Frühes postnatales Testosteron ist ein Indikator für Sprachfertigkeiten

Eine interessante Studie zu Geschlechterunterschieden bei der Sprache:

Highlights

•There was a sex difference in salivary testosterone in infants aged 1–3 months.
•Testosterone in infancy predicted vocabulary in boys and in girls in toddlerhood.
•The sex difference in vocabulary was mediated by testosterone in infancy.
•Testosterone in infancy may contribute to early language development.

Abstract
During the first few years of life, girls typically have a larger expressive vocabulary than boys. This sex difference is important since a small vocabulary may predict subsequent language difficulties, which are more prevalent in boys than girls. The masculinizing effects of early androgen exposure on neurobehavioral development are well-documented in nonhuman mammals. The present study conducted the first test of whether early postnatal testosterone concentrations influence sex differences in expressive vocabulary in toddlers. It was found that testosterone measured in saliva samples collected at 1–3 months of age, i.e., during the period called mini-puberty, negatively predicted parent-report expressive vocabulary size at 18–30 months of age in boys and in girls. Testosterone concentrations during mini-puberty also accounted for additional variance in expressive vocabulary after other predictors such as sex, child’s age at vocabulary assessment, and paternal education, were taken into account. Furthermore, testosterone concentrations during mini-puberty mediated the sex difference in expressive vocabulary. These results suggest that testosterone during the early postnatal period contributes to early language development and neurobehavioral sexual differentiation in humans.

Wenig Testosteron in einer bestimmten Phase führt also zu besseren sprachlichen Fähigkeiten.

Das passt gut zu der sonstigen Forschung in dem Bereich:

Geschlechterunterschiede und werden die Schlauen schlauer?

Eine interessante Studie behandelt Geschlechterunterschiede und hat dabei interessante Ergebnisse:

By studying samples of intellectual outliers across 30 years, researchers can leverage right-tail data (i.e., samples at or above the 95th percentile on tests of ability) to uncover missing pieces to two psychological puzzles: whether there are sex differences in cognitive abilities among smart people, and whether test scores are rising (a phenomenon known as the Flynn effect) among smart people. For the first puzzle, data indicate that the high male-to-female ratio among extremely high scorers on measures of math ability has decreased dramatically, but is still likely one factor among many explaining female underrepresentation in some professions. For the second puzzle, data indicate that the right tail has risen at a similar rate as the general (or middle portion of the) distribution; it is thus likely that the entire curve is rising at a relatively constant rate, consistent with the Flynn effect, which may explain why a greater number of gifted students have been identified in recent years. However, the causes for these gains and whether they reflect real gains in intelligence continue to remain a mystery. We show how these two puzzles are linked and stress the importance of paying attention to the entire distribution when attempting to address some scientific questions.

Quelle: Studying Intellectual Outliers: Are There Sex Differences, and Are the Smart Getting Smarter?

Es sind inbesondere einige interessante Grafiken enthalten, die die Geschlechterunterschiede in verschiedenen Fertigkeiten und deren Entwicklung im Laufe der Jahre behandeln:

Geschlechterunterschiede

Geschlechterunterschiede

Hier sieht man die Annährung der Geschlechter über die verschiedenen Jahre, aber auch, dass es in bestimmten Bereichen nach wie vor deutliche Geschlechteruntershciede gibt, die zuletzt recht konstant sind. Die Grafiken zeigen das Verhältnis Mann-Frau in den obersten Leistungsbereichen. In den Bereichen Mathematik und Naturwissenschaften kommen da immer noch zwischen 3 und 4 Männer auf eine Frau. In den Sprachen steigt der Unterschied sogar, es kommen in zB ACT-Englisch etwa 2 Frauen auf einen Mann.

Geschlechterunterschiede Sprachen Naturwissenschaften

Geschlechterunterschiede Sprachen Naturwissenschaften

Auf dieser Grafik sieht man, dass es auch im Schnitt deutliche Unterschiede gibt und das der Abstand teilweise sehr gleich geblieben ist. Dabei ist der Unterschied im mathematischen Teil deutlich größer als im sprachlichen Bereich. Es ist auch gut zu sehen, dass die Schankungen relativ parallel verlaufen.

Geschlechterunterschiede Sprachen Naturwissenschaften

Geschlechterunterschiede Sprachen Naturwissenschaften

Auch bei diesen Aufschlüsselungen zeigt sich das gleiche Bild. Hier zeigt sich auch, dass anders als im obersten Bereich Mädchen relativ konstant besser in den Bereichen Englisch und Lesen abschneiden, dafür schlechter in Mathe und Naturwissenschaften.

Geschlechterunterschiede Sprachen Naturwissenschaften

Geschlechterunterschiede Sprachen Naturwissenschaften

Und auch bei EXPLORE zeigen sich diese Unterschiede relativ konstant.

Aus der Besprechung:

In contrast to the male-to-female ratios (Fig. 1) and average scores for males and females (Figs. 2 and 3) across multiple measures of cognitive ability showing sex differences, the Flynn effect across these same measures shows striking sex similarities. The math measures were also where rapid change occurred in the male-to-female ratios among high scorers, as well as where the Flynn-effect gains were concentrated. Finally, we cannot predict whether the ratios and gains will remain stable or change in the future, so future investigations will be needed, perhaps in the next 30 years.

Der Intelligenzzuwachs tritt also bei Männern und Frauen gleichzeitig ein, es bleibt aber im Schnitt bei Geschlechterunterschieden. Bei den Spitzenwerten gab es einige deutliche Veränderungen, wenn ich auch sagen würde, dass es sich gerade in der letzten Zeiten relativ beruhigt hat.

Hier noch einige andere Artikel dazu, die dazu passen:

 

Unterschiede zwischen den Geschlechtern bei der Sprache

Eine interessante Studie zu Geschlechterdifferenzen bei der Sprache:

The FOXP2 gene is central to acquisition of speech and language in humans and vocal production in birds and mammals. Rodents communicate via ultrasonic vocalizations (USVs) and newborn pups emit distress USVs when separated from their dam, thereby facilitating their retrieval. We observed that isolated male rat pups emitted substantially more USV calls and these were characterized by a significantly lower frequency and amplitude compared with female rat pups. Moreover, the dam was more likely to first retrieve male pups back to the nest, then females. The amount of Foxp2 protein was significantly higher in multiple regions of the developing male brain compared with females and a reduction of brain Foxp2 by siRNA eliminated the sex differences in USVs and altered the order of pup retrieval. Our results implicate Foxp2 as a component of the neurobiological basis of sex differences in vocal communication in mammals. We extended these observations to humans, a species reported to have gender differences in language acquisition, and found the amount of FOXP2 protein in the left hemisphere cortex of 4-year-old boys was significantly lower than in age-matched girls.

Quelle: Foxp2 Mediates Sex Differences in Ultrasonic Vocalization by Rat Pups and Directs Order of Maternal Retrieval

Die Sprachfähigkeiten scheinen also in einem Zusammenhang mit dem FOXP2 Protein zu stehen.

Näheres zu FOXP2 aus der Wikipedia:

Als Transkriptionsfaktor reguliert FOXP2-Protein nach Schätzungen bis zu 1000 andere Gene, welche dies sind, ist jedoch noch weitgehend unbekannt. Über die Auswirkungen eines Ausfalls von FOXP2 liegen dagegen fundierte Kenntnisse vor.

Bereits im Embryo ist das FOXP2-Protein zu finden. Es ist vor allem in den Bereichen exprimiert, aus denen sich später das Kleinhirn (Cerebellum), der Thalamus und die Basalganglien entwickeln. Das Kleinhirn und die Basalganglien spielen beim Erlernen komplexer motorischer Fähigkeiten eine wichtige Rolle. Das Sprechen ist eine Fähigkeit, zu der der Mensch eine komplexe Motorik mühsam erlernen muss.[12]

Sprach- und Sprechstörungen [Bearbeiten]

Das FOXP2-Gen hat bei der Entwicklung der Sprach- und Sprechfähigkeit eine zentrale Funktion. Deshalb führen Mutationen im Gen und ein damit verbundener Funktionsausfall des Proteins zu einer spezifischen Sprach- und Sprechstörung beim Menschen, insbesondere bei der Artikulation und dem Sprachverständnis.[13] Eine Reihe bekannter Sprech- und Sprachstörungen, sowie Autismus, wird daher dem Bereich des FOXP2-Gens auf dem Chromosom 7 zugeordnet.[14][15]

Schizophrenie [Bearbeiten]

Sprachstörungen sind eines der Hauptsymptome einer Schizophrenie. Aus diesem Grund bestand unmittelbar nach der Entdeckung des FOXP2-Gens der Verdacht, dass dieses Gen für die Anfälligkeit zur Ausbildung einer Schizophrenie eine gewisse Rolle spielen könnte. In einer vergleichenden Studie wurden 186 Patienten mit einer Schizophrenie (nach DSM-IV, sie hörten fremde Stimmen) und 160 gesunde Probanden untersucht. Dabei wurden speziell Nukleotidpolymorphismen des FOXP2-Gens analysiert. Es konnten dabei statistisch signifikante Unterschiede bezüglich des Genotypus (P=0,007) und der Allelfrequenzen (P=0,0027) zwischen schizophrenen Patienten mit Gehörhalluzinationen und der Kontrollgruppe, in der einzelnen Nukleotidpolymorphismus rs2396753 gefunden werden. Das Ergebnis lässt den Schluss zu, dass das FOXP2-Gen einen Einfluss auf die Ausbildung einer Schizophrenie haben kann.[16]

Aus einer Besprechung der Studie:

Um den Einfluss von Foxp2 auf das kommunikative Verhalten der Ratten genauer zu beleuchten, reduzierten die Forscher anschließend das Level des Eiweißes bei den männlichen Jungen durch das Einschleusen eines kurzen Ribonukleinsäure-Moleküls (siRNA). Bei den Weibchen erhöhten sie so die Foxp2-Konzentration. Daraufhin kehrte sich die Lautproduktion beider Geschlechter um – die Weibchen klangen wie Männchen, die Männchen wie Weibchen. Die Mutter passte ihr Verhalten daraufhin an und rettete zuerst die weiblichen Jungtiere. Um die Korrelation zwischen der Foxp2-Kozentration und der Kommunikationsfähigkeit beim Menschen zu beleuchten, untersuchten die Wissenschaftler in einer Vorstudie das Gehirngewebe einer kleinen Gruppe vierjähriger Kinder. Hier war in der Kontrollgruppe der Jungen die Konzentration des Proteins in der Hirnrinde wesentlich höher als bei den gleichaltrigen Mädchen. Damit ist nachgewiesen, dass es auch beim Menschen einen Zusammenhang zwischen den sprachlichen Fähigkeiten und der Foxp2-Menge gibt. Frühere Studien hatten bereits gezeigt, dass Mutationen des dafür verantwortlichen Gens mit schwerwiegenden Sprachstörungen in Verbindung stehen.

Zudem zeigte sich, dass die geschlechtlichen Unterschiede der Foxp2-Menge sowohl bei den Tieren als auch beim Menschen nur solche Gehirnregionen betreffen, die mit höheren kognitiven Fähigkeiten in Zusammenhang stehen – unter anderem die Hirnrinde, den Thalamus und die Amygdala. In für die Fortpflanzung zuständigen Gehirnarealen zeigten sich dagegen keine Unterschiede zwischen den Geschlechtern. „Diese Studie weist als eine der ersten Untersuchungen geschlechtliche Differenzen in der Produktion eines Proteins nach, welches bei Menschen und Tieren die Kommunikation steuert“, sagt Bowers. Dies lasse vermuten, dass Differenzen zwischen den Geschlechtern auf neuronaler und verhaltensbiologischer Ebene stärker und früher Einfluss nehmen als bisher gedacht, so die Autoren.

Aus einem weiteren Artikel dazu:

The authors hence concluded that FOXP2 is a major player in mediating communication between moms and their pups, and that different protein levels may explain why moms preferentially retrieve male before female pups. So what about humans? Using post-mortem tissue, they found lower FOXP2 RNA and protein levels in Brodmann’s area 44 in 4-year old boys compared to girls. This area contains Broca’s area, which is central to speech production. However, there was also a (large!) trend towards an increase in FOXP1 for girls over boys, although this was not significant (FOXP1 has been linked to mental retardation, as well as speech and language acquisition – source below). What to make of all this? While it’s true that FOXP2 is expressed differently between the two sexes, it’s too early to conclude that it is a direct (and major) cause of vocalization differences seen between the two sexes. FOXP2 is a transcription factor that regulates a number of different genes – mainly those involved in the maturation of neurons. It is deeply involved with brain development, and mutations in FOXP2 can cause developmental deficiencies other than language. It’s hard to say if FOXP2 is directly acting on circuits mediating language production, or if its effects stem from inducing a broader developmental difference between the two sexes. The timetable for development between males and females is also slightly different – it would be interesting to see if FOXP2 levels even out as the pups age, or if the difference observed in pups (and humans) prevails throughout the entire lifespan.

Hier könnte also ein wesentlicher Unterschied zwischen den Geschlechtern bestehen, der gerade die Sprache betrifft. Dies könnte die im Schnitt besseren sprachlichen Fähigkeiten der Frauen erklären und sich auch sonst auf das Redeverhalten auswirken.

Sprache und Testosteron

Leser Dummerjan hatte auf eine interessante Studie hingewiesen, nach der Testosteron den Spracherwerb verzögern kann. Leider habe ich den Volltext der Studie nicht gefunden, hier ist der Abstract:

Background:  Preliminary evidence suggests that prenatal testosterone exposure may be associated with language delay. However, no study has examined a large sample of children at multiple time-points.

Methods:  Umbilical cord blood samples were obtained at 861 births and analysed for bioavailable testosterone (BioT) concentrations. When participating offspring were 1, 2 and 3 years of age, parents of 767 children (males = 395; females = 372) completed the Infant Monitoring Questionnaire (IMQ), which measures Communication, Gross Motor, Fine Motor, Adaptive and Personal–Social development. Cut-off scores are available for each scale at each age to identify children with ‘clinically significant’ developmental delays. Chi-square analyses and generalized estimating equations examined longitudinal associations between sex-specific quartiles of BioT concentrations and the rate of developmental delay.

Results:  Significantly more males than females had language delay (Communication scale) at age 1, 2 and 3 years (p-values ≤. 01). Males were also more likely to be classified as delayed on the Fine-Motor (p = .04) and Personal–Social (p < .01) scales at age 3 years. Chi-square analyses found a significant difference between BioT quartiles in the rate of language delay (but not Fine-Motor and Personal–Social delay) for males (age 3) and females (age 1 and 3). Generalized estimating equations, incorporating a range of sociodemographic and obstetric variables, found that males in the highest BioT quartile were at increased risk for a clinically significant language delay during the first 3 years of life, with an odds ratio (OR) of 2.47 (95% CI: 1.12, 5.47). By contrast, increasing levels of BioT reduced the risk of language delay among females (Quartile 2: OR = 0.23, 95% CI: 0.09, 0.59; Quartile 4: 0.46, 95% CI: 0.21, 0.99).

Conclusion:  These data suggest that high prenatal testosterone levels are a risk factor for language delay in males, but may be a protective factor for females.

Zu den Unterschieden bei der Sprache von Mann und Frau hatte ich schon ein paar Artikel:

Diese Studie macht noch einmal deutlich, dass auch hier die Hormone eine Rolle spielen.

Aus einem Artikel zu der Studie:

The research team wanted to test whether this developmental delay could be due to prenatal exposure to sex steroids such as testosterone, as male fetuses are known to have ten times the circulating levels of testosterone compared to females. The team proposed that higher levels of exposure to prenatal testosterone might increase the likelihood of language development delays. Dr. Whitehouse’s team measured levels of testosterone in the umbilical cord blood of 767 newborns before examining their language ability at one, two, and three years of age. The results showed that boys with high levels of testosterone in cord blood were between two and three times more likely to experience language delay. However, the opposite effect was found in girls, where high levels of testosterone in cord blood were associated with a decreased risk of language delay. Dr. Whitehouse said the finding is significant in that it gives a biological explanation for why boys’ language development differs to that of girls.

Sprache und Unterschiede im Gehirn von Mann und Frau

Im Schnitt fällt es Frauen leichter eine Fremdsprache zu erlernen. Ist diese Fähigkeit  kulturell bedingt oder biologisch?

Es sind jedenfalls Unterschiede im Sprachzentrum des Gehirns vorhanden:

Another previous study by the same group led by Dr. Godfrey Pearlson (9) has shown that two areas in the frontal and temporal lobes related to language (the areas of Broca and Wernicke, named after their discoverers) were significantly larger in women, thus providing a biological reason for women’s notorious superiority in language-associated thoughts. Using magnetic resonance imaging, the scientists measured gray matter volumes in several cortical regions in 17 women and 43 men. Women had 23% (in Broca’s area, in the dorsolateral prefrontal cortex) and 13% (in Wernicke’s area, in the superior temporal cortex) more volume than men.

These results were later corroborated by another research group from the School of Communication Disorders, University of Sydney, Australia, which was able to prove these anatomical differences in the areas of Wernicke and of Broca (3). The volume of the Wernicke’s area was 18% larger in females compared with males, and the cortical volume the Broca’s area in females was 20% larger than in males.

Oder in diesem Beitrag:

Cecile Naylor, a neuropsychologist at The Bowman Gray School of Medicine in Winston-Salem, North Carolina, stumbled upon dramatic sex differences almost accidentally as she was studying people with learning disabilities. As part of her study she recruited a control group of 30 men and 30 women „unhindered“ by neurological problems. She gave them an oral spelling test that required them to identify whether a word was exactly four letters long. To take the test, each person lay flat on a table, wearing what Naylor describes as „basically a revised motorcycle helmet.“ The helmet contained devices that measured blood flow through the cortex.

She found no essential difference in how well the men and women scored on the spelling test. An analysis of blood flow, however, showed sex differences in brain activity during the test. In men the patterns of blood flow showed that the most intense brain activity seemed to occur „in a tight linkage“ between two areas known to be involved in language and verbal communication: Wernicke’s area in the left temporal lobe and Broca’s area in the left frontal lobe adjacent to the motor cortex region controlling muscles of the face, jaw, tongue, and throat. The two areas are connected by a thick band of fibers. The standard model for language holds that language making and comprehension arise in Wernicke’s area and then travel via the pathway to Broca’s, where they call up the program that causes the phrases to be spoken.

In women, though, she found no such intense coupling between the two areas. Instead Wernicke’s was actively engaged with two other areas, one behind it in the left temporal lobe. Wernicke’s was also linked to its „mirror“ area in the right temporal lobe. Without further research, Naylor is loath to say what these startling differences mean, but she will speculate a little. „The area behind Wernicke’s lies between the primary visual and auditory regions,“ she says, „so one might argue that women have an additional imaging function“ during the language process. The area opposite Wernicke’s in the right hemisphere is involved in the emotional comprehension and expression aspect of language. If this region is engaged in women, then it is not farfetched to think that during language processes a typical woman brings a richer, more expanded emotional component into play than most men do.

In men, as language impulses move toward speech, only Broca’s area is engaged. In women, Naylor found, „almost every area of the cortex, left and right hemisphere, has some unique relationship with Broca’s during the task, as if there were many independent things going on between Broca’s and lots of different regions.“ Is it almost as if a woman’s brain is „ablaze“ during language processing? „Well,“ Naylor responds carefully, „it suggests some thing more global – that women are recruiting areas of the brain that enable them to use more strategies than men.“

The male arrangement follows the classical model of language function „as a unit independent from the rest of the brain,“ she says, adding that most language-area studies have been made with men. The classical model may be classic for only about 50 percent of the human population. Naylor’s work may also explain why, according to some studies, women recover faster than men from certain types of strokes attacking the core language regions.

Da üblicherweise beide Geschlechter in der Schule gleichermaßen mit Fremdsprachen in Kontakt kommen und diese Lernen müssen erscheint mir eine kulturelle Prägung die großen Unterschiede nicht erklären zu können. Bei einem kulturabhängigen Lernprozess müsste das Gehirn, da der die spätere Menge des Inputs ungewiss ist, den gleichen Weg wählen und diesen dann später lediglich stärker ausbauen. Das ein anderer Weg bestritten wird ist bei einer kulturellen Prägung nicht zu erwarten, weil die Intensität der Beeinflussung ja nicht im voraus abzusehen ist.

Interessant ist auch, dass Sprachen, die früh gelernt werden in der Broca-Area gemeinsam abgelegt werden, später erlernte Fremdsprachen aber einen getrennten Bereich in der Broca-Area erhalten. Dies zeigt, dass beim Erlernen der Sprache bestimmte Zeitfenster vorhanden sind, die den Erwerb der Sprache begünstigen.

Meine Begründung für die besseren Sprachfähigkeiten wäre, dass Gentests zeigen, dass normalerweise die Frau zum Mann gezogen ist, wenn das Paar aus getrennten Stämmen stammte.

Steinzeitliche Partnersuche: Wie Mann und Frau in der Jungsteinzeit zusammen kamen, konnte jetzt die Analyse eines Steinzeitgrabes klären: Die Frauen verließen die Gegenden, in denen sie aufgewachsen waren, und zogen in den Haushalt des Mannes. Er und die Söhne blieben in der Region ihrer Kindheit sesshaft.

Das Frauen, die schneller eine fremde Sprache lernen konnten, eine bessere Position in der neuen Gruppe erreichen konnten (besser am Alltagsleben teilnehmen konnten, besser wichtige Informationen erhalten und weitergeben konnten) und damit auch die Überlebenschancen ihrer Kinder verbesserten leuchtet ein. Sie hatten damit mehr Nachkommen, die sich selbst Fortpflanzen konnten, so dass eine Evolution bei den Frauen stattfinden konnte, die deren Sprachlernfähigkeiten verbesserte. Da Männer blieben wo sie waren, mussten sie seltener eine neue Sprache lernen und diese Fähigkeit brachte ihnen daher weniger Vorteile.