гендерные особенности строения гиппокампа мозга мужчин и

ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
УДК 611.81
© Коллектив авторов, 2016
ГЕНДЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ
ГИППОКАМПА МОЗГА МУЖЧИН И ЖЕНЩИН
И. Н. Боголепова, С. Н. Иллариошкин, А. В. Свешников, А. О. Ловчицкая
ФГБНУ «Научный центр неврологии», г. Москва, Россия
Изучение когнитивной функции и памяти установило их гендерные различия, однако, морфологический субстрат их неясен. Целью нашего исследования было изучение структурной организации гиппокампа мозга мужчин и женщин. С помощью морфологических и морфометрических методов были установлены размеры пирамидных нейронов, показатели плотности нейронов и глии в поле СА1 гиппокампа
мужского и женского мозга. Были показаны их гендерные различия и особенности межполушарной
асимметрии. Гендерные различия возможно коррелируют с особенностями когнитивных функций памяти
мужчин и женщин.
Ключевые слова: мозг, цитоархитектоника, гиппокамп, поле СА1, гендерные различия.
© The authors, 2016
Research Center of Neurology, Moscow, Russia
Gender Differences of Hippocampus of Female and Male Brains
Studies of cognition and memory have found gender differences, but their neuroanatomic substrate is
unclear. The aim of our work was to study structural organization of hippocampus of female’s and male brains. By
microscopic and morphometric methods there have been investigated peculiarities of size of pyramidal neurons,
number of pyramidal neurons and glia in area СА1 of female’s and male brains. We have been shown their gender
differences and the appearance of different left-right asymmetry. Sex-difference may correlates with peculiarities
of cognition and memory of men and women.
Keywords: brain, cytoarchitecture, hippocampus, gender differences.
Введение
В настоящее время накоплены многочисленные научные данные, включающие клинические, физиологические и
психологические исследования, свидетельствующие о существенных различиях
в высшей нервной деятельности, поведении и эмоциях мужчин и женщин, которые позволили выделить в современной
науке о мозге новое направление – гендерную нейроморфологию [1, 2, 7, 8]. Выявлены существенные гендерные различия не только в норме, но в течении и
распространенности различных патологических процессов. Например, согласно
многолетним исследованиям [4], инсульт
в 1.25 раза чаще поражает мужчин, наблюдаются различия в распространенности и выраженности различных типов
тремора [3].
Известно, что память у мужчин и
женщин обладает гендерными особенностями [5, 13]. Мужчины значительно превосходят
женщин
в
визуальнопространственной памяти. Они четко запоминают, например, куда был положен
тот или иной предмет, расположение
предметов. У мужчин значительно лучше
развита топографическая память. Они
быстрее находят выход из лабиринта, из
леса и т.д. Мужчины лучше ориентируются по картам, а женщины – по конкретным ориентирам. Описывая дорогу, женщины используют детали дома, витрин,
цвет дома и т.д. Женщины лучше мужчин
запоминают картинки, различные истории, слова, а также лица, особенно женские [12].
Были представлены данные, указывающие на определенную связь между
уровнем образования женщин и их вербальной памятью.
У женщин лучше память на воспоминания, при этом они помнят многие
детали и подробности прошлых событий.
Интересной особенностью женской памяти является то, что воспоминания о прошедших событиях и их мельчайших деталях, женщина переживает вновь и вновь
все эмоции тех давних лет. Причем было
установлено, что с возрастом эмоциональная окраска воспоминаний у женщин
только усиливается.
Ученые считают, что особенности
памяти женщин связаны с их коммуникабельностью, способностью и необходимостью поддерживать большое количество
семейных и общественных связей с другими людьми в быту и на работе, а также с
15
Журнал анатомии и гистопатологии. – 2016. – Т. 5, № 1
Материал и методы исследования
Целью настоящего исследования
был сравнительный анализ цитоархитектоники гиппокампа мозга мужчин и
женщин, как одного из центров памяти.
Исследование проводилось на серии непрерывных фронтальных срезов толщиной 20 мкм, окрашенных крезилом фиолетовым по методу Ниссля. Исследовали
по 10 полушарий у женщин и мужчин. В
работе с помощью современных морфометрических методов были изучены препараты мозга людей в возрасте от 29 до 50
лет без неврологических и психиатрических заболеваний.
Исследованы тотальные фронтальные серийные срезы головного мозга людей, умерших от причин, не связанных с
патологией головного мозга, окрашенные
по методу Ниссля в модификации НИИ
мозга. По возможности, для изучения отбирались срезы, находящиеся на одном
уровне, в области крючка гиппокампа.
Исследование проводилось методами световой микроскопии на микроскопе
Leica DM 2500 при помощи программного обеспечения анализа изображений
ImageScope Color.
Подсчет нейронов (не менее 100
клеток) проводили при увеличении 1200
(об. 40) в 4–5 полях зрения, площадь каждого поля зрения соответствовала
41500 мкм2, при помощи функции «ручное выделение объектов».
Концентрация нейронов К подсчитывалась по формуле:
6
К = x × 10 /41500× n
где x – количество клеток (не менее 100),
а n – количество полей зрения (не менее
4). Нейроглиальные взаимоотношения
исследовались на тех же полях зрения,
при помощи функции «ручной счет объектов». Различные классы (свободная
глия, сателлитная глия и т.п.) маркировались разными цветами, во избежание
ошибки при подсчете. Статистическая обработка данных проводилась по методу
Стьюдента.
Результаты и их обсуждение
В результате настоящего исследования были установлены определенные
16
173,4
мкм2
его способностью и необходимостью участия сразу в выполнении нескольких поведенческих задачах.
175
170
158,8*
165
156,6
160
149,1
155
150
145
140
135
женщины
Левое полушарие
мужчины
Правое полушарие
Рис. 1. Профильное поле пирамидных нейронов поля СА1 гиппокампа мозга мужчин и
женщин. Обозначения:* – межполушарные
различия при Р≤0.95.
гендерные различия в структурной организации поля СА1.
В первую очередь это касается особенностей размеров пирамидных нейронов поля СА1 мозга мужчин и женщин
(рис. 1). Так, профильное поле пирамидных нейронов слоя СА1 мозга женщин в
среднем равняется в левом полушарии
173.4±1.8 мкм2, а в правом полушарии –
только 158.8±1.7 мкм2. Это свидетельствует о левополушарной доминантности и
ярко выраженной асимметрии показателя
профильного поля нейронов поля СА1
мозга женщин. Совершенно иные данные
мы получили при исследовании профильного поля пирамидных нейронов
поля СА1 мозга мужчин. Размеры профильного поля пирамидных нейронов
поля СА1 несколько больше в правом полушарии мозга мужчин и равняются
156.6±2.1 мкм2 в то время как, в левом полушарии размеры нейронов достигают
149.1±1.9 мкм2.
Интересные данные были получены
при измерении плотности нейронов в поле СА1 гиппокампа мозга мужчин и женщин (рис. 2).
Количество нейронов в поле СА1 в
левом полушарии мозга женщин равняется 597.4 в 1 мм2, а в правом – 537.2. Аналогичная закономерность была установлена при изучении количества пирамидных нейронов слоя СА1 мозга мужчин. В
результате исследования выявлено, что
большее число нейронов локализуется в
левом полушарии мозга мужчин, и их
число достигает 621.7 в 1 мм2, а в правом –
581.2 (рис. 3).
Таким образом, как у мужчин, так и
у женщин наибольшая плотность пирамидных нейронов поля СА1 отмечается в
И. Н. Боголепова, С. Н. Иллариошкин, А. В. Свешников, А. О. Ловчицкая
Женщины
Левое полушарие
Правое полушарие
Мужчины
Левое полушарие
Правое полушарие
Рис. 2. Цитоархитектоника поля СА1 гиппокампа мозга мужчин и женщин. Окраска крезилвиолетом по методу Ниссля. Ув. 300.
973,1
621,7
640
1000
597,4
620
600
581,2
580
560
950
905,6
886,7
900
537,2
823,8
850
540
520
800
750
500
480
женщ ины
Левое полушарие
мужчины
Правое полушарие
700
женщ ины
Левое полушарие
мужчины
Правое полушарие
Рис. 3. Плотность нейронов в поле СА1 гиппокампа мозга мужчин и женщин.
Рис. 4. Плотность общей глии в поле СА1 гиппокампа мозга мужчин и женщин.
левом полушарии, а наименьшая – в правом.
Гендерные различия в количестве
нейронов в корковых формациях мозга
мужчин и женщин были отмечены и другими учеными [2, 6]. В процессе исследования особое внимание было обращено на
локализацию глиальных клеток в поле
СА1 гиппокампа мозга мужчин и женщин.
Современные данные убедительно свидетельствуют о том, что глия играет очень
важную роль в деятельности мозга. Общее количество глии в 10 раз больше общего числа нейронов в мозге человека.
17
Гендерные особенности строения гиппокампа мозга мужчин и женщин
Глия выполняет медиаторную роль, участвует в процессе миелинизации волокон,
фагоцитозе, а также в процессах памяти
[9–11].
Полученные нами результаты убедительно показывают, что плотность общей глии в поле СА1 гиппокампа у женщин в левом полушарии мозга значительно меньше по сравнению с тем же показателем в мозге мужчин (рис. 4). Так в
поле СА1 гиппокампа у женщин этот показатель равен 886.7, а в правом полушарии – 973.1. В мозге мужчин было установлено, что в правом полушарии в поле
СА1 гиппокампа плотность общей глии
равняется 905.6, а в правом полушарии –
только 823.8.
Очень важно подчеркнуть, что у
женщин выявляется правополушарная
асимметрия этого показателя, в то время
как у мужчин – левополушарная.
В результате настоящего исследования было также выявлено диаметрально
противоположная асимметрия при морфометрическом измерении количества
сателлитной глии в поле СА1 мозга мужчин и женщин. Так, показатель количества сателлитной глии в поле СА1 мозга
женщин в левом полушарии равняется
59.9%, а в правом – значительно ниже –
55.8%. В мозге мужчин мы установили
принципиально иную характеристику поля СА1. Так, в мозге мужчин в правом полушарии доля сателлитной глии в поле
СА1 гиппокампа достигает 61.9%, а в левом полушарии – 52.6%.
Заслуживает внимания установленный факт о совершенно различном процентном содержании нейронов, окруженных сателлитной глией, в поле СА1 мозга
мужчин и женщин. Так, этот показатель
более высокий в левом полушарии мозга
женщин и достигает 58.7%, а в правом
полушарии он равняется 45.9%. У мужчин
процентное содержание нейронов, окруженных сателлитной глией, несколько
выше в правом полушарии и равно 49.4%,
а в левом – 46.9%.
шарии, что свидетельствует о левополушарной доминантности гиппокампа мозга женщин. Для мозга мужчин характерным является правополушарная асимметрия цитоархитектоники СА1 мозга.
Можно предположить, что более ярко
выраженная правополушарная асимметрия ведущих цитоархитектонических показателей строения гиппокампа мозга у
мужчин возможно коррелирует с их лучшей пространственной ориентацией.
Полученные
цитоархитектонические и морфометрические данные коррелируют с клиническими и физиологическими данными. Эти литературные данные свидетельствуют о том, что левое и
правое полушарие мозга мужчин и женщин по-разному принимает участие в
формировании памяти.
Список литературы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Выводы
Таким образом, суммируя полученные данные, можно сделать вывод о гендерной разной межполушарной асимметрии цитоархитектоники поля СА1 гиппокампа. Для мозга женщин характерным
является преобладание многих морфометрических показателей в левом полу18
9.
10.
Боголепова И. Н. Цитоархитектоника переднего лимбического поля 24 мозга мужчин и женщин / И.Н. Боголепова, Л.И.
Малофеева // Морфологические ведомости. 2007. № 1, 2. С. 22–25.
Боголепова И. Н. Мозг мужчины, мозг
женщины / И.Н. Боголепова, Л.И. Малофеева. М, Галлея-Принт, 2014. 300 c.
Иллариошкин С. Н. Дрожательные гиперкинезы / С.Н. Иллариошкин, И.А. Иванова-Смоленская. М.: Атмосфера, 2011. 353 c.
Суслина З. А. Инсульт: диагностика, лечение, профилактика / З. А. Суслина, М. А.
Пирадов. М.: Медпресс-информ, 2008.
283 c.
Gender differences in the functional organization of the brain for working memory / O.
Speck // Neuroreport. 2000. 11(11). P. 2581–
2585.
Gender differences in the human cerebral
cortex: more neurons in males; more processes in females / T. Rabinowicz, D.E. Dean,
J.M. Petetot, G.M. de Courten-Myers // J.
Child Neurol. 1999. V. 14. P. 98–107.
Kaufmann C. W. M Gender differences in
brain morphology: Voxel Based Morphometry in 102 healthy young women and men /
C.W.M. Kaufmann, B. Putz, D. Auer // Proc
Intl Mag Reson Med. 2001. P. 45–48.
Kimura D. Sex differences in intrahemispheric organization of speech / D. Kimura //
Behavior. Brain Sciences. 1980. V. 37. P.
240–241.
Kuffer S. W. The physiology of neuroglial
cells / S.W. Kuffer , J.G. Nicholls. Ergeb
Physiol, 1966. 57. P. 1–90.
Neuroglia / H. KetKenmann and B. R. Ransom (eds). Oxford University Press. New Jour.
1995. 38 p.
.
Журнал анатомии и гистопатологии. – 2016. – Т. 5, № 1
11. Ransom B. R. The neurophysiologoly of glial
cells / B.R. Ransom, H. Sontheimer // J. Clin
Neurophysiol. 1992. 9. P. 224–251.
12. Wang B. Gender difference in recognition
memory for neutral and emotional faces / B.
Wang // Memory. 2013. 21(8). P. 991–1003.
13. Who remembers what?: Gender differences
in memory / E.F. Loftus [et al.] // Michigan
quarterly review. 1987. 26. P. 64–85.
Информация об авторах
Боголепова Ирина Николаевна – д-р мед. наук,
профессор, чл.-корр. РАН, зав. лабораторией анатомии и архитектоники мозга отдела исследований
мозга ФГБНУ «Научный центр неврологии».
105064,
г.
Москва,
пер.
Обуха,
5.
bogolepovaira@gmail.ru
Иллариошкин Сергей Николаевич – д-р мед.
наук, профессор, зам. директора по научной работе,
руководитель отдела исследований мозга ФГБНУ
«Научный центр неврологии». 105064, г. Москва,
пер. Обуха, 5.
Свешников Антон Витальевич – канд. мед.
наук, старший научный сотрудник лаборатории
анатомии и архитектоники мозга отдела исследований мозга ФГБНУ «Научный центр неврологии».
105064, г. Москва, пер. Обуха, 5.
Ловчицкая Анастасия Олеговна – младший
научный сотрудник научный сотрудник лаборатории анатомии и архитектоники мозга отдела исследований мозга ФГБНУ «Научный центр неврологии». 105064, г. Москва, пер. Обуха, 5.
Поступила в редакцию 19.01.2016 г.
19