiesen, dass Männer mit niedrigen Testosteronspiegel immer noch mehr Testosteron haben als Frauen mit hohen Testosteron.

Evolutionär ist die“Konfiguration“ durchaus interessant: es sind dann nicht unbedingt die „Kämpfer“ oder „Anführer“ aber die logischen Erfinder und mechanisch begabten.

Es erklärt vielleicht auch, warum der typische Physiker eher der Nerd als der Jock ist.

Bei dem Test zur Wahrnehmungsgeschwindigkeit (weibliche Domäne) gibt es dagegen keine Korrelation zwischen Hormongehalt und kognitiver Leistung. Der Test zum mathematischen Schlußfolgern wiederum, bei dem Männer besser abschneiden als Frauen, ergibt die besten Leistungen bei Männern mit niedrigem Testosteronspiegel ( siehe Zusatzinfo 2 ). Diese und ähnliche Tests zeigen übrigens auch Unterschiede zwischen homo- und heterosexuellen Männern. Daraus ergibt sich, daß die optimale Testosteronkonzentration für die genannten kognitiven Aspekte offensichtlich ein Prozentsatz ist, der höher als der normale weibliche und niedriger als der normale männliche Spiegel ist.

Es gibt eben nicht eine bestimmte Konstellation, bei der alles ganz besonders gut ist, sondern eben eher verschiedene Ausprägungen die ihre jeweiligen Vorteile haben.

Auch bei Ratten gibt es geschlechtsabhängige Problemlösestrategien; beispielsweise orientieren sich weibliche Ratten genauso wie Frauen mehr an markanten Punkten als an Winkeln und Formen der Gänge im Labyrinth.

Was eben auch bei Menschen in Studien festgestellt worden ist.

Morphologie

Eine andere Möglichkeit zur Feststellung von geschlechtsspezifischen Unterschieden besteht darin, gezielt nur bestimmte Hirngebiete, denen sich eindeutig Funktionen mit geschlechtsspezischen Unterschieden zuordnen lassen, zu untersuchen und zu vergleichen. Dabei fanden sich z.B. Unterschiede in der Gestalt oder Größe bestimmter Nervenzellen. Ein besonders spektakulärer Versuch ist die Transplantation von „Männlichkeit“ auf eine junge weibliche Ratte. Hierbei wird Gewebe desjenigen Hirnareals, welches das Sexualverhalten steuert, von neugeborenen Männchen entnommen und weiblichen Geschwistertieren an Stelle des entsprechenden weiblichen Hirngebietes eingepflanzt. Diese weiblichen Ratten entwickeln dann als Erwachsene ein männliches Kopulationsverhalten. Die ausgetauschten Zentren liegen bei Säugern in relativ kleinen, unscheinbaren Arealen des Diencephalons (im Hypothalamus) und weisen bei Ratten und anderen Nagern geschlechtsspezifische Größenunterschiede auf. Ähnliche Zentren findet man auch bei Vögeln im Vorderhirn (Prosencephalon). Hier sind die Unterschiede zwischen den Geschlechtern noch ausgeprägter, z.B. für das Hyperstriatum ventrale pars caudale, das im Jahresrhythmus den Balzgesang steuert. Ebenfalls eindeutige Befunde wurden von Gorski (1984) am Nucleus praeopticus medialis (mediales präoptisches Areal) der Ratte erhoben. Dieser Nervenkern des Hypothalamus ist in männlichen Rattengehirnen viermal größer als in weiblichen.

Hier zeigen sich die Mechanismen, die man auch bei Menschen vermutet.

Beim menschlichen Gehirn sind die Beweise für morphologische Unterschiede nicht so eindeutig. Das liegt nicht zuletzt an der komplexen Interaktion von neuronalen und hormonellen Komponenten, die über das limbische System Verhalten und kognitive Fähigkeiten beeinflussen.

Neuropsychologie und Lateralisierung

Die Großhirnrinde als Station des bewußten Erlebens von Sinneseindrücken erweist sich von der Gestalt her als relativ geschlechtsneutral und bilateral symmetrisch. Dieser morphologischen Uniformität stehen funktionelle Asymmetrien der Hirnhälften gegenüber. Viele Forscher meinen, daß besonders die Sprache und das räumliche Vorstellungsvermögen bei Männern stärker als bei Frauen lateralisiert seien (Asymmetrie des Gehirns). Die Pubertät markiert dabei einen wichtigen Punkt der Entwicklung. Bis zu diesem Stadium kann man sich Sprachen allein dadurch aneignen, daß man ihnen ausgesetzt ist, danach muß man sie aktiv erlernen. Untersuchungen über den zeitlichen Verlauf der Lateralisierung, d.h. der Spezialisierung der Hirnhälften (u.a. Links- und Rechtshändigkeit), an hirngeschädigten Kindern zeigten, daß die Fähigkeit zum Spracherwerb und die Lateralisierung gekoppelt sind. Hatten die untersuchten Kinder die Schädigung vor dem Ende des zweiten Lebensjahres erlitten, begannen sie normal zu sprechen, unabhängig davon, welche Hirnhälfte geschädigt war. Diese plastische Fähigkeit ist während der frühkindlichen Entwicklung geschlechtsunabhängig. Bei Erwachsenen treten ausgeprägte Geschlechtsunterschiede nach Hirnverletzungen auf. Sprachstörungen, die die Wortwahl betreffen (Aphasien), finden wir bei Frauen am häufigsten, wenn vordere Teile des Gehirns verletzt sind, bei Männern, wenn hintere Teile beschädigt wurden. Schwierigkeiten, angemessene Handbewegungen auszuführen (Apraxien) zeigen sich bei Frauen nach Läsionen der vorderen linken Hirnhälfte und bei Männern nach Läsion in hinteren Regionen. Dabei scheint der Mann stärker zu einer Spezialisierung seiner Hirnhälften zu neigen als die Frau. Gegensätzliche Ergebnisse erbrachte jedoch wiederum die Untersuchung von Linkshändern. Linkshändigkeit wird auf die geringere Dominanz der linken Hemisphäre zurückgeführt. Es gibt jedoch eindeutig mehr linkshändige Männer als Frauen. Selbst bei Rechtshändern benutzten Frauen die rechte Hand öfter als rechtshändige Männer. Die Geschlechtsunterschiede bei funktionellen Asymmetrien variieren also von Funktion zu Funktion: in einigen Fällen kann man bei der Frau eine stärkere Asymmetrie beobachten, in anderen beim Mann.

Welche Bedeutung hat die unterschiedliche Lateralisierung von Mann und Frau nun für deren Intelligenzquotienten (IQ)? Zur geschlechtsneutralen Bewertung kann der Wechsler-Intelligenztest für Erwachsene herangezogen werden. Er besteht aus nonverbalen und verbalen Untertests. Als Maß für den IQ berücksichtigt man sowohl die im nichtsprachlichen Teil ermittelten als auch die im sprachlichen Teil bestimmten IQ-Werte. Bei Männern beeinträchtigt z.B. eine Schädigung der linken Hirnhälfte den sprachlichen IQ mehr als den nichtsprachlichen.

Abschließend und zusammenfassend kann festgestellt werden, daß Frau und Mann in den einzelnen kognitiven Fähigkeiten mitunter wesentlich differieren, aber nicht in der Gesamtintelligenz, für die der IQ im übrigen nur ein Bewertungsaspekt unter vielen sein kann.

Lit.: Gorski, R.A.: Sex differences in the rodent brain: Their nature and origin. In: Sex differences in the brain. Eds.: De Vries, DeBruin, Uylings and Corner. Elsevier, Amsterdam-New York-Oxford 1984, pp.37-67. Kimura, D., Harshman, R.A.: Sex differences in brain organization for verbal and nonverbal function. In: Sex differeneces in the brain. Eds.: De Vries, DeBruin, Uylings and Corner. Elsevier, Amsterdam-New York-Oxford 1984, pp.423-439. Springer, S.P., Deutsch, G.: Linkes-rechtes Gehirn: funktionelle Asymmetrien. Spektrum der Wissenschaft, Heidelberg 1987.

Die Lateralisierung wäre evolutionär ein guter Weg, wie sich auch graduell Unterschiede herausbilden können.

Geschlechtstypische Unterschiede beim Menschen sind im Bereich der Sinneswahrnehmungen gut untersucht: Frauen sind empfindlicher für Berührungen und Gerüche, bemerken schneller Veränderungen in der Anordnung von Objekten; Männer sehen im mittleren Gesichtsfeld besser, unterscheiden mehr Einzelheiten bei bewegten Objekten usw. Auch in komplexeren Verhaltensweisen zeichnen sich Unterschiede ab, auch wenn manche Allgemeingültigkeiten inzwischen angezweifelt werden. Jungen scheinen nicht unbedingt häufiger als Mädchen aggressiv zu sein, vielmehr soll nur die Art variieren, wie die Aggressivität ausgedrückt wird. Jungen bevorzugen die augenfälligeren, körperbetonten Varianten, doch ein wütender Blick, Spott oder verbale Kommentare zeugen ebenso von Aggressivität. Auch die Festlegung der Rangordnung innerhalb gleichgeschlechtlicher Gruppen unterscheidet sich entsprechend. Bereits im frühen Kindergartenalter, sobald also Kinder in Gruppen miteinander zu spielen beginnen, ist bei Jungen die sog. Dominanz-Hierarchie zu finden, bei Mädchen die Geltungs-Hierarchie.

Auch eine schöne Darstellung der Unterschiede. Dominanz-Hierarchie und Geltungshierachie finde ich als Begriffe interessant. Ich denke es geht in Richtung dessen, dass die Frage ist, wer wen inwieweit gelten lässt, ihn also innerhalb der Gemeinschaft anerkennt oder versucht ihm etwas vorzuschreiben oder ihn ausgrenzt.

Diese und andere geschlechtstypischen Verhaltensdispositionen dürften auf der in der menschlichen Stammesgeschichte früh angenommenen arbeitsteiligen Familien- und Gruppenstruktur beruhen. Man geht von der grundlegenden Sicherstellung der Versorgung durch die Sammeltätigkeit der Frauen aus, während die tierische Nahrung vorwiegend durch die Jagd männlicher Gruppenmitglieder herbeigeschafft wurde. An dieser Vorstellung wird in den letzten Jahren jedoch vermehrt Kritik geübt: man nimmt zunehmend an, daß Frauen gleichfalls an der Erbeutung tierischer Nahrung beteiligt waren. Auch die geschlechtsabhängig divergierenden Orientierungsmethoden im Raum – werden Orientierungsmarken entfernt, haben Frauen größere Schwierigkeiten, sich zurechtzufinden, Männer dagegen, wenn die räumlichen Dimensionen verändert werden – werden mit den arbeitsteiligen Aufgaben im Ernährungsbereich zu erklären versucht. Überleben und Fortpflanzung, die unterschiedliche Beteiligung an der Versorgung und den Betreuungsaufgaben des Nachwuchses erforderten demnach im Verlauf der Menschheitsgeschichte im jeweiligen Geschlecht andere soziale Strategien, Eigenschaften und Fertigkeiten, die sich in diesen unterschiedlichen Verhaltensdispositionen niederschlugen.

Die arbeitsteilige Lebensweise ist aus meiner Sicht kaum wegzudiskutieren. Wenn Männer und Frauen nicht verschiedene Arbeiten erledigt hätten, dann gäbe es auch keine körperlichen Unterschiede in diesem Umfang.

In den letzten Jahren belegen auch technisch aufwendige Untersuchungen zur Arbeitsweise des Gehirns geschlechtsabhängige Unterschiede. Männer nutzen z.B. für die Entschlüsselung gelesener Worte oder gesprochener Sprache bevorzugt Teile der linken Hirnhemisphäre, Frauen Areale beider Gehirnseiten. Auch bei mathematischen Aufgaben (die Differenz zwischen den durchschnittlichen mathematischen Leistungen von Mädchen und Jungen vermindert sich in den letzten Jahren immer mehr) und auf Emotionen (wobei ebenfalls morphologische Variationen festgestellt wurden) ausgerichteten Anforderungen weichen die aktiven Gehirnareale voneinander ab. Bei einigen Untersuchungen zeigte sich jedoch auch, daß bei manchen Frauen das Gehirn wie bei den Männern „funktioniert“. Unterschiede bei den gestellten Aufgaben treten meist dann deutlicher hervor, wenn man sehr spezielle Fertigkeiten abfragt. Bei komplexeren Aufgaben, zu deren Bewältigung viele Fähigkeiten erforderlich sind, verringern sich die Unterschiede, falls sie überhaupt nachweisbar sind.

Auch das ist etwas, was häufig zu Studien führt, die geringe Unterschiede aufweisen: Es werden keine konkreten Eigenschaften abgefragt, sondern eine Mischung. Fragt man dabei Eigenschaften ab, bei denen einmal Frauen und einmal Männer besser sind, dann gleicht sich dies in der Statistik aus. Auch bei einer geringen Schwierigkeit kann die Aufgabe weniger durch die Spezialfertigkeit und eher durch allgemeine Intelligenz gelöst werden.

Die Aufschlüsselung geschlechtsabhängiger Eigenschaften mit Hilfe neuer Technologien der Hirnforschung steht noch immer weit am Anfang, zudem ist die untersuchte Probandenzahl aufgrund der aufwendigen Methoden vergleichsweise gering. Endgültige Aussagen über die Ursachen sind nach wie vor nicht möglich. Die Vermutung liegt aber nahe, daß Gründe im variierenden Hormonhaushalt (Hormone) der Geschlechter im Verlauf der Entwicklung zu suchen sind. Hormonveränderungen beeinflussen die Leistungen, das Denken und Fühlen beständig. Tests an Frauen zu verschiedenen Zeiten ihres Menstruationszyklus belegten, daß sie während der Phase hohen Östrogenspiegels in Sprachtests am besten abschnitten, die räumlichen Fähigkeiten jedoch nachließen.

Der Zyklus der Frau ist in der Tat auch für die Forschung interessant, weil man hier bestimmte Wirkungen von Hormonen bei ansonsten gleicher Sozialisation untersuchen kann. Gerade weil bestimmte Eigenschaften steigen und andere fallen ist es auch nicht anzunehmen, dass dies etwa auf Unwohlsein oder besser fühlen zurückzuführen ist.

Die Unterschiede zwischen den Geschlechtern beruhen sicherlich auch auf der geschlechtsrollenabhängigen Sozialisation. DiePlastizität des Gehirns sollte dabei nicht vernachlässigt werden. Bereits durch kurzfristige Übungen wird die Art verändert, in der sich das Gehirn organisiert. Entsprechendes ist auch für langfristige Sozialisationserfahrungen zu erwarten. Man geht aber auch davon aus, daß aufgrund der frühen und spontanen Bevorzugung von gleichgeschlechtlichen Interaktions- und Spielpartnern für ein Individuum die Mitglieder des eigenen Geschlechts über attraktivere Verhaltensmuster verfügen, da sie dessen individuellen Neigungen besser entsprechen. Die Orientierung eines Kindes zum eigenen Geschlecht hin verstärkt folglich geschlechtstypische Verhaltensweisen zusätzlich.

Interessanterweise spielen eben CAH-Mädchen dann aufgrund des anderen Hormonspiegels doch lieber mit Jungs. Sie sind eben eher wie diese.

Liebe als Sucht bzw. Sucht als Liebe und das Liebesleben von Wühlmäusen

Ich habe das sehr interessante Buch „The Chemistry between us“ gelesen, welches ich empfehlen kann. Es werden einige sehr interessante Punkte dargestellt, sowohl zur Forschung von Geschlechterunterschieden als auch insbesondere dazu, wie wir Lieben und wie sich Bindung entwickelt.

Es sind interessante Punkte in dem Buch enthalten, zu denen man dutzende Artikel schreiben könnte. Ich fange mal mit einem an, der auch in dieser Kurzzusammenfassung hier dargestellt wird:

Young has devoted his career to studying the behaviors and neural circuitry of love in the prairie vole, a rodent whose monogamous tendencies resemble our own. Once a prairie vole has found “the one,” the pair will most likely remain companions for life. Young’s research has implicated a range of chemical activities—mainly during sex—that build this lifelong bond. In particular, he uncovered how two hormones in the brain, vasopressin in male voles and oxytocin in female voles, regulate social behavior and memory—promoting the recognition of a loved one and the urge to cuddle or defend. In addition, the circulation of dopamine and opioids allows the vole to associate his or her partner with pleasure, thus strengthening their bond. Many of these molecules are identical to those activated in human bonding.

Interessant ist daran, dass es zwei Arten von Voles (Wühlmäuse) gibt, die eine ist monogam, die andere nicht. Der Wesentliche Unterschied ist wohl eben der, dass bei dem einen über Vasopressin und Oxytocin eine Bindung erfolgt und bei dem anderen nicht. Der Unterschied zwischen den beiden Arten ist relativ gering, die Unterschiede im Verhalten aber enorm.

Young führt dann verschiedene Tests auf, die nahelegen, dass die gleichen Mechanismen eben auch beim Menschen wirken.

That loving feeling comes at a price. A hormone called corticotropin-releasing factor, or CRF, builds up in the brains of paramours and parents alike. The CRF system activates a stress response, and this system elicits the painful sensations you feel when your baby cries or your boyfriend dumps you. The system may seem like a nasty trick, but it has its uses. Even when passion fades or a diaper needs changing, the sharp pangs of the CRF system keep families and loved ones together. The CRF system also contributes to the agony an addict feels after the elation wears off. Thus, the authors argue, the highs of intimacy and withdrawals of separation parallel the highs and lows that drug addicts experience.

Wenn ich mich recht erinnere, dann stellt der Autor es so dar, dass die erste Liebe (oder der erste Kick bei einer Droge) oft noch tatsächliches Glück ist, weil man in Oxytocin gebadet ist und andere glücklichmachende Hormone ausgeschüttet werden. Das bewirkt eine Bindung. Wie bei vielen positiven Reizen wird diese Ausschüttung von reinen Glückshormonen aber mit der „Gewöhnung“ an den Partner immer geringer. Es greift dann ein anderes System: Wenn man das, was einen bisher glücklich gemacht hat, nicht mehr hat, dann baut sich das oben genannte Stresshormon auf und dieser lässt dann nach, wenn man den „Reiz“ wieder ausgesetzt ist. Das bewirkt dann den Trennungsschmerz und kann in bestimmten Fällen zu einem „ich kann nicht mit ihr und ich kann nicht ohne sie“ führen: Wenn sie da ist hat man dann eben „Belohnungseffekt“ mehr, weil dieser zu abgestumpft ist, ist sie aber weg, dann stellt sich der Trennungsschmerz ein.

Ähnlich ist es wohl auch bei Drogennutzern, die eine Droge eben wie eine Liebe empfinden: Am Anfang ist es pures Glück, dann brauchen sie eine immer höhere Dosis und schließlich ist es schlicht der „Trennungsschmerz“ der bekämpft wird und man hält es nicht mehr aus und will diesen beseitigen. Hat man ihn beseitigt, dann meint man vielleicht jederzeit aufhören zu können, aber dann treten wieder die Entzugserscheinungen auf.

Hier eine andere Besprechung des Buches in der man auch sieht, wie sich dieser „Liebesentzug“ auswirkt:

To investigate the rodent version of getting hugs, and what happens in the absence of hugs from a bonded partner, Bosch took virgin males and set them up in vole apartments with roommates—either a brother they hadn’t seen in a long time or an unfamiliar virgin female. As males and females are wont to do, the boy-girl roommates mated and formed a bond. After five days, he split up half the brother pairs, and half the male-female pairs, creating what amounted to involuntary vole divorce. Then he put the voles through a series of behavioral tests.

The first is called the forced-swim test. Bosch likens it to an old Bavarian proverb about two mice who fall into a bucket of milk. One mouse does nothing and drowns. The other tries to swim so furiously the milk turns into butter and the mouse escapes. Paddling is typically what rodents will do if they find themselves in water; they’ll swim like crazy because they think they’ll drown if they don’t. (Actually, they’ll float but apparently no rodent floaters have ever returned to fill in the rest of the tribe.)

The voles that were separated from their brothers paddled manically. So did the voles who stayed with their brothers and the voles who stayed with their female mates. Only the males who’d gone through vole divorce floated listlessly as if they didn’t care whether they drowned.

„It was amazing,“ Bosch recalls. „For minutes, they would just float. You can watch the video and without knowing which group they were in, you can easily tell if it’s an animal separated from their partner, or still with their partner.“ Watching the videos of them bob limply, it’s easy to imagine them moaning out „Ain’t No Sunshine When She’s Gone“ with their tiny vole voices.

Die armen Wühlmäuse.

Man stelle es sich mit ihm an der Gitarre vor:

Prairie vole (Prärie Wühlmaus)

Prairie vole (Prärie Wühlmaus) (ein Bild mit Gitarre war nicht zu finden, aber er schaut immerhin traurig)

Das Leben von Laborwühlmäsuen ist allerdings auch so hart:

Next Bosch subjected the voles to a tail-suspension test. This test uses the highly sophisticated technique of duct taping the end of an animal’s tail to a stick and suspending it. As in the swim test, a rodent thus suspended will usually flail and spin his legs like a cartoon character who’s run off the edge of a cliff. Once again, though, while the other males did just that, the divorced males hung like wet laundry.

In a final behavior test, Bosch placed the voles on an elevated maze, like the ones we’ve already described that tested anxiety. On such a maze, the animal’s desire to investigate fights with its fear of exposed areas. Compared to the other voles, the divorced males were significantly less likely to explore the open arms of the maze.

All these tests, commonly used to test lab animals for depression, showed that if you separate a pair-bonded male vole from his mate, you’ll get a very mopey vole who uses what’s called passive-stress coping to deal with the overwhelming anxiety of partner loss. „When the separation takes place, this is what causes the animals to feel so bad,“ Bosch explains. „We found this increased depressive behavior and that tells us the animal is not feeling well.“ He doesn’t mean „under the weather,“ he means the divorced voles are emotionally miserable. „It is like when my wife went to the States for a post-doc for one year, so I knew I wouldn’t see her for at least six months. Well, I was sitting at home, laying on the couch, not motivated to do anything, not to go out and meet friends like I usually would.“

Es ist interessant, dass wir hier den Tieren ganz ähnlich sind und das in beiden Fällen bestimmte Chemikalien am Werk sind, ohne die wir uns nicht auf diese Weise verhalten würden (wie die andere Art von Voles zeigt, die nicht monogam ist).

Dann wurde versucht, die Wirkung mit Drogen nachzustellen:

Koob and others have used drugs to create the very same behavior in other lab animals. When the drugs are taken away from rats and mice, they display the same passive responses to elevated mazes. They withdraw socially. They mope. Human addicts do the same, Koob points out, mentioning characters in movies like Leaving Las Vegas and Trainspotting as examples.

To explain the physiology behind this passive depression state in the separated voles, Bosch checked their chemistry. The males separated from their mates had much higher levels of corticosterone, a stress chemical, in their blood than did any of the other groups, including voles separated from their brothers. Their HPA axis was working so hard, their adrenal glands weighed more. Bosch nailed CRF’s role in driving both the HPA axis overdrive and the mopey behavior by blocking CRF receptors in the voles‘ brains. When he did, the divorced voles no longer hung limply from the sticks. They didn’t float for as long in the water. They still remembered their mates, and were still bonded to them; they just didn’t worry about it when they left them.

Das finde ich recht eindrucksvoll: Wenn bestimmte Rezeptoren blockiert sind, dann gab es keinen Liebeskummer mehr. Was die „Macht“ biologischer Systeme aus meiner Sicht gut darlegt. Theoretisch könnte man dies sicherlich auch bei Menschen machen, aber entsprechende Tests wären unethisch. Ich würde aber vermuten, dass es Menschen mit einer geringeren Ausschüttung an Stresshormonen oder schwächeren Rezeptoren gibt, die dann eben eher auf „Short Time Mating“ setzen und nicht sehr anfällig für Liebeskummer sind. Ich vermute, dass sie dann eben auch ein anderes Verhalten zeigen.

But here’s the strange thing: both the voles who stayed with their female mates and the voles who were forced to split from the females had much more CRF in the BNST than did males who lived with, or were separated from, their brothers. In other words, loads of this stress-related hormone were being pumped in both the voles who got depressed after separation and voles who were still happily bonded and didn’t show signs of passive-stress coping.

„Bonding itself produces high CRF,“ Bosch says. „But this does not mean the system is also firing.“ There is something fundamental about living with a mate that results in more CRF stress hormone in the brain, but that also prevents the engagement of the HPA stress axis as long as the mates stay together. Using an interesting metaphor for bonding, Bosch says „I compare it to a rifle. As soon as they form a pair-bond, the rifle is loaded with a bullet. But the trigger isn’t pulled unless there is separation.“ He thinks that vasopressin serves as the chemical trigger to fire off the HPA axis during separation, though the exact roles of both oxytocin and vasopressin are still unclear.

Addicted drug users load the rifle, too. The gun won’t fire unless they stop taking the drug. For the bonded voles, „it won’t fire unless the partner leaves the nest,“ Bosch says.

Das ist ein interessanter Mechanismus. Er bewirkt zum einen Bindung, aber er lässt uns wahrscheinlich auch gleichzeitig eher die Möglichkeit, den Partner zu wechseln. Bei einem neuen Partner wird eben dann wieder Vasopressin, Oxytocin etc ausgeschüttet und damit das System wieder in Schach gehalten. Weswegen derjenige mit neuem Partner die Trennung auch besser verkraftet während der Verlassene das weit weniger kompensieren kann. Es verhindert also ein Verlassen sofern man nicht etwas besseres findet (statt wie beim ersten Verliebt sein den Partner unter der Ausschüttung der Hormone zu verklären). Wobei der Trennungsschmerz den Wechsel auch nicht zu einfach machen wird.

„Das menschliche Gehirnmosaik“: Unterschiede im Gehirn von Mann und Frau

Ich wurde auf eine interessante Studie hingewiesen, welche anscheinend ein sehr gemischtes Bild bezüglich der Frage „männliche und weibliche Gehirne“ wiedergibt:

Whereas a categorical difference in the genitals has always been acknowledged, the question of how far these categories extend into human biology is still not resolved. Documented sex/gender differences in the brain are often taken as support of a sexually dimorphic view of human brains (“female brain” or “male brain”). However, such a distinction would be possible only if sex/gender differences in brain features were highly dimorphic (i.e., little overlap between the forms of these features in males and females) and internally consistent (i.e., a brain has only “male” or only “female” features). Here, analysis of MRIs of more than 1,400 human brains from four datasets reveals extensive overlap between the distributions of females and males for all gray matter, white matter, and connections assessed. Moreover, analyses of internal consistency reveal that brains with features that are consistently at one end of the “maleness-femaleness” continuum are rare. Rather, most brains are comprised of unique “mosaics” of features, some more common in females compared with males, some more common in males compared with females, and some common in both females and males. Our findings are robust across sample, age, type of MRI, and method of analysis. These findings are corroborated by a similar analysis of personality traits, attitudes, interests, and behaviors of more than 5,500 individuals, which reveals that internal consistency is extremely rare. Our study demonstrates that, although there are sex/gender differences in the brain, human brains do not belong to one of two distinct categories: male brain/female brain.

Quelle: Sex beyond the genitalia: The human brain mosaic

Die Studie wird als Rückschlag für die These gesehen, dass es bestimmte Ausrichtungen des Gehirns gibt. Das scheint sie mir aber gar nicht unbedingt geprüft zu haben und insofern teilweise gegen einen Strohmann anzugehen.

Sie scheint geprüft zu haben, wie es an den Extremen aussieht („end of the maleness-femaleness“ continuum“). Insoweit scheint sie der These nach („highly dimorphic“) getestet zu haben, ob eine Binarität vorliegt, die aber so in der gegenwärtigen biologischen Theorie aus meiner Sicht gar nicht vertreten wird.

Die Theorie geht davon aus, dass Normalverteilungen mit sich überlappenden Trägern aber abweichenden Mittelwerten vorliegen. Dazu ein Bild, welches das erläutert:

Effektstärke Männer Frauen

Effektstärke Männer Frauen

Wie man auf der Grafik gut sieht gibt es eine sehr deutliche Überlappung, die bei Unterschieden mit kleineren Effektstärken noch deutlicher ausfällt. Demnach wäre bereits die überprüfte Ausgangsthese nicht die, die gegenwärtig in der Biologie favorisiert wird. Wie man ebenso sieht sind auch hier die Subjekte, die am extremen Ende der Verteilung sind, in der Tat sehr selten. Dennoch bestehen aber deutlich voneinander abweichende Mittelwerte.

Leider bin ich allerdings nicht an den Volltext der Studie gekommen, wenn ihn jemand im Netz findet, dann wäre ich sehr interessiert. Ich habe lediglich dieses Bild, welches wohl der Studie entnommen ist, gefunden:

männliche und weibliche Gehirne

männliche und weibliche Gehirne

„The volumes (green = large, yellow = small) of brain regions in 42 adults, showing the overlap between the forms that brains of females and brains of males can take. Photograph: Image courtesy of Zohar Berman and Daphna Joel“

Leider ist dabei eben nicht zu sehen, wie „Geschlechterrelevant“ die dort überprüften Regionen sind. In dem Artikel heißt es dann:

The researchers drew on MRI scans to look at a host of brain characteristics, from the amount of grey and white matter to the strengths of connections in the brain. Much of the analysis focused on the sizes of different brain parts. While many regions showed a huge overlap between the sexes, the researchers focused on the parts showing the greatest differences, with the least overlap between women and men.

Joel and her team next looked to see how often the form of each of these regions within a single brain was consistently on the end of the distribution where females were more prevalent than males (the “female-end”) or consistently at the other “male-end”. Across the four different sources of brain scans they studied, the scientists found the percentage of “internally consistent brains”, in which all regions were at the male end or all at the female end, varied from zero to 8%, while those with both male-end and female-end features ranged from 23% to 53%.

“We show there are differences, but brains do not come in male and female forms. The differences you see are differences between averages. Each one of us is a unique mosaic,” Joel said.

Sie haben also zunächst festgestellt, dass einige Regionen große Unterschiede und einen kleinen Overlap zwischen den Geschlechtern zeigten.  Sie haben also erst einmal festgestellt, dass es solche Regionen gibt, insoweit also Unterschiede im Schnitt bestehen. Dann haben sie geschaut, ob diese Gehirne sich im „oberen Bereich“ der Geschlechterunterschiede befanden. Wenn man das zuerst verlinkte Bild betrachtet, dann sieht man, dass das Recht wenig aussagt. Denn es kann sich trotzdem ein recht deutlicher Unterschied ergeben.

Wie kann es aber nun sein, dass sich Gehirne sowohl im „männlichen“ als auch im „weiblichen“ Bereich bewegen? Das kann durchaus der Fall sein, wenn zB Frauen etwa bestimmten pränatalen männlichen Hormone in einer hohen Dosis ausgesetzt sind, ansonsten aber zB nach der Geburt und in der Pubertät über ihre Eierstöcke ebenso eine hohe Dosis an Österogenen ausgesetzt sind. ZB haben sehr mathematisch begabte Frauen oft auch gute Sprachfähigkeiten (ich finde gerade den Artikel nicht, ich versuche ihn nachzureichen).

Interessant wäre auch, wie es sich sonst verhält: Wenn es zwar nicht alle Regionen waren, aber zB 90%, die in einer Richtung verliefen, dann wäre das ja auch ein deutlicher Unterschied.

Man müsste sehen, was sie da eigentlich genau überprüft haben und ob die Unterschiede in dem Bereich sich ebenfalls in deutlichen anatomischen Unterschieden niederschlagen.

Auf der Suche nach weiteren Details zur Studie habe ich hier einen Kommentar gefunden:

Larry Cahill, a neuroscientist at the University of California, Irvine, who didn’t participate in the new study, said he agreed that brains contain varying mixtures of male and female anatomical traits. But that doesn’t rule out differences in how the brains of the two sexes work, he said.

There’s „a mountain of evidence proving the importance of sex influences at all levels of mammalian brainfunction,“ he said.

That work shows how much sex must matter, „even when we are not clear exactly how,“ he said in an email.

Das würde ich durchaus auch so sehen.

Ein anderer Kommentar:

So let me get this straight, you are somehow scanning these brains and colouring regions depending on features or lack of features or sizes or something and you expect that to prove that the male and the female brains aren’t different in any ways? All you’ve done is shown that there is overlap in the features or lack of features or sizes of those aspects of the brain that you are measuring, you have not shown this for all possible features or lack of features or some other things none of us have thought up yet. Good grief.

Das Problem ist eben: Aus dem Nachweis, dass es bestimmte Unterschiede nicht gibt folgt nicht, dass es keine Unterschiede gibt.

Ich finde einen Vergleich der Regionen die Extrem sind hier gar nicht so relevant. Das kann durchaus an individuellen Unterschieden liegen. Interessant ist eher, ob sich dennoch deutliche Unterschiede im Schnitt zeigen.

Studien, die nicht auf das Ende des Spektrum, sondern eher auf generelle Unterschiede geprüft haben, haben da durchaus deutliche Unterschiede gefunden:

Veränderungen im weiblichen Gehirn durch und nach der Schwangerschaft

Ich lese gerade „The Chemistry between us“ und bisher ist es ein sehr interessantes Buch, auf das ich sicherlich noch häufiger zurückkommen werde.

Ein Kapitel behandelt den „Mutterinstinkt“, der nach den dortigen Angaben durch Hormone in der Schwangerschaft verstärkt aktiviert wird und bei dem bestimmte Teile des Gehirns so umgebaut werden, dass gewisse Denkweisen verändert/gefördert werden, also zb das Gehirn stärker auf klassische Reize, etwa ein Kinderlächeln anspricht.

Die ersten dort erwähnten Studien sind solche an Ratten:

This article reviews the current state of our knowledge about the hormonal basis of maternal behavior in the rat. Considered are the ovarian hormones estrogen and progesterone, the pituitary hormones β-endorphin and prolactin, and the hormone oxytocin, secreted by several hypothalamic nuclei and associated brain regions. The hormones of pregnancy, estrogen and progesterone, prime the female to respond to a terminal rise in estrogen that stimulates a high level of maternal responsiveness even before parturition begins. Studies on the role of prolactin, using hypophysectomy, prolactin release blockers and anterior pituitary and prolactin replacement, indicate that prolactin is required for the ovarian hormones to be effective in stimulating maternal behavior. During the latter half of pregnancy, placental lactogen may displace prolactin in this role. Although prolactin serves as a chronic stimulus for maternal behavior, it also may act over a short period. Oxytocin stimulates maternal behavior in a specific strain of rat, but not in other strains, and only when administered introcerebroventricularly (ICV) in estrogen-primed females. The decline in the high brain levels of β-endorphin around parturition has been proposed as a requirement for the onset of maternal behavior, morphine blocks the onset of maternal behavior and disrupts ongoing maternal behavior and maternal aggression in lactating females. However, blocking β-endorphin action at parturition interferes with pup cleaning and eating of the placenta as well.

Quelle: Hormonal basis during pregnancy for the onset of maternal behavior in the rat

Oder:

Intracerebroventricular administration of oxytocin to virgin female rats that had been ovariectomized and primed with estrogen 48 hours previously induced a rapid onset of full maternal behavior. The maternal behavior persisted and its incidence was dose-related. Tocinoic acid, the ring structure of oxytocin, also rapidly induced the onset of persistent, full maternal behavior. Arginine vasopressin induced persistent maternal behavior, but this behavior had a later onset. Prostaglandin F2 alpha induced strong partial maternal behavior, which showed early onset but did not persist. Many other peptides, ovarian steroids, and prostaglandin E2 were no more effective than saline. These findings suggest that the release of oxytocin and prostaglandin F2 alpha during labor may promote maternal behavior in rats.

Quelle: Oxytocin induces maternal behavior in virgin female rats

Oder:

ABSTRACT Oxytocin produces uterine contractions and milk ejection, functions related to parturition and nurturing. Studies were conducted to determine if this peptide, native to the brain and the posterior pituitary gland, plays a role in the induction of maternal behavior. Intact virgin female rats were given 0.4 ,g of oxytocin, 0.4 1&g of [Arg8Jvasopressin, or saline through lateral ventricular cannulae. Forty-two percent of intact
rats receiving oxytocin displayed full maternal behavior towards foster pups. None of the saline- or vasopressin-treated animals displayed full maternal behavior. Criteria in five behavioral categories had to be fulfilled by an animal within 2 hr of injection for its behavior to be considered fully maternal. When partial maternal responses were considered, oxytocin was significantly more effective than saline and marginally more effective than vasopressin. Five animals responding fully maternally after oxytocin injection were allowed to stay with pups for 10 days. All five continued to display full maternal behavior during this time. Nearly all animals that responded fully maternally to oxytocin injection were in the last day of diestrus or in proestrus or estrus. This suggested that elevated or recently elevated levels of estrogen may be necessary for the induction
of full maternal behavior by oxytocin. Twenty-seven virgin female rats were ovariectomized and given either 100 fig of estradiol benzoate per kg in oil subcutaneously or oil alone immediately after operation. Forty-eight hours later, all animals received 0.4 gtg of oxytocin intracerebroventricularly. Eleven of 13 estrogen-primed animals became fully maternal; none of 14 nonprimed animals became fully maternal.

Quelle: Induction of maternal behavior in virgin rats after intracerebroventricular administration of oxytocin (PDF)

Bei Menschen finden sich einige interessante Angaben zu den diesbezüglichen Veränderungen:

The amygadala, prefrontal cortex and hypothalamus begin to change during pregnancy due to the high levels of stress experienced by the mother during this time.[33]

In human mothers there was a correlation between increased gray matter volume in the substantia nigra and positive emotional feelings towards the infant.[34][35]

Other changes such as menstrual cycle,[36] hydration, weight and nutrition[37][38] may also be factors which trigger the maternal brain to change during pregnancy and postpartum.

Maternal experience alters behaviors which stem from the hippocampus such as enhancing spatial navigation learning and behaviors linked with anxiety.[27]

Recent research has begun to look at how maternal psychopathology affects the maternal brain in relation to parenting. Daniel Schechter and colleagues have studied specifically interpersonal violence-related Post-traumatic Stress Disorder (PTSD) and comorbiddissociation as associated with specific patterns of maternal neural activation in response to viewing silent video-stimuli of stressful parent-toddler interactions such as separation versus less-stressful ones such as play.[39][40] Importantly, less medial prefrontal cortexactivity and greater limbic system activity (i.e. entorhinal cortex and hippocampus) were found among these post-traumatically stressed mothers of toddlers compared to mothers of toddlers without PTSD in response to stressful parent-child interactions as well as, within a different sample, in response to menacing adult male-female interactions. In the latter study, this pattern of corticolimbic dysregulation was linked to less observed maternal sensitivity during mother-child play.[41] Decreased ventral-medial prefrontal cortex activity in violence-exposed mothers, in response to viewing their own and unfamiliar toddlers in video-clips of separation versus play, has also been associated with increased PTSD symptoms, parenting stress and decreased methylation of the glucocorticoid receptor gene.[42]

Dort findet sich auch ein interessanter, wenn auch kurzer Abschnitt zu Veränderungen im Gehirn des Vaters.

Und eine andere Studie wird hier besprochen:

New moms may feel their brain cells dying with every cumulative hour of sleep loss. But a new study offers hope.

In the first months after giving birth, the study found, parts of a mother’s brain may actually grow. Even better news, doting mamas who gushed the most about how special and perfect their babies were showed the most growth.

The parts of the brain that grew are involved in motivation, reward behavior and emotion regulation. That suggests that, by reshaping itself, the post-partum brain motivates a mother to take care of her baby, and then feel happy and rewarded when she does.

The findings may eventually help women who feel disconnected from their babies or even hostile toward them in the early months, said lead author Pilyoung Kim, a developmental psychologist, now at the National Institutes of Mental Health in Bethesda, Md.

„We could maybe compare brain changes in mothers who were depressed or had problems bonding with their infants to normal mothers,“ said Kim, who was at Yale University when she did the work. „And we might be able to develop some kind of intervention programs to help mothers feel more rewarded about their parenting and their baby.“

During pregnancy and the post-partum period, women often feel their brains turning to mush. New moms report that they have trouble remembering things that they used to remember easily. It’s such a common phenomenon that women often call it „Mommy Brain.“ Some research has even shown that women’s brains shrink slightly during pregnancy.

But studies in mice, rats, and other mammals have shown growth and other physical changes in the brains of new mothers. These changes appear to prepare the animals for their new roles. And the mothers‘ brains remain altered for the rest of their lives.

To see if the similar changes might happen in people, Kim and colleagues scanned the brains of 19 mothers a few weeks after giving birth and again three to four months later. Their results, published in the journal Behavioral Neuroscience, showed a small but significant amount of growth in a number of brain regions, including the hypothalamus, prefrontal cortex and amygdala.

These are the areas that motivate a mother to take care of her baby, feel rewarded when the baby smiles at her, and fill her with positive emotions from simple interactions with her infant. These brain areas are also involved in planning and foresight, which might help a mother anticipate her infant’s needs and be prepared to meet them.

In other words, basic changes in the brain might explain the unconditional love, constant worrying and snack-packing habits that many people call a „maternal instinct.“

The researchers speculate that pregnancy hormones prime the brain to be open to reshaping when a newborn arrives. And while it’s not yet clear whether changes in a mother’s brain stimulate her to care for her child, or whether caring for a child changes the brain, the study showed a clear relationship. What’s more, mothers who talked most positively about their babies underwent the biggest changes.

There are good genetic reasons why having a baby might re-sculpt a woman’s brain for the benefit of her baby, said Craig Kinsley, a neuroscientist at the University of Richmond in Virginia. A mother passes her genes to her children, after all, and she’ll do what it takes to keep them alive. (Some studies suggest that the brains of fathers might undergo similar changes, too).

In one of his own studies, Kinsley found that, compared to virgin rats, mother rats were much faster at learning where to find food in a maze. In nature, that might mean that moms are quicker to find food and return to their nests, allowing them to both feed their little ones and protect them from predators.

„From an evolutionary standpoint, a mother is faced with a really significant challenge,“ Kinsley said. „She had to do everything she did before, plus a whole new suite of behaviors to keep her offspring alive. How females evolved in nature is to have their brains adapt in pregnancy, so that their young enhance their behaviors.“

As for the complete loss of memories for names, trivia and other ordinary things that come with giving birth, the brains of new moms may simply have new priorities.

„We are clearly showing that mothers have better memories about things related to their infants,“ said Kim, who has a four-month old of her own. „There are a lot of things going on, and mothers might feel forgetful about things that are not related to their infants. It’s just dependent on what is really important for us to remember at the time.“

Die dort erwähnte Studie müsste diese hier sein:

Animal studies suggest that structural changes occur in the maternal brain during the early postpartum period in regions such as the hypothalamus, amygdala, parietal lobe, and prefrontal cortex and such changes are related to the expression of maternal behaviors. In an attempt to explore this in humans, we conducted a prospective longitudinal study to examine gray matter changes using voxel-based morphometry on high resolution magnetic resonance images of mothers’ brains at two time points: 2–4 weeks postpartum and 3–4 months postpartum. Comparing gray matter volumes across these two time points, we found increases in gray matter volume of the prefrontal cortex, parietal lobes, and midbrain areas. Increased gray matter volume in the midbrain including the hypothalamus, substantia nigra, and amygdala was associated with maternal positive perception of her baby. These results suggest that the first months of motherhood in humans are accompanied by structural changes in brain regions implicated in maternal motivation and behaviors.

Quelle: The Plasticity of Human Maternal Brain: Longitudinal Changes in Brain Anatomy During the Early Postpartum Period

Aus der Studie:

This study identified structural changes in similar brain regions among human mothers during the first few postpartum months. Increased gray matter volumes in large regions of the prefrontal cortex, parietal lobe, and midbrain were found. Furthermore, a mother’s positive thoughts on her baby at the first month postpartum predicted gray matter volume increase from the first month to 3–4 months post-partum. This postpartum period marks a critical time for the development of sensitive mothering and changes in these brain regions may be important to promote sensitive maternal behaviors.

Several key maternal motivation and behavior regions including bilateral hypothalamus, amygdala, substantia nigra, and globus pallidus showed increases in gray matter volume during the early postpartum period. The animal literature underlines the importance of these structures for parenting and lesions in the hypothalamus including MPOA impairs maternal motivation and in the MPOA regions increase the likelihood of infanticide (Flannelly, Kemble, Blanchard, & Blanchard, 1986; Novakova, Sterc, Kuchar, & Mozes, 1993). Structural reorganization in the MPOA was also found to be sensitive to postpartum experience; the increased amount of interactions with pups was associated with greater density in MPOA in rat mothers (Featherstone et al., 2000; Fleming & Korsmit, 1996; Lonstein et al., 1998). An increase in gray matter volumes was also found in the right substantia nigra, a key region of the mesolimbic dopaminergic system responsible for processing reward signals (Schultz, Dayan, & Montague, 1997). During the postpartum period, SN serves an important function in activating positive responses to pup stimuli through dopamine neurons. The ventral pallidum, a part of the globus pallidus, receives inputs from substantia nigra and regulates motor activities and behavioral reactivity (Nestler, 2001). Hypothalamus and globus pallidus have previously been implicated in maternal responses to infant stimuli in humans (Bartels & Zeki, 2004; Lorberbaum et al., 2002). Finally, amygdala activations has been found to be important for maternal behaviors in rodents and nonhuman primates (Kling & Steklis, 1976; Sheehan, Paul, Amaral, Numan, & Numan, 2001). Activations of the amygdala, particularly the medial amygdala, inhibit maternal responses to pup in virgin rats. However, animal studies suggest that once mothers are exposed to their offspring, such pathways involving the medial amygdala may be a key to consolidating maternal learning about the infant (Fleming, Gavarth, & Sarker, 1992; Mayes, 2006). Thus, interactions with the infant during the first postpartum months may be associated with the increased gray matter volumes in the hypothalamus, substantia nigra, globus pallidus, and amygdala may help the mothers activate their maternal motivation and respond to infant cues.

Furthermore, the structural changes in the midbrain region including the hypothalamus, substantia nigra, globus pallidus, and amygdala over time were predicted by a mother’s positive perception of her baby at the first month postpartum. Thus, the mother’s positive feelings on her baby may facilitate the increased levels of gray matter volume. fMRI studies with human mothers have similarly shown that greater substantia nigra responses to infant stimuli were correlated with the mother’s self-reported positive emotional reactions to infant stimuli (Bartels & Zeki, 2004; Noriuchi et al., 2007).

Several brain regions implicated in somatosensory information processing also showed an increase in gray matter over the first postpartum months. These findings may provide evidence that these changes in parent brain structure require exposure to infant-related stimuli. In rats, a rich amount of olfactory, auditory, somatosensorial, and visual information during physical interactions with pups and suckling stimuli during nursing were associated with the reorganization of the thalamus, parietal lobe, and someosensory cortex in lactating mothers (Kinsley et al., 2008; Lonstein et al., 1998; Xerri et al., 1994). Moreover, these changes in the parietal cortex only occurred when mothers interacted with their pups but not when they were only exposed to the pups’ smells or sounds (Fleming & Korsmit, 1996). It would be of interest to examine whether the increased gray matter volumes found here in the thalamus, precentral and postcentral gyrus, and superior parietal lobe from the first to fourth month postpartum are related to the frequency and quality of the mother’s interactions with her infant.

Another large area that showed an increase in gray matter volume was the prefrontal cortex (PFC), including the superior, middle and medial frontal cortices. Afonso and colleagues (2007) found that mother rats with medial prefrontal cortex lesions exhibited deficits in a certain maternal behaviors such as pup retrievals and licking behavior, but not in nest building or pup mouthing. Thus, it is possible that the increase in gray matter volumes in the PFC reported here is associated with the mothers’ adaptation to orchestrate a new and increased repertoire of complex interactive behaviors with infants during the early postpartum. Neuroimaging data highlights the importance of the PFC in parenting behaviors; greater activations in frontal regions including superior and middle frontal gyrus (BA 9, 10) and medial frontal guys (BA8) have been found in almost every fMRI study of human mothers’ responses to infant stimuli (reviewed in Swain et al., 2007).

In addition to parenting experience during the early postpartum period, several other factors may be associated with changes in gray matter volumes in mothers’ brain should be monitored in future studies. Animal studies demonstrate that hormones including estrogen, oxytocin, and prolactin act in several brain areas to activate maternal behaviors in response to infant-related stimuli (Pedersen, Caldwell, Peterson, Walker, & Mason, 1992; Wamboldt & Insel, 1987) and changes in these hormones during the early postpartum period affect anatomical changes (Rosenblatt, 2002). Experience during the pregnancy, for instance, increased amount of stress, may also be associated with structural changes in mothers’ brain regions susceptive to stress exposure including amygdala, hypothalamus, and PFC (McEwen, 2007). A future study may include gray matter volumes during the pregnancy as a baseline and compare them with the ones during the postpartum period. Other factors such as changes in menstrual cycles (Protopopescu et al., 2008) or in hydration, weight and nutritional status (Castro-Fornieles et al., 2009; Raji et al., 2010) may also produce alterations in the brain structure. Studies comparing the gray matter volumes between new mothers and age-matched women with no parenting experience would be helpful to control these factors to assess the apparent new learning that may be occurring (Draganski & May, 2008; Driemeyer, Boyke, Gaser, Büchel, & May, 2008).

Auch noch eine interessante Studie dazu:

Infant cues, such as smiling or crying facial expressions, are powerful motivators of human maternal behavior, activating dopamine-associated brain reward circuits. Oxytocin, a neurohormone of attachment, promotes maternal care in animals, although its role in human maternal behavior is unclear. We examined 30 first-time new mothers to test whether differences in attachment, based on the Adult Attachment Interview, were related to brain reward and peripheral oxytocin response to infant cues. On viewing their own infant’s smiling and crying faces during functional MRI scanning, mothers with secure attachment showed greater activation of brain reward regions, including the ventral striatum, and the oxytocin-associated hypothalamus/pituitary region. Peripheral oxytocin response to infant contact at 7 months was also significantly higher in secure mothers, and was positively correlated with brain activation in both regions. Insecure/dismissing mothers showed greater insular activation in response to their own infant’s sad faces. These results suggest that individual differences in maternal attachment may be linked with development of the dopaminergic and oxytocinergic neuroendocrine systems.

Quelle:  Adult Attachment Predicts Maternal Brain and Oxytocin Response to Infant Cues

Hier könnte man vermuten, dass die sicherere Bindung eben gerade die Folge davon ist, dass ihr Gehirn auf bestimmte Reize mit „Belohnung“ reagiert.Wie immer gibt es in der Natur Vielfalt.

Lernen, Blank Slate und Einwirkungen der Biologie auf menschliches Verhalten

Hier ein paar Probleme, die bei Vorstellungen von einem „Blank Slate“ oder Theorien, die an diesen nahe dran sind bzw. bei Argumentationen gegen biologische Grundlagen menschlichen Verhaltens gerne übersehen werden.

1.Was ist für „Lernen“ erforderlich und wie komplex ist eine „Lern-Software“

Was mich immer wieder erstaunt sind Aussagen wie „das ist für eine biologische Begründung viel zu kompliziert, dass muss erlernt sein“. Sicherlich ist das bei der Annahme eines „Geistes“ oder einer „Seele“, also eines übernatürlichen Konzeptes noch vertretbar, aber ansonsten scheinen sich die Leute nicht bewußt zu machen, dass „Erlernen“ ein überaus komplexer Vorgang ist.

Einfache biologische Regelungen wie „Auf Lichteinfall hin bestimmte Schwimmbewegungen durchführen“ wie bei einer Qualle sind relativ simpel im Vergleich zu dem gleichen Vorgang, wenn er erlernt werden soll.

Denn das Erlernen bedeutet zunächst, dass man bestimmte Signale auswerten muss, etwa Lichteinfall auswerten und zu einem Bild zusammensetzen, ebenso bei Schallwellen etc. Dann müssen daraus bestimmte Aussagen oder Regeln logisch hergeleitet werden und diese müssen in eine speicherbare Form gebracht werden, vergleichbar damit, dass ein geschriebener Text in einem Computer als Nullen und Einsen abgelegt wird. Diese einmal erkannte Regel muss dann bei einem Auftreten einer neuerlichen Situation als für diese Situation zutreffend erkannt werden, abgerufen werden und auf die konkrete Situation angewendet werden.

Wer einen heutigen Maschinenhersteller vor die Aufgabe stellt, entweder einen Roboter zu programmieren, der eine Tasse greift und an einen bestimmten Ort stellt oder aber einen Roboter zu programmieren, der sich ein Video anschaut, in dem ein Objekt gegriffen wird und dann an einem bestimmten Ort stellt, der kann sicher sein, und ihn fragt, was er eher umsetzen kann, der wird wenig erstaunt sein, wenn der Hersteller Option 1 wählt. Die Programmierung lernfähriger Roboter stellt uns immer noch vor sehr große Probleme.

Die Zerlegung des Lernprozesses kann dabei noch in viel kleinere Schritte erfolgen, etwa indem man die Einzelnen Stationen immer weiter unterteilt und die dortigen Schwierigkeiten behandelt, etwa die Umsetzung eines abstrakten Gedankens in die „Nullen und Einsen“ unseres Gehirns. Wenn man zB eine soziale Regel wie „wer eine besonders hohe soziale Position hat muss mit Respekt behandelt werden“ als erlernte Regel abspeichert muss dies eben in eine speicherbare Form bringen, die ein Ablegen im biologischen Gedächtnis erlaubt und diese Regel dann mit verschiedensten Positionen zum Thema „was ist eine soziale Position“ „wie erkennt man eine soziale Position“ und „was ist respektvolles Verhalten“ anreichern, die ihrerseits alle wieder biologisch abgespeichert und verknüpft werden müssen. Der dazu notwendige“Rechenschritt“ wird in diesen Betrachtungen schlicht mit „das hat er gelernt“ abgehandelt. Damit wird ein ungeheuer komplizierter Vorgang, den wir bis heute nicht hinbekommen, vorausgesetzt. Solche Vorgänge, die modernste Computer überfordern, gelingen allerdings Babys mit einer überaus hohen Rate: Sie können bereits nach der Geburt beispielsweise das Herausstrecken einer Zunge erkennen und die dabei eingehenden Signale als etwas verarbeiten, was sie ebenfalls können und spiegeln sollten. Sie können bereits die Stimme ihrer Mutter oder andere Bezugspersonen erkennen und zuordnen. Sie können sogar grundlegende physikalische Regeln voraussetzen (etwa bei der Bewegung von Bällen) oder ähnliches. Sie können auch später eine Sprache erlernen, ein Vorgang der unglaublich komplex ist und dennoch von Kindern in einem bestimmten Alter problemlos durchgeführt wird, während Erwachsene an der gleichen Aufgabe regelmäßig scheitern und weitaus mehr Unterstützung benötigen (etwa einen Grammatikunterricht etc).

Mitunter scheint die Gleichung da in ihrer Einfachheit dem gnomischen Geschäftmodell zu entsprechen:

1. Soziale Regeln wirken ein

2. ?

3. Erlernt

Auch Gegenargumente scheinen mir teilweise so zu laufen: „Das kann biologisch nicht gehen, weil so etwas biologisch nicht möglich ist, es muss also erlernt sein“. Eine Auseinandersetzung damit, was „erlernt“ dabei überhaupt bedeutet erfolgt dann aber nicht. Insbesondere wird nicht behandelt, warum die Regel zwar nachdem sie erlernt worden ist, abgespeichert und später einem Problem zugeordnet werden kann, das Abrufen einer aufgrund biologischer Selektion entstandenen Regel aber gleichzeitig nicht möglich sein soll. Selbst wenn man argumentieren würde, dass so etwas eben nicht durch Selektion entstehen kann, dann müsste man ja gleichzeitig erklären, wie dann die kompliziertere Lernsoftware durch Selektion entstehen konnte.

2. Ab wann haben wir von der Befolgung biologischer Regeln umgeschaltet auf reines Lernen und wie lief dies ab?

Was auch beständig ausgeblendet wird ist unsere evolutionäre Vergangenheit und der Aufbau unseres Gehirns. Unsere Vorfahren waren zweifellos Tiere im klassischen Sinne und bei diesen wird üblicherweise auch von sonstigen Hardcore-Biologiegegnern nicht bestritten, dass ihre Verhaltensweisen einen großen Rückhalt in der Biologie hatten. Wobei mich da eine Stellungnahme interessieren würde, wie sie dies bei unseren nächsten Verwandten, den Primaten sehen, die ja schon eine ziemliche Intelligenz, aber auch recht eindeutige Verhaltensweisen und Geschlechterrollen besitzen. Der Aufbau der Gehirne ist dabei recht gleich, es gibt eigentlich keinen Bereich, den ein sonstiger Primat hat, wir aber nicht. Dennoch scheint man dort der Auffassung zu sein, dass diese kompletten Bereiche, die vorher das geschlechtliche Verhalten geprägt haben, nunmehr aufgrund der gesteigerten Intelligenz des Menschen keine Funktion mehr haben.

Dabei folgen natürlich auch die Primaten nicht einfach schlicht verkabelten biologischen Vorgaben. Schimpansen kämpfen beispielsweise genau wie Männer um Status und dies durchaus mit Intrigen, Bündnissen, sozialen Interaktionen, den Versuch, teile der Gruppe gegen sich einzunehmen und Unterstützer von anderen Konkurrenten abzuwerben. Menschliches Verhalten unterscheidet sich insoweit in bestimmten Taktiken nicht grundsätzlich, es ist lediglich komplexer aufgebaut und gerade heute auf größere Gruppen bezogen.

3. Welche Folgen hätte ein reines Erlernen?

Auch wird selten bedacht, dass ein reines Erlernen bestimmter Regeln und Verhaltensweisen zu einer weitaus stärkeren Zergliederung der Menschen führen würde. Zwar erscheinen uns die verschiedenen Kulturen schon sehr verschieden, wir finden allerdings in den meisten die gleichen Grundelemente und auch die gleichen Geschlechterrollen vor, zumindest entsprechen abweichende Geschlechterrollen den sonstigen biologischen Regeln, wie beispielsweise der, dass hohe Vaterunsicherheit eine geringe Investition in den eigenen Nachwuchs nach sich zieht (und man dann eher auf die Unterstützung der Kinder der Schwester ausweicht).

Auch wird nicht bedacht, dass stark verschiedene soziale Praktiken, die nicht über biologische Regeln eingeschränkt werden, auch eine stark unterschiedliche biologische Selektion zur Folge hätten, wenn sie lange genug andauern. Wenn ein Volk beispielsweise unbeeinflusst durch biologisch abgespeicherte Schönheitsideale alles schön finden würde, beispielsweise einen Damenbart, dann hat das eine Selektion in diesem Volk auf Frauen mit Damenbärten zur Folge (und damit wahrscheinlich auch in Richtung einer niedrigeren Fruchtbarkeit). Das an sich ist nichts schlimmes, allerdings würden sich solche Selektionen eben auch zeigen und wir müssten verschiedene Völker haben, die sich mehr in Richtung Unfruchtbarkeit orientiert haben.

4. Die Unvereinbarkeit von vielen grundsätzlichen Ausschlüssen mit bereits einfachen Zugeständnissen

Grundsätzliche Ausschlüsse von biologischen Einwirkungen auf das Verhalten kranken daran, dass deren Vertreter kaum konkret werden wollen, wenn man sie mit bestimmten Sachverhalten konfrontiert. Das verwundert nicht, denn die meisten Erklärungen dieser Art können kaum Ausnahmen ihres Modells zulassen ohne in sich unstimmig zu werden.

Bereits Punkte wie „ist Homosexualität/Heterosexualität biologisch bedingt und wenn nicht, warum kann man sie dann nicht „verlernen“ bzw. sich umentscheiden“ können innerhalb dieser Theorien nicht gelöst werden: Die meisten werden wohl heute davon ausgehen, dass hier ein starker biologischer Einfluss vorliegt, aber wenn ein biologisches Begehren dazu führt, dass man nur Sex mit Menschen eines bestimmten Geschlechts hat, wenn man es sich aussuchen kann, dann ist dies bereits schwer in das Modell einzubauen.

Andere Punkte wie die Wirkung von Hormonen oder auch Verhaltensveränderungen bei Gehirnverletzungen oder Erkrankungen sind ebenfalls bisher aus meiner Sicht nicht wirklich mit einem Modell, welches nicht auf Biologie zurückgreift erklärbar.

„Wenn dort die Biologie Einfluss auf das Verhalten hat, warum soll es dann in anderen Fällen ausgeschlossen sein“ ist ein Argument, dass bereits viele dieser Theorien nie in ihre Erwägungen einbezogen haben, sie bleiben bei einer rein abstrakten Betrachtung, die sich diese Fragen gar nicht stellt.