Verificate differenze notevoli nella connettività cerebrale tra uomo e donna

3 Dic 2013

Un nuovo studio sulla connettività cerebrale della Penn Medicine, pubblicato ieri in Proceedings of the National Academy of Sciences, ha trovato notevoli differenze nel cablaggio neurale tra uomini e donne, che conferma alcune credenze popolari sui rispettivi comportamenti.

In uno dei più grandi studi ad esaminare i "connettomi" dei sessi, Ragini Verma, PhD, professoressa associata nel dipartimento di Radiologia della Scuola Perelman di Medicina all'Università della Pennsylvania, e colleghi, hanno scoperto una maggiore connettività neurale davanti-dietro e all'interno di un emisfero per i maschi, suggerendo che il loro cervello è strutturato per facilitare la connettività tra percezione e azione coordinata.

Al contrario, nelle femmine il cablaggio va tra gli emisferi destro e sinistro, suggerendo che questo facilita la comunicazione tra l'analitico e l'intuizione. "Queste mappe ci mostrano una netta differenza - e complementarietà - nell'architettura del cervello umano che aiuta a fornire una base neurale potenziale del motivo per cui gli uomini eccellono in alcuni compiti, e le donne in altri", ha detto la Verma.

Ad esempio gli uomini hanno mediamente più probabilità di andare meglio nell'apprendere ed eseguire singole attività prossime, come il ciclismo o trovare la direzione, mentre le donne hanno competenze superiori di memoria e cognizione sociale, rendendole più attrezzate per il multitasking [eseguire più compiti contemporaneamente] e la creazione di soluzioni che funzionano per il gruppo. Hanno un approccio mentalista, per così dire. Studi precedenti avevano dimostrato delle differenze sessuali nel cervello, ma non era ancora stato mostrato in pieno, in una grande popolazione, il cablaggio neurale che collega le regioni dell'intero cervello legate a tali abilità cognitive.

Nello studio, la Verma e i colleghi, compresi i co-autori Ruben C. Gur, PhD, professore di psicologia al Dipartimento di Psichiatria, e Raquel E. Gur, MD, PhD, professoressa di Psichiatria, Neurologia e Radiologia, hanno studiato le differenze specifiche di genere nella connettività cerebrale durante lo sviluppo di 949 soggetti (521 femmine e 428 maschi) di età compresa tra 8 e 22 anni, usando la scansione a tensore di diffusione (DTI). La DTI è la tecnica di imaging a base d'acqua che può tracciare ed evidenziare i percorsi delle fibre che collegano le diverse aree del cervello, ponendo le basi per il connettoma strutturale, o rete, di tutto il cervello.

Questo campione di giovani è stato studiato nell'ambito del Philadelphia Neurodevelopmental Cohort, una collaborazione finanziata dall'Istituto Nazionale della Salute Mentale, tra il Brain Behavior Laboratory dell'Università di Pennsylvania ed il Centro di Genomica Applicata dell'Ospedale Pediatrico di Filadelfia.

Il cervello è una mappa di vie neurali che collegano molte reti che ci aiutano a elaborare le informazioni e a reagire di conseguenza, con un comportamento controllato da alcune di queste sotto-reti che operano congiuntamente. Nello studio, i ricercatori hanno scoperto che le femmine mostrano una maggiore connettività nella regione sopratentoriale, che contiene il cerebrum, la parte più grande del cervello, tra gli emisferi destro e sinistro. I maschi, d'altro canto, mostrano una maggiore connettività all'interno di ciascun emisfero.

Nel cervelletto, la parte del cervello che svolge un ruolo importante nel controllo motorio, succede l'opposto: i maschi mostrano una maggiore connettività inter-emisferica e le femmine una maggiore connettività intra-emisferica. E' probabile che queste connessioni diano all'uomo il sistema efficiente per un'azione coordinata, per cui il cervelletto e la corteccia partecipano nell'unire le esperienze percettive della parte posteriore del cervello, all'azione della parte anteriore del cervello, secondo gli autori.

Le connessioni delle femmine probabilmente facilitano l'integrazione delle modalità di elaborazione analitica e sequenziale dell'emisfero sinistro con le modalità di elaborazione delle informazioni spaziali e intuitive del lato destro. Gli autori hanno osservato solo poche differenze di genere nella connettività dei bambini di età inferiore ai 13 anni, ma le differenze sono più marcate negli adolescenti tra 14 a 17 anni e nei giovani adulti di oltre 17 anni.

I risultati sono coerenti anche con uno studio sul comportamento della Penn, di cui questo studio di imaging era un sottoinsieme, che ha dimostrato differenze sessuali pronunciate. Le femmine hanno superato i maschi nei test di attenzione, linguaggio e memoria delle fisionomie, e nella cognizione sociale. I maschi hanno fatto meglio nell'elaborazione spaziale e nella velocità sensomotoria. Tali differenze sono più evidenti nella fascia di età 12-14.

"E' abbastanza impressionante quanto sia complementare il cervello delle donne e quello degli uomini", ha detto il dottor Ruben Gur. "Le mappe connettomi dettagliate del cervello non solo aiuteranno a capire meglio le differenze nel modo di pensare tra uomini e donne, ma potranno anche darci un quadro più chiaro delle radici dei disturbi neurologici, che sono spesso legati al sesso delle persone".

I prossimi passi servono a quantificare le diversità delle connessioni neurali di un individuo rispetto alla popolazione, identificare quali connessioni neurali sono specifiche e comuni in entrambi i sessi, e vedere se i risultati degli studi di risonanza magnetica funzionale (fMRI) sono in linea con i dati del connettoma.

Hanno collaborato allo studio Madhura Ingalhalikar, Alex Smith, Drew Parker, Theodore D. Satterthwaite, Mark A. Elliott, Kosha Ruparel, e Hakon Hakonarson della Section of Biomedical Image Analysis e del Center for Biomedical Computing Immagine e Analytics. Lo studio è stato finanziato in parte dal National Institutes of Mental Health.

Fonte: Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania.

Riferimenti: Madhura Ingalhalikar, Alex Smith, Drew Parker, Theodore D. Satterthwaite, Mark A. Elliott, Kosha Ruparel, Hakon Hakonarson, Raquel E. Gur, Ruben C. Gur, and Ragini Verma. Sex differences in the structural connectome of the human brain. PNAS, December 2, 2013 DOI: 10.1073/pnas.1316909110

Pubblicato in uphs.upenn.edu (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari.

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