Männer und Frauen unterscheiden sich äußerlich in vielerlei Hinsicht. Doch manifestieren sich diese Unterschiede auch im Gehirn? Diese Frage ist seit langem Gegenstand intensiver Forschung und Debatten. Während Geschlechterstereotype und Rollenzuweisungen in der Gesellschaft allgegenwärtig sind, zielen wissenschaftliche Studien darauf ab, zu untersuchen, ob es tatsächlich neuroanatomische Unterschiede zwischen den Geschlechtern gibt und wie sich diese auf Kognition, Verhalten und Gesundheit auswirken könnten.
Neuroanatomische Unterschiede: Eine Frage der grauen Substanz?
Eine der bisher umfangreichsten Vergleichsstudien zu diesem Thema hat neuroanatomische Unterschiede zwischen Männern und Frauen aufgedeckt. Demnach haben Frauen mehr graue Hirnsubstanz, insbesondere im Stirnhirn und den Scheitellappen, während Männer ein größeres Volumen in einigen hinteren und seitlichen Arealen des Cortex aufweisen, darunter auch das primäre Sehzentrum.
Konkret ist das Volumen der grauen Hirnsubstanz bei Frauen in Teilen des präfrontalen Cortex, im darüberliegenden orbitofrontalen Cortex sowie in Teilen des Scheitel- und Schläfenhirns höher. Bei Männern ist die Hirnrinde dagegen im hinteren Teil des Gehirns dicker, darunter auch im primären Sehzentrum.
Diese Ergebnisse legen nahe, dass es möglicherweise spezifische Unterschiede in der Gehirnstruktur gibt, die mit geschlechtsspezifischen Funktionen in Verbindung stehen könnten. So sind die Regionen, in denen das Volumen der grauen Hirnsubstanz bei Männern größer ist, meist an der Objekterkennung und der Verarbeitung von Gesichtern beteiligt.
Genetische Einflüsse und Genexpression
Um zu untersuchen, ob diese morphologischen Unterschiede auf die Genexpression in den betreffenden Hirnarealen zurückzuführen sind, analysierten die Forscher Karten der Genexpression für 1317 Hirngewebeproben von sechs verstorbenen Spendern. Die Analyse ergab, dass kortikale Regionen mit relativ hoher Expression der Geschlechtschromosomen in den Bereichen liegen, die bei Männern ein höheres Volumen aufweisen als bei Frauen.
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Diese Funde deuten darauf hin, dass es durchaus tiefergehende geschlechtsspezifische Unterschiede im Gehirn gibt, die sich in der Morphologie und der Genexpression zeigen. Die Übereinstimmung zwischen den Mustern der Volumenunterschiede und der Genaktivität wird als Indiz dafür gewertet, dass diese Unterschiede wahrscheinlich angeboren sind.
Nature vs. Nurture: Eine komplexe Interaktion
Die Frage, ob Geschlechtsunterschiede im Gehirn angeboren oder anerzogen sind, ist Gegenstand einer fortlaufenden Debatte. Die "Nature-oder-Nurture-Debatte" wurde im 20. Jahrhundert mit Hingabe geführt. Inzwischen zeigt sich: Wahrscheinlich sind nicht nur die genetischen Anlagen verantwortlich und auch nicht nur die Umwelt. Die Wahrheit liegt offenbar dazwischen.
Während einige Forscher argumentieren, dass Umweltfaktoren die Haupttriebkraft für die reproduzierbaren Muster im Volumen der grauen Hirnsubstanz sind, deuten andere darauf hin, dass genetische Faktoren eine bedeutende Rolle spielen könnten.
Das Gehirn bildet sich immer so aus, wie man es benutzt und wie es gebraucht wird. Unser digitales Zeitalter, in dem der Mensch fliegt, Auto fährt und im Internet surft, hinterlässt also auch in unserem Gehirn seine Spuren.
Die grundlegende Erkenntnis kommt aus der modernen Hirnforschung: Das Gehirn bildet sich immer so aus, wie man es benutzt und wie es gebraucht wird. Unser digitales Zeitalter, in dem der Mensch fliegt, Auto fährt und im Internet surft, hinterlässt also auch in unserem Gehirn seine Spuren.
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Hormone und ihre Auswirkungen
Zwar besitzen Männer ein Chromosom, das Frauen nicht haben: das Y-Chromosom. Aber darauf steht keine "Bauanleitung", wie ein männliches Gehirn zu strukturieren ist. Trotzdem trägt dieses kleine Y-Chromosom einen großen Teil dazu bei, dass sich Männer und Frauen unterschiedlich entwickeln: Es sorgt für die typische männliche Testosteron-Produktion. Denn Testosteron ist für die Entwicklung der primären und sekundären Geschlechtsmerkmale verantwortlich und sorgt auch dafür, dass die anderen Körpermerkmale "männliche Züge" bekommen: Muskelmasse, Wuchs und Skelettbau. Schon während der Schwangerschaft, etwa ab der zehnten Woche, wirkt das Testosteron auf den männlichen Fötus ein.
Hirnforscher Gerald Hüther vergleicht das Gehirn mit einem Orchester: Diese Hirn-Orchester wären bei Männern und Frauen mit den gleichen Instrumenten besetzt. Das bedeutet auch: Schon von Anfang an machen Jungs eine etwas andere Musik.
Die Hirnforschung konnte zeigen, dass unser Gehirn eine lebenslange Baustelle ist. Das Gehirn vernetzt sich, es denkt und arbeitet so, wie es benutzt wird. "Es ist wie beim Hausbau", sagt Gerald Hüther: Jungen und Mädchen haben sozusagen ein unterschiedlich strukturiertes Fundament, obwohl die gleichen Materialien verwendet wurden. Für den weiteren Aus- und Anbau des Hauses liegen also unterschiedliche Voraussetzungen vor. Die Hormone beeinflussen in diesem Bild das Fundament des Hauses. Die Umwelt, in die wir hineingeboren werden, beeinflusst dagegen den weiteren Ausbau.
Dieses unterschiedliche hormonell bedingte "Fundament" macht sich bereits sehr früh bemerkbar. Schon als Babys begeistern sich Jungs für andere Dinge als Mädchen. Wer zum Beispiel gerne Tennis spielt, mit Tieren umgeht oder sich an fremden Sprachen erfreut, wird dies in der Regel öfter tun. Und so werden die Nervenbahnen, die im Gehirn aktiviert werden, ähnlich einem Muskel bei zunehmendem Gebrauch ständig gestärkt. Das bedeutet: Wenn sich ein Gehirn auf eine bestimmte Weise entwickelt, ist nicht die Umwelt verantwortlich, sondern die eigene Begeisterung.
Funktionelle Organisation des Gehirns
Dass Männer im Durchschnitt größere Gehirne haben als Frauen, ist in den Neurowissenschaften weithin bekannt. Wie sich das Gehirn zwischen Geschlechtern jedoch funktionell unterscheidet, ist weniger gut verstanden.
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Ausgehend von der Prämisse, dass die Gehirnstruktur die Funktion unterstützt, untersuchten Bianca Serio und Sofie Valk vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig und dem Forschungszentrum Jülich, ob Geschlechtsunterschiede in der funktionellen Organisation des Gehirns auf Unterschiede in der Gehirngröße, der Mikrostruktur und dem Abstand der funktionellen Verbindungen entlang der kortikalen Oberfläche zurückzuführen sind. Ihre Ergebnisse legen nahe, dass die Geschlechtsunterschiede in der funktionellen Organisation des Gehirns eher kleine Unterschiede in den Netzwerken und den Verbindungen dazwischen widerspiegeln.
Entgegen den Erwartungen der Forscherinnen konnten Unterschiede in der Gehirngröße, -mikrostruktur und Abstand der funktionellen Verbindungen entlang der kortikalen Oberfläche die funktionellen Unterschiede zwischen den biologischen Geschlechtern nicht widerspiegeln. Stattdessen fanden sie kleine Geschlechtsunterschiede in den Verbindungen innerhalb und zwischen funktionellen Netzwerken, was die kleinen Unterschiede in der funktionale Netzwerktopographie zwischen den Geschlechtern allgemein erklären könnte.
Es wäre jedoch falsch, automatisch davon auszugehen, dass Geschlechtsunterschiede im funktionellen Gehirnsignal Unterschiede in der Kognition oder im Verhalten erklären, und nicht nur physiologische und metabolische Unterschiede. Geschlechtsunterschiede in der Struktur und Funktion des Gehirns sind generell eher klein - es kann für einige Gehirnmerkmale zum Beispiel größere Unterschiede innerhalb einer Geschlechtergruppe geben als zwischen den einzelnen Geschlechtern.
Geschlechtssensible Forschung und Gliazellen
In den Neurowissenschaften gewinnen geschlechtersensible Forschungsansätze zunehmend an Bedeutung - nicht zuletzt, weil zahlreiche neurologische und psychiatrische Erkrankungen bei Frauen und Männern unterschiedlich häufig auftreten, sich im Verlauf unterscheiden oder unterschiedlich auf Therapien ansprechen.
Prof. Dr. Barbara Di Benedetto setzt mit ihrer Forschung genau hier an: Sie untersucht geschlechtsspezifische Unterschiede in Gliazellen - den bislang oft unterschätzten Mitspielern im zentralen Nervensystem.
Es gibt aber mehrere Gründe, den Fokus gezielt auf Gliazellen zu richten, die in enger, bidirektionaler Kommunikation mit Neuronen stehen. Das Überleben, die Reifung und Funktion von Neuronen und Blut-Hirn-Schranke sind stark von der glialen Umgebung abhängig. Ihre Rolle geht weit über eine reine Unterstützungsfunktion hinaus - sie sind entscheidend für die Entwicklung, Funktion und Anpassungsfähigkeit neuronaler Netzwerke. Außerdem zeigt die aktuelle Forschung: Es bestehen signifikante Unterschiede in der Gliazellfunktion zwischen weiblichen und männlichen Individuen. Diese Unterschiede haben tiefgreifende Auswirkungen auf die Neuroplastizität, die Gehirnfunktion und die Entstehung neuropsychiatrischer sowie neurodegenerativer Erkrankungen.
Stereotypen und soziale Erwartungen
Oft haben wir unbewusst Vorstellungen darüber, wie Männer und Frauen sind und sein sollen. Denn Stereotype prägen unser Selbstbild, unseren Blick auf andere, unser Verhalten. Spätestens im Vorschulalter kennen auch Kinder diese Rollenmuster. Viele Forscher halten Geschlechterunterschiede daher sogar für komplett anerzogen.
Emotionale und kognitive Differenzen
Es gibt sie also, die emotionalen und kognitiven Differenzen zwischen Frauen und Männern. Und auch wenn sie eher klein sind, haben sie im Einzelfall wohl erkennbare Auswirkungen. Zugleich zeigt die Forschung: Im Mittel trennt die Geschlechter in ihrem Denken, Fühlen und Verhalten weniger als oft angenommen - und eine mutmaßlich typische Eigenschaft sagt wenig aus über die ganze Persönlichkeit.
Ein Mann, der sich über seine Gefühle ausschweigt, ist deshalb noch lange kein pragmatischer Problemlöser, der Konkurrenz und Wettkampf liebt. Und eine Frau, die jede ihrer Emotionen in stundenlangen Gesprächen sezieren möchte, hat sich vielleicht in ihrem Leben noch nie verlaufen und kann großartig Karten lesen.
Die Rolle der Neurowissenschaftlerin Lise Eliot
Die Neurowissenschaftlerin Lise Eliot argumentiert, dass das menschliche Gehirn nicht »sexuell dimorph« ist. Sie betont, dass männliche Gehirne im Schnitt zwar größer sind als weibliche, dieser Größenunterschied jedoch viele vermeintlich geschlechtsspezifische Befunde erklärt.
Eliot und ihre Kolleginnen analysierten über 1.400 Kernspin-Aufnahmen von Gehirnen und fanden große Überschneidungen zwischen Frauen und Männern in allen untersuchten neuronalen Strukturen. Sie betont, dass Gehirne aus einzigartigen »Mosaiken« von Merkmalen bestehen, wobei manche Merkmale häufiger bei Frauen und andere häufiger bei Männern vorkommen.