Geschlechterunterschiede im Gehirn und deren Erkennung

Ich hatte schon Artikel, die sich mit der auch sehr frühen Erkennung von Geschlechterunterschieden direkt am Gehirn, etwa durchs Scans, beschäftigen:

Hier einige weitere interessante Studien in die gleiche Richtung:

1. Brain Differences Between Men and Women: Evidence From Deep Learning

Do men and women have different brains? Previous neuroimage studies sought to answer this question based on morphological difference between specific brain regions, reporting unfortunately conflicting results. In the present study, we aim to use a deep learning technique to address this challenge based on a large open-access, diffusion MRI database recorded from 1,065 young healthy subjects, including 490 men and 575 women healthy subjects. Different from commonly used 2D Convolutional Neural Network (CNN), we proposed a 3D CNN method with a newly designed structure including three hidden layers in cascade with a linear layer and a terminal Softmax layer. The proposed 3D CNN was applied to the maps of factional anisotropy (FA) in the whole-brain as well as specific brain regions. The entropy measure was applied to the lowest-level image features extracted from the first hidden layer to examine the difference of brain structure complexity between men and women. The obtained results compared with the results from using the Support Vector Machine (SVM) and Tract-Based Spatial Statistics (TBSS). The proposed 3D CNN yielded a better classification result (93.3%) than the SVM (78.2%) on the whole-brain FA images, indicating gender-related differences likely exist in the whole-brain range. Moreover, high classification accuracies are also shown in several specific brain regions including the left precuneus, the left postcentral gyrus, the left cingulate gyrus, the right orbital gyrus of frontal lobe, and the left occipital thalamus in the gray matter, and middle cerebellum peduncle, genu of corpus callosum, the right anterior corona radiata, the right superior corona radiata and the left anterior limb of internal capsule in the while matter. This study provides a new insight into the structure difference between men and women, which highlights the importance of considering sex as a biological variable in brain research.

2. Gender Identification of Human Cortical 3-D Morphology Using Hierarchical Sparsity

Difference exists widely in cognition, behavior and psychopathology between males and females, while the underlying neurobiology is still unclear. As brain structure is the fundament of its function, getting insight into structural brain may help us to better understand the functional mechanism of gender difference. Previous structural studies of gender difference in Magnetic Resonance Imaging (MRI) usually focused on gray matter (GM) concentration and structural connectivity (SC), leaving cortical morphology not characterized properly. In this study a large dataset is used to explore whether cortical three-dimensional (3-D) morphology can offer enough discriminative morphological features to effectively identify gender. Data of all available healthy controls (N = 1113) from the Human Connectome Project (HCP) were utilized. We suggested a multivariate pattern analysis method called Hierarchical Sparse Representation Classifier (HSRC) and got an accuracy of 96.77% for gender identification. Permutation tests were used to testify the reliability of gender discrimination (p < 0.001). Cortical 3-D morphological features within the frontal lobe were found the most important contributors to gender difference of human brain morphology. Moreover, we investigated gender discriminative ability of cortical 3-D morphology in predefined Anatomical Automatic Labeling (AAL) and Resting-State Networks (RSN) templates, and found the superior frontal gyrus the most discriminative in AAL and the default mode network the most discriminative in RSN. Gender difference of surface-based morphology was also discussed. The frontal lobe, as well as the default mode network, was widely reported of gender difference in previous structural and functional MRI studies, which suggested that morphology indeed affect human brain function. Our study indicates that gender can be identified on individual level by using cortical 3-D morphology and offers a new approach for structural MRI research, as well as highlights the importance of gender balance in brain imaging studies.

3. Beyond a Binary Classification of Sex: An Examination of Brain Sex Differentiation, Psychopathology, and Genotype

Objective
Sex differences in the brain are traditionally treated as binary. We present new evidence that a continuous measure of sex differentiation of the brain can explain sex differences in psychopathology. The degree of sex-differentiated brain features (ie, features that are more common in one sex) may predispose individuals toward sex-biased psychopathology and may also be influenced by the genome. We hypothesized that individuals with a female-biased differentiation score would have greater female-biased psychopathology (internalizing symptoms, such as anxiety and depression), whereas individuals with a male-biased differentiation score would have greater male-biased psychopathology (externalizing symptoms, such as disruptive behaviors).
Method
Using the Philadelphia Neurodevelopmental Cohort database acquired from database of Genotypes and Phenotypes, we calculated the sex differentiation measure, a continuous data-driven calculation of each individual’s degree of sex-differentiating features extracted from multimodal brain imaging data (magnetic resonance imaging [MRI] /diffusion MRI) from the imaged participants (n = 866, 407 female and 459 male).
Results
In male individuals, higher differentiation scores were correlated with higher levels of externalizing symptoms (r = 0.119, p = .016). The differentiation measure reached genome-wide association study significance (p < 5∗10−8) in male individuals with single nucleotide polymorphisms Chromsome5:rs111161632:RASGEF1C and Chromosome19:rs75918199:GEMIN7, and in female individuals with Chromosome2:rs78372132:PARD3B and Chromosome15:rs73442006:HCN4.
Conclusion
The sex differentiation measure provides an initial topography of quantifying male and female brain features. This demonstration that the sex of the human brain can be conceptualized on a continuum has implications for both the presentation of psychopathology and the relation of the brain with genetic variants that may be associated with brain differentiation.

4. Patterns in the human brain mosaic discriminate males from females

In their PNAS article, Joel et al. (1) demonstrate extensive overlap between the distributions of females and males for many brain characteristics, measured across multiple neuroimaging modalities and datasets. They pose two requirements for categorizing brains into distinct male/female classes: (i) gender differences should appear as dimorphic form differences between male and female brains, and (ii) there should be internal consistency in the degree of “maleness–femaleness” of different elements within a single brain. Based on these criteria, the authors convincingly establish that there is little evidence for this strict sexually dimorphic view of human brains, counter to the popular lay conception of a “male” and “female” brain. This finding has broad implications not only for the ontology of gender, but also for the statistical treatment of sex in morphometric analyses.

Critically, however, the conclusion that human brains cannot be categorized into two distinct classes depends largely on the level of analysis. Although the set of properties that distinguish one category from another is rich and flexible, there is rarely a diagnostic form (e.g., what singular physical characteristic reliably distinguishes cats from dogs?) and there is often substantial within-category variability (e.g., breeds of dogs) (2). The failure of the brain to meet these two requirements does not mean that “human brains cannot be categorized into two distinct classes: male brain/female brain.” In fact, an individual’s biological sex can be classified with extremely high accuracy by considering the brain mosaic as a whole.

To demonstrate this, we acquired T1-weighted structural MRI scans for 1,566 individuals, aged 19–35 y (57.7% female), from the freely available Brain Genomics Superstruct Project (3). Cortical thickness and subcortical volume estimates were calculated using the FreeSurfer automatic segmentation algorithm (v5.3; surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki). First, 400 subjects were retained as a held-out validation set. Next, penalized logistic regression [elastic net (4, 5)] was used to predict the sex of each individual based on their mosaic, or pattern, of morphometric brain data. Within the training set (n = 1,166), a regression model was built using three repeats of 10-fold cross-validation. The model was then used, without modification, to predict the sex of each individual in the held-out sample. Classification accuracy was extremely high [accuracy: 93%, 95% confidence interval (CI) 89.5–94.9%, P < 10−16] and remained significant if head-size-related measurements were excluded [92% (CI 88.9–94.5%), P < 10−16] or regressed out [70% (CI 65.0–74.2%), P < 10−6]. To borrow the framing of Joel et al. (1), the human brain may be a mosaic, but it is one with predictable patterns.

Despite the absence of dimorphic differences and lack of internal consistency observed by Joel et al. (1), multivariate analyses of whole-brain patterns in brain morphometry can reliably discriminate sex. These two results are not mutually inconsistent. We wholly agree that a strict dichotomy between male/female brains does not exist, but this does not diminish or negate the importance of considering statistical differences between the sexes (e.g., including sex as a covariate in morphometric analyses).

5 Machine learning of brain gray matter differentiates sex in a large forensic sample

Differences between males and females have been extensively documented in biological, psychological, and behavioral domains. Among these, sex differences in the rate and typology of antisocial behavior remains one of the most conspicuous and enduring patterns among humans.

However, the nature and extent of sexual dimorphism in the brain among antisocial populations remains mostly unexplored. Here, we seek to understand sex differences in brain structure between incarcerated males and females in a large sample (n = 1,300) using machine learning. We apply source-based morphometry, a contemporary multivariate approach for quantifying gray matter measured with magnetic resonance imaging, and carry these parcellations forward using machine learning to classify sex. Models using components of brain gray matter volume and concentration were able to differentiate between males and females with greater than 93% generalizable accuracy. Highly differentiated components include orbitofrontal and frontopolar regions, proportionally larger in females, and anterior medial temporal regions proportionally larger in males. We also provide a complimentary analysis of a nonforensic healthy control sample and replicate our 93% sex discrimination. These findings demonstrate that the brains of males and females are highly distinguishable. Understanding sex differences in the brain has implications for elucidating variability in the incidence and progression of disease, psychopathology, and differences in psychological traits and behavior. The reliability of these differences confirms the importance of sex as a moderator of individual differences in brain structure and suggests future research should consider sex specific models.

6. Neuroanatomical morphometric characterization of sex differences in youth using statistical learning.

Exploring neuroanatomical sex differences using a multivariate statistical learning approach can yield insights that cannot be derived with univariate analysis. While gross differences in total brain volume are well-established, uncovering the more subtle, regional sex-related differences in neuroanatomy requires a multivariate approach that can accurately model spatial complexity as well as the interactions between neuroanatomical features. Here, we developed a multivariate statistical learning model using a support vector machine (SVM) classifier to predict sex from MRI-derived regional neuroanatomical features from a single-site study of 967 healthy youth from the Philadelphia Neurodevelopmental Cohort (PNC). Then, we validated the multivariate model on an independent dataset of 682 healthy youth from the multi-site Pediatric Imaging, Neurocognition and Genetics (PING) cohort study. The trained model exhibited an 83% cross-validated prediction accuracy, and correctly predicted the sex of 77% of the subjects from the independent multi-site dataset. Results showed that cortical thickness of the middle occipital lobes and the angular gyri are major predictors of sex. Results also demonstrated the inferential benefits of going beyond classical regression approaches to capture the interactions among brain features in order to better characterize sex differences in male and female youths. We also identified specific cortical morphological measures and parcellation techniques, such as cortical thickness as derived from the Destrieux atlas, that are better able to discriminate between males and females in comparison to other brain atlases (Desikan-Killiany, Brodmann and subcortical atlases).

Gene, die in der Pubertät aktiviert werden und Geschlechterunterschiede bewirken

Eine interessante Studie beschäftigt sich mit einem Mechanismus für das Timing der Ausgestaltung von Geschlechterunterschieden im Nervensystem (in Würmern):

The molecular mechanisms that control the timing of sexual differentiation in the brain are poorly understood. We found that the timing of sexually dimorphic differentiation of postmitotic, sex-shared neurons in the nervous system of the Caenorhabditis elegans male is controlled by the temporally regulated miRNA let-7 and its target lin-41, a translational regulator. lin-41 acts through lin-29a, an isoform of a conserved Zn finger transcription factor, expressed in a subset of sex-shared neurons only in the male. Ectopic lin-29a is sufficient to impose male-specific features at earlier stages of development and in the opposite sex. The temporal, sexual and spatial specificity of lin-29a expression is controlled intersectionally through the lin-28/let-7/lin-41 heterochronic pathway, sex chromosome configuration and neuron-type-specific terminal selector transcription factors. Two Doublesex-like transcription factors represent additional sex- and neuron-type specific targets of LIN-41 and are regulated in a similar intersectional manner.

Quelle: Timing mechanism of sexually dimorphic nervous system differentiation

Aus einer Besprechung der Studie:

Scientists have identified a group of genes that induces differences in the developing brains of male and female roundworms and triggers the initiation of puberty, a genetic pathway that may have the same function in controlling the timing of sexual maturation in humans.

The study, led by Columbia University researchers, offers new scientific evidence for direct genetic effects in sex-based differences in neural development and provides a foundation to attempt to understand how men’s and women’s brains are wired and how they work.

In der Pubertät wird insbesondere die Hormonproduktion angekurbelt, ein Prozess, der irgendwie gestartet werden muss. Anscheinend spielen hier verschiedene Faktoren hinein, nicht nur bei dem Start der Hormonproduktion sondern auch bei der Aktivierung bestimmter Gene.

The research was published Jan.1 in eLife, an open-access journal founded by the Howard Hughes Medical Institute, the Max Planck Society and the Wellcome Trust.

Das scheint mir nicht die höchste Publikationsstufe zu sein, aber ich finde die Studie dennoch interessant.

Scientists have long known that puberty is accompanied by substantial changes in the brain characterized by the activation of neurons that produce hormonal signals. But what causes the brain to start releasing the hormones that switch on puberty remains elusive.

„In this paper we show that a pathway of regulatory genes acts within specific neurons to induce anatomical and functional differences in the male versus female brain,“ said lead study author Oliver Hobert, professor in Columbia’s Department of Biological Sciences and a Howard Hughes Medical Institute investigator. „Remarkably, we found that each member of this pathway is conserved between worms and humans, indicating that we have perhaps uncovered a general principle for how sexual brain differences in the brain are genetically encoded.“

Man kann also beim Wurm einen bestimmten Mechanismus nachweisen, der dort die Pubertät startet und der gleiche Mechanismus scheint auch beim Menschen vorhanden zu sein, auch wenn dort der Nachweis, dass dieser in gleicher Weise arbeitet noch nicht angegangen wurde.

For their study, the researchers worked with the transparent roundworm C. elegans, which in 1998 became the first multicellular organism to have its genome sequenced. The worm’s genetic makeup is remarkably similar to that of humans, making it one of the most powerful research models in molecular genetics and developmental biology.

The research team singled out C. elegans with a mutation in a single gene known as Lin28. More than a decade ago, scientists had discovered a link between mutations in the Lin28 gene and early-onset puberty in adolescent humans, a highly heritable condition that affects about 5 percent of the population. Conversely, overexpression of Lin28 is also associated with a delay in puberty.

Wieder einmal bringt eine bestimmte besondere Konstellation bei bestimmten Menschen die Forschung auf dem Gebiet voran. Es gibt also bestimmte Menschen, die eine frühe Pubertät habe, weil bei ihnen eine Mutation eines bestimmten Genes vorliegt. Eine Überexpression des Genes scheint dagegen die Pubertät nach hinten zu verschieben. Anscheinend ist dort also ein gewisser Mechanismus vorhanden, der die Pubertät drosselt, bis sie letztendlich eintreten soll und bei dessen Abhandensein die Pubertät früher beginnt und bei dessen „Überbetätigung“ sie später eintritt.

„We knew the gene existed in humans, mice and worms, but we didn’t understand how it controlled the onset of puberty,“ Hobert said. „Did Lin28 work directly with the brain? In what tissue type? What other genes did Lin28 control?“

Man hat also ein Gen gehabt, welches bei verschiedenen Tieren und auch dem Menschen die Pubertät bewirkt. Es bot sich an, diesen Mechanismus dann zunächst bei dem einfachsten Wesen mit wahrscheinlich auch der schnellsten Pubertät zu testen.

In analyzing mutant C. elegans strains, the researchers found that worms with early-onset puberty carried the mutated Lin28 gene, similar to humans. They also discovered three additional genes associated with premature sexual maturation—the most interesting, the fourth gene, called Lin29.

Lin29 turned out to be present only in the male brain and expressed in the central neurons, establishing a distinct difference in the neural structures of males and females. Even more significant, male C. elegans missing the Lin29 gene had a male appearance but moved and behaved more like females.

Das klingt auch sehr interessant. LIN29 ist nur im männlichen Gehirn aktiv und sorgt dort für eine bestimmte neurale Struktur. Würmer, die kein LIN29 aufwiesen sahen männlich aus, aber bewegten und benommen sich eher wie Weibchen.
Da wäre Forschung bei Menschen natürlich sehr interessant.

 „If you look at animals, including humans, there are dramatic physical and behavioral differences between males and females, including, for example, how they move,“ Hobert said. „The Lin29-deficient male worms, in essence, were feminized.“

Laura Pereira, the paper’s first author and a postdoctoral fellow in Columbia’s Department of Biological Sciences, said the study is important because it makes the case that specific genes exist that control sex differences in neural development. „It opens up new questions about whether differences in male and female behavior is hardwired in our brains,“ she said.

Da würde ich ihr zustimmen: Es eröffnen sich sehr interessante neue Fragen, die auf Erforschung warten. Wenn bestimmte Bereiche im neuronalen Netzwerk durch ein Gen, welches nur bei Männern vorhanden ist, ausgestaltet werden, dann spricht dies eben für weitere biologische Unterschiede.

Wer weitere Forschung, gerade bei Menschen, zu dem Bereich kennt, ich bin sehr interessiert.

 

Vorhersage des Geschlechts anhand der Gehirnwellen

In der Zeitschrift „Nature“ wurde ein interessanter Artikel veröffentlicht, in dem es darum geht, ob man das Geschlecht einer Person an den Gehirnwellen erkennen kann. Dazu wurde eine AI auf entsprechende Muster angesetzt und ausgewertet, welche Unterschiede diese fand:

Aus dem Abstract:

We have excellent skills to extract sex from visual assessment of human faces, but assessing sex from human brain rhythms seems impossible. Using deep convolutional neural networks, with unique potential to find subtle differences in apparent similar patterns, we explore if brain rhythms from either sex contain sex specific information. Here we show, in a ground truth scenario, that a deep neural net can predict sex from scalp electroencephalograms with an accuracy of >80% (p < 10−5), revealing that brain rhythms are sex specific. Further, we extracted sex-specific features from the deep net filter layers, showing that fast beta activity (20–25 Hz) and its spatial distribution is a main distinctive attribute. This demonstrates the ability of deep nets to detect features in spatiotemporal data unnoticed by visual assessment, and to assist in knowledge discovery. We anticipate that this approach may also be successfully applied to other specialties where spatiotemporal data is abundant, including neurology, cardiology and neuropsychology.

Quelle: Predicting sex from brain rhythms with deep learning

Vielleicht zunächst etwas zur Methode, um die es da geht, aus der Wikipedia:

Die Elektroenzephalografie (EEG, von altgriechisch ἐγκέφαλος enképhalos, deutsch ‚Gehirn‘, γράφειν gráphein, deutsch ‚schreiben‘) ist eine Methode der medizinischen Diagnostik und der neurologischen Forschung zur Messung der summierten elektrischen Aktivität des Gehirns durch Aufzeichnung der Spannungsschwankungen an der Kopfoberfläche. Das Elektroenzephalogramm (ebenfalls EEG abgekürzt) ist die grafische Darstellung dieser Schwankungen. Das EEG ist neben der Elektroneurografie (ENG) und der Elektromyografie (EMG) eine standardmäßige Untersuchungsmethode in der Neurologie.

Ursache dieser Potentialschwankungen sind physiologische Vorgänge einzelner Gehirnzellen, die durch ihre elektrischen Zustandsänderungen zur Informationsverarbeitung des Gehirns beitragen. Entsprechend ihrer spezifischen räumlichen Anordnung addieren sich die von einzelnen Neuronen erzeugten Potentiale auf, so dass sich über den gesamten Kopf verteilte Potentialänderungen messen lassen.

Zur klinischen Bewertung wird eine Aufzeichnung in mindestens zwölf Kanälen von verschiedenen Elektrodenkombinationen benötigt.

Die Ortsauflösung des üblichen EEGs liegt bei mehreren Zentimetern. Wenn eine höhere Ortsauflösung benötigt wird, so müssen die Elektroden nach neurochirurgischer Eröffnung des Schädels direkt auf die zu untersuchende Hirnrinde aufgelegt werden. Das ist jedoch nur in Sonderfällen z. B. vor epilepsiechirurgischen Eingriffen erforderlich. In diesem Falle spricht man von einem Elektrocorticogramm (ECoG; in deutscher Schreibung Elektrokortikogramm). Das ECoG ermöglicht eine räumliche Auflösung von unter 1 cm und bietet zusätzlich die Möglichkeit, durch selektive elektrische Reizung einer der Elektroden die Funktion der darunterliegenden Hirnrinde zu testen. Dies kann für den Neurochirurgen z. B. bei Eingriffen in der Nähe der Sprachregion von größter Wichtigkeit sein, um zu entscheiden, welche Teile er entfernen darf, ohne eine Funktionseinbuße fürchten zu müssen (vgl. Wachkraniotomie). Eine noch detailliertere Erfassung von Einzelzellaktivität ist nur im Tierexperiment möglich.

Die resultierenden Daten können von geübten Spezialisten auf auffällige Muster untersucht werden. Es gibt aber auch umfangreiche Software-Pakete zur automatischen Signalanalyse. Eine weitverbreitete Methode zur Analyse des EEGs ist die Fouriertransformation der Daten vom Zeitbereich (also der gewohnten Darstellung von Spannungsänderungen im Verlauf der Zeit) in den sogenannten Frequenzbereich. Die so gewonnene Darstellung erlaubt die schnelle Bestimmung von rhythmischer Aktivität.

Bei diesen Mustern treten also Unterschiede auf, die man mittels einer AI ermitteln kann. So etwas sieht dann wohl so aus:

 

 

Gehirnwellen Unterschiede Mann Frau

Gehirnwellen Unterschiede Mann Frau

Für einen Laien dürften da viele Bilder recht gleich aussehen, aber die Computer haben dann einige Unterschiede erkannt, die eine Zuordnung ermöglichen:

While not all details of the features used for classification by the deep net have been revealed, our data show that differences in brain rhythms between sexes are mainly in the beta frequency range (cf. Figs 3 and 4). Women are generally better at recognizing emotions and expressing themselves than men34, in part also reflected in differences in responses from the mu-rhythm as a presumed read-out of the mirror neuron system35, and modulations of beta activity during wakefulness have been associated with cognition and emotionally positive or negative tasks36. The discovery from the deep net that information in the beta-range differs between the sexes supports these observations. However, which particular spatiotemporal characteristics of the beta-rhythm differentiate remains enigmatic, and was not further explored.

Die Unterschiede lassen sich demnach auch mal wieder klassischen Geschlechterunterschieden im Schnitt zuordnen.

Es zeigt sich immer wieder, dass erhebliche Unterschiede zwischen den Geschlechtern im Gehirn feststellbar sind. Die Behauptung, dass sich dies nicht auch im Denken niedergeschlagen hat, erscheint damit auch immer absurder.

Ich finde die Anwendung von „Deep Learning“ in dem Bereich sehr interessant. Ich glaube damit werden in Zukunft noch viel mehr Unterschiede aufgezeigt werden, die ansonsten schwer zu bestimmen sind.

Siehe auch:

 

 

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:

„Die grössere intellektuelle Kraft und das stärkere Erfindungsvermögen beim Manne ist wahrscheinlich eine Folge natürlicher Zuchtwahl“

Nachdem das „Google Manifesto“ eines Harvard-Absolventen, der dann bei Google arbeitete, bereits viel Aufsehen erregte, ist es an der Zeit auf ein ebenfalls sehr skandalträchtiges Manifest zu verweisen, welches bereits für einiges Aufsehen sorgte:

Die stärksten und lebenskräftigsten Männer, – diejenigen, welche am besten ihre Familien verteidigen und für dieselben jagen konnten, welche mit den besten Waffen versehen waren und das grösste Besitztum hatten, wie z. B. eine grössere Zahl von Hunden oder anderen Tieren, – werden beim [348] Aufziehen einer durchschnittlich grösseren Anzahl von Nachkommen mehr Erfolg gehabt haben als die schwächeren, ärmeren und niederen Glieder der nämlichen Stämme. Es lässt sich auch daran nicht zweifeln, dass solche Männer allgemein im Stande gewesen sein werden, sich die anziehenderen Frauen zu wählen. Heutigen Tages erreichen es die Häuptlinge nahezu jeden Stammes auf der Erde, mehr als eine Frau zu erlangen. Bis ganz neuerdings war, wie ich von Mr. Mantell höre, beinahe jedes Mädchen auf Neuseeland, welches hübsch war oder hübsch zu werden versprach, irgend einem Häuptling „tapu“. Bei den Kaffern haben, wie Mr. C. Hamilton anführt,[17] „die Häuptlinge allgemein die Auswahl aus den Frauen in einem Umkreise von vielen Meilen und sind äusserst bedacht darauf, ihre Privilegien fest zu halten oder zu bestätigen“. Wir haben gesehen, dass jede Rasse ihren eigenen Geschmack für Schönheit hat, und wir wissen, dass es für den Menschen natürlich ist, jeden characteristischen Punkt bei seinen domesticirten Thieren, bei seiner Kleidung, seinen Ornamenten und bei seiner persönlichen Erscheinung zu bewundern, sobald sie auch nur ein wenig über den mittleren Maassstab hinaus geführt sind. Wenn nun die verschiedenen vorstehenden Sätze zugegeben werden, und ich kann nicht sehen, dass sie zweifelhaft wären, so würde es ein unerklärlicher Umstand sein, wenn die Auswahl der anziehenderen Frauen durch die kraftvolleren Männer eines jeden Stammes, welche im Mittel eine grössere Zahl von Kindern aufziehen würden, nicht nach dem Verlaufe vieler Generationen in einem gewissen Grade den Character des Stammes modificirt haben würde.

Wenn bei unseren domesticirten Thieren eine fremde Rasse in ein neues Land eingeführt wird, oder wenn eine eingeborene Rasse lange Zeit und sorgfältig entweder zum Nutzen oder zur Zierde beachtet wird, so findet man nach mehreren Generationen, dass sie, sobald nur die Mittel zur Vergleichung existiren, einen grösseren oder geringeren Betrag an Veränderung erlitten hat. Dies ist eine Folge der während einer langen Reihe von Generationen fortgeübten unbewussten Zuchtwahl, d. h. der Erhaltung der am meisten gebilligten Individuen, ohne irgend einen Wunsch oder eine Erwartung eines derartigen Resultates von Seiten des Züchters. Wenn ferner zwei sorgfältige Züchter während vieler Jahre Thiere einer und der nämlichen Familie züchten und [349] sie nicht miteinander oder mit einem gemeinsamen Maasstabe vergleichen, so finden sie nach einer Zeit, dass die Thiere zur Ueberraschung ihrer eigenen Besitzer in einem unbedeutenden Grade verschieden geworden sind.[18] Ein jeder Züchter hat, wie von Nathusius es gut ausdrückt, den Character seines eigenen Geistes, seinen eigenen Geschmack und sein Urtheil seinen Thieren aufgedrückt. Welche Ursache könnte man nun anführen, warum ähnliche Resultate nicht der lange fortgesetzten Auswahl der am meisten bewunderten Frauen durch diejenigen Männer eines jeden Stammes folgen sollten, welche im Stande waren, eine grössere Zahl von Kindern bis zur Reife zu erziehen? Dies würde unbewusste Zuchtwahl sein, denn es würde eine Wirkung hervorgebracht werden unabhängig von irgend einem Wunsche oder einer Erwartung von Seiten der Männer, welche gewisse Frauen anderen vorziehen.

Wir wollen einmal annehmen, dass die Glieder eines Stammes, bei welchem eine gewisse Form der Ehe im Gebrauche war, sich über einen nicht bewohnten Continent verbreiteten; sie werden sich bald in verschiedene Horden theilen, welche durch verschiedene Grenzen und noch wirksamer durch die unaufhörlich zwischen allen barbarischen Nationen eintretenden Kriege von einander getrennt werden. Die Horden werden auf diese Weise unbedeutend verschiedenen Lebensbedingungen und Gewohnheiten ausgesetzt werden und werden früher oder später dazu kommen, in einem geringen Grade von einander abzuweichen. Sobald dies einträte, würde jeder isolirte Stamm für sich selbst einen unbedeutend verschiedenen Maassstab der Schönheit sich bilden,[19] und dann würde unbewusste Zuchtwahl dadurch in Wirksamkeit treten, dass die kraftvolleren und leitenden Glieder der wilden Stämme gewisse Weiber anderen vorzögen. Hierdurch werden die Verschiedenheiten zwischen den Stämmen, die zuerst sehr unbedeutend waren, allmählich und unvermeidlich in einem immer grösseren und bedeutenderen Grade verschärft werden.

[350] Bei Thieren im Naturzustande sind viele Charactere, welche den Männchen eigen sind, wie Grösse, Stärke, specielle Waffen, Muth und Kampfsucht durch das Gesetz des Kampfes erlangt worden. Die halbmenschlichen Urerzeuger des Menschen werden, wie ihre Verwandten, die Quadrumanen, beinahe sicher in dieser Weise modificirt worden sein; und da Wilde noch immer um den Besitz ihrer Frauen kämpfen, so wird ein ähnlicher Process der Auswahl wahrscheinlich in einem grösseren oder geringeren Grade bis auf den heutigen Tag vor sich gegangen sein. Andere den Männchen der niederen Thiere eigene Charactere, wie glänzende Farben und verschiedene Ornamente, sind dadurch erlangt worden, dass die anziehenderen Männchen von den Weibchen vorgezogen worden sind. Es finden sich indessen ausnahmsweise Fälle, in denen die Männchen, statt ihrerseits gewählt worden zu sein, selbst der wählende Theil gewesen sind. Wir erkennen solche Fälle daran, dass die Weibchen in einem höheren Grade verziert worden sind als die Männchen, wobei ihre ornamentalen Charactere ausschliesslich oder hauptsächlich auf ihre weiblichen Nachkommen überliefert worden sind. Ein derartiger Fall ist aus der Ordnung, zu welcher der Mensch gehört, beschrieben worden, nämlich der Rhesus-Affe.

Der Mann ist an Körper und Geist kraftvoller als die Frau, und im wilden Zustande hält er dieselbe in einem viel unterwürfigeren Stande der Knechtschaft, als es das Männchen irgend eines anderen Thieres thut; es ist daher nicht überraschend, dass er das Vermögen der Wahl erlangt hat. Die Frauen sind sich überall des Werthes ihrer Schönheit bewusst, und wenn sie die Mittel haben, finden sie ein grösseres Entzücken daran, sich selbst mit allen Arten von Ornamenten zu schmücken, als es die Männer thun. Sie borgen Schmuckfedern männlicher Vögel, mit denen die Natur dieses Geschlecht zierte, um die Weibchen zu bezaubern. Da die Frauen seit langer Zeit ihrer Schönheit wegen gewählt worden sind, so ist es nicht überraschend, dass einige der an ihnen nach einander auftretenden Abänderungen ausschliesslich auf dasselbe Geschlecht überliefert worden sind, dass folglich auch die Frauen ihre Schönheit in einem etwas höheren Grade ihren weiblichen als ihren männlichen Nachkommen überliefert haben und daher, der allgemeinen Meinung nach, schöner geworden sind als die Männer. Die Frauen überliefern indess sicher die meisten ihrer Charactere, mit Einschluss der Schönheit, ihren Nachkommen beiderlei Geschlechts, so dass das beständige Vorziehen der anziehenderen Frauen [351] durch die Männer einer jeden Rasse je nach ihrem Maassstabe von Geschmack dahin geführt haben wird, alle Individuen beider Geschlechter, die zu der Rasse gehören, in einer und derselben Weise zu modificiren.

Was die andere Form geschlechtlicher Zuchtwahl betrifft (welche bei den niederen Thieren bei weitem die häufigste ist), nämlich wo das Weibchen der auswählende Theil ist und nur diejenigen Männchen annimmt, welche sie am meisten anregen oder entzücken, so haben wir Grund zu glauben, dass sie früher auf die Urerzeuger des Menschen gewirkt hat. Der Mann verdankt aller Wahrscheinlichkeit nach seinen Bart und vielleicht einige andere Charactere der Vererbung von einem alten Urerzeuger, welcher seine Zierathen in dieser Weise erlangte. Es kann aber diese Form von Zuchtwahl gelegentlich auch während späterer Zeiten gewirkt haben; denn bei völlig barbarischen Stämmen sind die Frauen mehr in der Lage, ihre Liebhaber zu wählen, zu verwerfen und zu versuchen, oder später ihre Ehemänner zu wechseln, als sich hätte erwarten lassen. Da dies ein Punkt von einiger Bedeutung ist, will ich die Belege, die ich zu sammeln im Stande gewesen bin, im Detail mittheilen.

Hearne beschreibt, wie eine Frau in einem der Stämme des arctischen America wiederholt ihrem Ehemanne davonlief und sich mit dem geliebten Manne verband; und bei den Charruas von Südamerica ist, wie Azara anführt, die Fähigkeit der Scheidung vollkommen frei. Wenn bei den Abiponen ein Mann ein Weib sich wählt, so handelt er mit den Eltern um den Preis. Aber „es kommt häufig vor, dass das Mädchen durch alles Das, was zwischen den Eltern und dem Bräutigam abgemacht worden ist, einen Strich zieht und hartnäckig auch nur die Erwähnung der Heirath verweigert“. Sie läuft häufig davon, verbirgt sich und verspottet damit den Bräutigam. Capitain Musters, welcher unter den Patagoniern lebte, sagt, dass ihre Ehen immer durch Neigung begründet werden; „wenn die Eltern eine Partie gegen den Willen der Tochter abmachen, so verweigert sie dieselbe und wird niemals gezwungen, nachzugeben“. Im Feuerlande erhält ein junger Mann zuerst die Zustimmung der Eltern dadurch, dass er ihnen irgend einen Dienst erweist, und dann versucht er das Mädchen fortzuführen; „will sie aber nicht, so verbirgt sie sich in den Wäldern, bis ihr Bewunderer von Herzen ermüdet ist, nach ihr zu lugen, und die Verfolgung aufgibt; dies kommt aber selten vor“. Auf den [352] Fiji-Inseln ergreift der Mann die Frau, welche er sich zum Weibe wünscht, mit factischer oder vorgegebener Gewalt; aber „wenn sie die Heimstätte ihres Entführers erreicht, so läuft sie, wenn sie die Verbindung nicht billigen sollte, zu irgend einem, der sie schützen kann. Ist sie indessen zufriedengestellt, so ist die Sache sofort abgemacht“. Bei den Kalmucken besteht ein regelmässiger Wettlauf zwischen der Braut und dem Bräutigam, wobei die erstere einen gehörigen Vorsprung hat; und Clarke „erhielt die Versicherung, es käme kein Fall vor, dass ein Mädchen gefangen würde, wenn sie nicht für den Verfolger etwas eingenommen wäre“. So besteht auch bei den wilden Stämmen des malayischen Archipels ein ähnlicher Wettlauf, und nach Mr. Bourien’s Beschreibung scheint es, wie Sir J. Lubbock bemerkt, dass „der Preis des Wettlaufs nicht für den schnellsten und der des Kampfes nicht für den stärksten, sondern für den jungen Mann bestimmt ist, welcher das Glück hatte, der bestimmten Braut zu gefallen“. Ein ähnlicher Gebrauch, mit gleichem Ausgang, herrscht auch bei den Koraks des nordöstlichen Asiens.

Wenden wir uns zu Africa. Die Kaffern kaufen ihre Frauen, und Mädchen werden von ihren Vätern heftig geschlagen, wenn sie einen auserwählten Ehegatten nicht annehmen wollen; doch geht es aus vielen von Mr. Shooter mitgetheilten Thatsachen offenbar hervor, dass sie ziemliche Freiheit der Wahl haben. So hat man erfahren, dass sehr hässliche, wenngleich reiche Männer es nicht erlangt haben, Frauen zu bekommen. Ehe die Mädchen ihre Einstimmung zur Verlobung aussprechen, veranlassen sie den Mann, sich gehörig zu präsentiren, zuerst von vorn und dann von hinten, und „seine Gangart zu zeigen“. Es ist bekannt geworden, dass sie sich einem Manne versprochen haben und doch nicht selten mit einem begünstigten Liebhaber davon gelaufen sind. So sagt auch Mr. Leslie, welcher die Kaffern sehr genau kannte: „es ist ein Irrthum, sich vorzustellen, dass ein Vater seine Tochter in derselben Weise und mit derselben Machtvollkommenheit verkaufe, mit welcher er über eine Kuh disponirt“. Bei den so niedrig stehenden Buschmänninnen von Südafrica „muss der Liebhaber, wenn ein Mädchen zur Mannbarkeit herangewachsen ist, ohne verlobt zu sein, was indessen nicht häufig vorkommt, seine Zustimmung ebensowohl wie die der Eltern erlangen“.[20][353] Mr. Winwood Reade stellte meinetwegen Nachforschungen in Bezug auf die Neger von West-Africa an, und theilt mir nun mit, dass „die Frauen wenigstens unter den intelligenteren heidnischen Stämmen keine Schwierigkeiten haben, diejenigen Männer zu bekommen, welche sie wünschen, obschon es für unweiblich angesehen wird, einen Mann aufzufordern, sie zu heirathen. Sie sind vollständig fähig, sich zu verlieben, und sind auch zarter, leidenschaftlicher und treuer Anhänglichkeit fähig“. Noch weitere Beispiele könnten angeführt werden.

Wir sehen hieraus, dass bei Wilden die Frauen in keinem so vollständig unterwürfigen Zustande in Bezug auf das Heirathen sich finden, als häufig vermuthet worden ist. Sie können die Männer, welche sie vorziehen, verführen und können zuweilen diejenigen, welche sie nicht leiden mögen, entweder vor oder nach der Heirath verwerfen. Eine Vorliebe seitens der Frauen, welche in irgend einer Richtung stetig wirkt, wird schliesslich den Character des Stammes afficiren, denn die Weiber werden allgemein nicht bloss die hübscheren Männer je nach ihrem Maassstabe von Geschmack, sondern diejenigen wählen, welche zu derselben Zeit am besten im Stande sind, sie zu vertheidigen und zu unterhalten. Derartige gut begabte Paare werden im Allgemeinen eine grössere Anzahl von Nachkommen aufziehen als die weniger begünstigten. Dasselbe Resultat wird offenbar in einer noch schärfer ausgesprochenen Weise eintreten, wenn auf beiden Seiten eine Auswahl stattfindet, d. h. wenn die anziehenderen und zu derselben Zeit auch kraftvolleren Männer die anziehenderen Weiber vorziehen und umgekehrt auch wieder von diesen vorgezogen werden. Und diese doppelte Form von Auswahl scheint factisch bei der Menschheit, besonders während der früheren Perioden unserer langen Geschichte, eingetreten zu sein.

(…)

Wir können schliessen, dass die bedeutendere Grösse, Kraft, der grössere Muth und die stärkere Kampflust und Energie des Mannes im Vergleiche mit der Frau während der Urzeiten erlangt und später hauptsächlich durch die Kämpfe rivalisirender [361] Männchen um den Besitz der Weibchen vergrössert worden sind. Die grössere intellectuelle Kraft und das stärkere Erfindungsvermögen beim Manne ist wahrscheinlich eine Folge natürlicher Zuchtwahl in Verbindung mit den vererbten Wirkungen der Gewohnheit; denn die fähigsten Männer werden beim Vertheidigen und bei dem Sorgen für sich selbst, für ihre Weiber und ihre Nachkommen den besten Erfolg gehabt haben. Soweit es die äusserst verwickelte Natur des Gegenstandes uns gestattet zu urtheilen, scheint es, als hätten unsere männlichen affenähnlichen Urerzeuger ihre Bärte als Zierathen erlangt, um das andere Geschlecht zu bezaubern oder zu reizen, und sie dann nur ihren männlichen Nachkommen überliefert. Die Weibchen wurden allem Anscheine nach zuerst in gleicher Weise zur geschlechtlichen Zierde der Haardecke entkleidet; sie überlieferten aber diesen Character beinahe gleichmässig beiden Geschlechtern. Es ist nicht unwahrscheinlich, dass die Weibchen auch in anderen Beziehungen zu demselben Zwecke und durch dieselben Mittel modificirt wurden, so dass die Frauen angenehmere Stimmen erhalten haben und schöner geworden sind als die Männer.

Aus Darwin, Die Abstammung des Menschen und die geschlechtliche Zuchtwahl II/Zwanzigstes Capitel

Das chinesische Zimmer (Philosophie des Geistes)

Bei dem „Chinesischen Zimmer“ geht es um ein Gedankenexperiment des Philosophen John Searle. Es spielt in der Philosophie des Geistes eine Rolle bei der Frage, ob es für ein Bewußtsein ausreichend ist, dass man ein bestimmtes Programm, also eine Reihe von Handlungsanweisungen durchführt.

Das Gedankenexperiment lautet wie folgt:

Searle beschrieb einen geschlossenen Raum, in dem sich ein Mensch befindet. Ihm werden durch einen Schlitz in der Tür Zettel mit Geschichten auf Chinesisch zugestellt. Er selbst ist der chinesischen Sprache nicht mächtig und versteht somit weder den Sinn der einzelnen Zeichen noch den Sinn der Geschichte. Danach erhält er noch einen Zettel mit Fragen zu der Geschichte (ebenfalls in chinesischer Notation). Der Mensch findet des Weiteren einen Stapel chinesischer Skripte und ein „Handbuch“ mit Regeln in seiner Muttersprache vor. Die Skripte enthalten Zusatz- und Hintergrundinformationen zu den Geschichten (eine Art „Wissensdatenbank“).[2] Das Handbuch ermöglicht es ihm, die Symbole mit der Geschichte in Verbindung zu bringen, allerdings ausschließlich auf der Ebene der Zeichenerkennung (über die Form der Zeichen). Auch entnimmt er dem Handbuch Anweisungen, welche Zeichen er (abhängig von den Zeichen der Geschichte, der Skripte und der Fragen) auf den Antwortzettel zu übertragen hat. Er folgt also rein mechanischen Anweisungen und schiebt das Ergebnis (die „Antworten“ auf die Fragen) durch den Türschlitz, ohne die Geschichte oder die Fragen verstanden zu haben.

Vor der Tür wartet ein chinesischer Muttersprachler, welcher die Antwortzettel liest. Er kommt aufgrund des Sinngehaltes der Antworten zu dem Ergebnis, im Raum befinde sich ebenfalls ein Chinesisch sprechender Mensch, der die Geschichte verstanden hat.

Damit kritisiert Searle Überlegungen wie den Turing Test, bei der es darum geht, dass ein Computer vorgaukelt, dass er ein Mensch wäre und ein Mensch davon in einer Unterhaltung aufgrund der (über einen Bildschirm gesendeten Antworten) davon ausgeht mit einem Menschen zu reden.

Denn in der Tat reicht das Vortäuschen eines Gespräches mit einer relativ großen Datenbank und Sätzen, die auf eine Vielzahl von Situationen passen wie „Kannst du das näher ausführen?“ nicht aus um tatsächlich an den Menschen oder auch nur ein Tier heranzukommen, dazu würden wir wohl verlangen, dass jemand Inhalte des Gespräches nachvollziehen kann.

Natürlich kann der Unterschied hier durchaus fließend sein: Beispielsweise reden wir mit Hunden, die sicherlich unsere Sprache auch nicht verstehen, aber teilweise aufgrund Tonfall etc wissen, was zumindest die „emotionale Botschaft“ der Nachricht ist oder bestimmte Tonfolgen erkennen und wissen, dass sie, wenn sie dann eine bestimmte Aktion durchführen, evtl eine Belohnung oder zumindest keine Strafe erhalten.

Das Experiment wird auch gerne gegen Theorien angeführt, die das Gehirn mit einer Art von Datenverarbeitungsmaschine vergleichen, die bestimmte Algorithmen abarbeitet. Searle sagte dazu:

Syntax is not sufficient for semantics, programs cannot produce minds.

  1. Programs are purely formal (syntactic).
  2. Human minds have mental contents (semantics).
  3. Syntax by itself is neither constitutive of, nor sufficient for, semantic content.
  4. Therefore, programs by themselves are not constitutive of nor sufficient for minds.

Mir scheint das Problem ein Scheinproblem zu sein, denn natürlich kann das Gehirn eines Menschen mentale Inhalte, und damit Semantik aufnehmen. Dazu haben wir ein Gedächtnis.

Ich frage mich bei so etwas immer, wie die Leute meinen, dass das Gehirn lernen soll. Die Regeln einer Sprache beispielsweise lassen sich natürlich in einem Buch darlegen und erklären. Es sind Regeln, deren Anwendungen man erlernen muss und dazu muss man zum einen die Regeln, aber auch die Datensätze wie Vokabeln und Bedeutungen „installieren“. Zugegebenermaßen ist unser „Installationsprogramm“ für Sprachen zumindest ab einem gewissen Alter sehr aufwändig, aber dennoch nimmt der Mensch eben Syntax und Semantic der entsprechenden Sprache auf und die Verarbeitung dieser, also die Verinnerlichung der Regeln ist eben durchaus auch für einen Computer vorstellbar.

Die große Frage, die aber eigentlich mit dem chinesischen Zimmer angesprochen wird, ist, wie aus verarbeiteten Daten ein mehr entstehen kann, etwas, was man als wirkliches Bewußtsein versteht.

Der Ansatz, dass der Mensch sowohl bestimmte Regeln anwenden als auch Daten aufnehmen kann, läuft unter dem Namen „Roboter Reply“. Dazu aus der Wikipedia:

Roboter-Ansatz
„Man erschaffe einen Roboter, der nicht nur formale Symbole entgegennimmt, sondern auch (von einem Computer-‚Gehirn‘ gesteuert) mit der Umwelt interagieren kann. Dieser Computer könnte Begriffe auf einer ganz anderen Ebene verstehen und mentale Zustände haben.“

Hier lässt sich kritisieren, dass der Roboter trotz andersgearteten Outputs noch immer keine intentionalen Zustände (Zustände, die sich auf etwas in der Welt beziehen) hat, er reagiert allein aufgrund seines Programmes. Dem liegt jedoch das Missverständnis zugrunde, dass biologische kognitive Systeme diesem Dilemma nicht unterworfen wären. Tatsächlich reagieren beispielsweise Kinder zunächst auch nur auf Reize, die ihnen angeboten werden. Biologische kognitive Systeme entwickeln eigenständige, komplexe Handlungen nur aufgrund ihrer genetisch bestimmten und sozial erworbenen Information.

In der Tat beruht die Kritik an dem Computeransatz auf einer Grundannahme, die zunächst zu widerlegen wäre: Nämlich eben der Frage, inwieweit das Verhalten und Denken Menschen oder Tiere eben auf mehr beruht als bestimmten Berechnungen.

Der größte Fehler scheint mir zu sein, dass das Modell zu stark vereinfacht und von zu einfach strukturierter Software ausgeht. Die Philosophie scheint mir von sehr einfachen „Input – Verarbeitungsschritt – fester Output“ auszugehen. Tatsächlich sind bereits heutige Computer zu weitaus differenzierteren Bewertungen in der Lage, die mehr als eine Variable verwerten und Fuzzylogik anwenden können.

Ein mögliches Modell dazu hatte ich hier zitiert:

The central concept of the memory-prediction framework is that bottom-up inputs are matched in a hierarchy of recognition, and evoke a series of top-down expectations encoded as potentiations. These expectations interact with the bottom-up signals to both analyse those inputs and generate predictions of subsequent expected inputs. Each hierarchy level remembers frequently observed temporal sequences of input patterns and generates labels or ’names‘ for these sequences. When an input sequence matches a memorized sequence at a given layer of the hierarchy, a label or ’name‘ is propagated up the hierarchy – thus eliminating details at higher levels and enabling them to learn higher-order sequences. This process produces increased invariance at higher levels. Higher levels predict future input by matching partial sequences and projecting their expectations to the lower levels. However, when a mismatch between input and memorized/predicted sequences occurs, a more complete representation propagates upwards. This causes alternative ‚interpretations‘ to be activated at higher levels, which in turn generates other predictions at lower levels.

Aber auch ansonsten wäre es zumindest möglich, dass bestimmte Berechnungen durchgeführt werden und deren Endprodukt unsere Art zu denken erheblich beeinflusst, beispielsweise in dem es unsere Motivationen und Gefühle vorgibt und uns damit in eine gewisse Richtung steuert, weil uns ein bestimmtes Verhalten richtig oder lohnenswert erscheint.

Im übrigen stellt sich die Frage, was logisches Denken oder Bewußtsein sonst sein soll als eine gewisse Form eines Denkprozesses im Sinne einer Berechnung. Magie wird man wohl kaum vertreten, ebenso wenig wie einen Geist im Sinne des spirituellen. Damit bleibt letztendlich kaum etwas anderes übrig als eine Form der Kalkulation oder die Ausgabe einer „Software“ im weiteren Sinne. Das Bewußtsein könnte letztendlich so etwas sein, wie das, was ein Programm auf dem Bildschirm ausgibt, das Endprodukt unserer Berechnungen, eine Benutzeroberfläche, die eine gewisse „Bedienung“ ermöglicht, also eine Verwertung der unterbewußt angestellten Kalkulationen ohne das man diese selbst zur Kenntnis nehmen muss. Weil für uns die unterbewußten Kalkulationen nicht als solche erkennbar sind erscheint uns das Bewußtsein gerade als selbstständiger Vorgang.

vgl.

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: