Die Frage, ob es Unterschiede zwischen den Gehirnen von Jungen und Mädchen gibt, beschäftigt die Wissenschaft seit langem. Die Suche nach Antworten auf diese Frage ist nicht nur von akademischem Interesse, sondern hat auch praktische Implikationen für Bildung, Medizin und unser Verständnis von Geschlechterrollen.
Frühe Unterschiede: Bereits bei der Geburt vorhanden
Eine Studie der University of Cambridge hat gezeigt, dass bereits unmittelbar nach der Entbindung Divergenzen zwischen den Gehirnen von Mädchen und Jungen bestehen. Diese Unterschiede sind also nicht erst im Laufe der Kindheit oder Adoleszenz erkennbar. Die Forscher stellten fest, dass männliche Säuglinge im Durchschnitt ein größeres Gehirnvolumen aufweisen als weibliche. Nach Berücksichtigung der Gesamthirngröße zeigte sich jedoch, dass die Gehirne der Mädchen vermehrt graue Substanz enthielten, die sich aus Nervenzellkörpern und Dendriten zusammensetzt und eine entscheidende Rolle für Wahrnehmung, Lernen, Sprache und Erinnerung spielt. Jungen wiesen hingegen mehr weiße Substanz auf, die für die Vernetzung der Neuronen und die effiziente Kommunikation zwischen verschiedenen Hirnregionen verantwortlich ist.
Diese Ergebnisse bestätigen, dass es von Geburt an Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Gehirnen gibt. Es wird vermutet, dass diese Unterschiede sich schon im Mutterleib ausprägen und später durch Erfahrungen geformt werden. Die Studie zeichnete sich durch eine umfangreiche Stichprobengröße aus, wodurch verlässlichere Aussagen über mögliche Geschlechtsunterschiede getroffen werden konnten.
Die Rolle von Hormonen
Wissenschaftler vermuten, dass schon vor der Geburt die Gehirne von Jungen und Mädchen unterschiedliche Entwicklungen durchlaufen, was sie zu unterschiedlichen kleinen Wesen macht. Jungen sind im Mutterleib kleine Testosteron-Maschinen. Tatsächlich haben männliche Babys soviel Testosteron wie ein 25-jähriger Mann, sagt Margaret M. McCarthy, Professorin an der University of Maryland, die sich mit der frühen Hirn-Entwicklung beschäftigt. Nach der Geburt fällt der Testosteron-Spiegel, bis die Pubertät beginnt. Unter anderem formt dieses Testosteron das sich entwickelnde männliche Gehirn. Tierversuche belegen, dass es die Synapsen an einigen Orten trennt und an anderen Stellen massiv aufbaut. In einer Studie wurde männlichen und weiblichen Ratten vor der Geburt zusätzliches Testosteron verabreicht. Diese Ratten erreichten kurz nach der Geburt überdurchschnittlich gute Ergebnisse bei Irrgarten-Tests. Wissenschaftler können diese Ergebnisse bisher nicht auf den Menschen übertragen, aber es ist ein Indiz, dass Testosteron das räumliche Denkvermögen verbessert. Andere Tierversuche zeigen, dass in jedem männlichen Gehirn zwar typisch männliche Verbindungen bestehen, andere Regionen jedoch weibliche Spezifika aufweisen. “Es gibt kein rein männliches Gehirn”, so Professor McCarthy. “Es ist ein Mosaik aus männlichen und weiblichen Teilen.”
Auch Mädchen produzieren Testosteron vor der Geburt, aber nicht annähernd soviel wie Jungen, sagt Sheri Berenbaum. Die ebenfalls stattfindende Produktion weiblicher Hormone wie Östrogen scheint keinen großen Einfluss auf die Entwicklung des weiblichen Gehirns zu haben. Mit anderen Worten: Mädchen haben das Gehirn, das Jungen haben würden, wenn ihres nicht von Testosteron neu geformt würde.
Lesen Sie auch: Faszination Nesseltiere: Wie sie ohne Gehirn leben
Unterschiede in der Hirnentwicklung während des Wachstums
Nach der Geburt nehmen die Gehirne von Jungen und Mädchen weiter unterschiedliche Wege. Studien mit Kernspintomografien zeigen, dass einige Bereiche schneller bei Mädchen, andere schneller bei Jungen wachsen. Die Gehirne von Jungen und Mädchen können also im selben Alter in unterschiedlichen Entwicklungsphasen sein. Letztendlich nähern sie sich in der Entwicklung aber an.
Auch die Größe variiert. Männliche Hirne werden etwas größer als weibliche, auch wenn die Bedeutung dieser Tatsache uns noch unklar ist. Einige Forschungen haben gezeigt, dass bei Mädchen der Teil des Gehirns häufig größer ist, der Sprache und Emotion kontrolliert. Dieser Hirnbereich wird zum Beispiel aktiver, wenn man das Foto eines geliebten Menschen betrachtet. Genauso scheint es, dass Teile des Gehirnbalkens (Corpus callosum), der die beiden Hemisphären des Gehirns verbindet, bei Mädchen größer sind als bei Jungen. Man vermutet, dass Mädchen stärker beide Hirnhälften aktivieren, um Aufgaben zu lösen. Weitere Studien an Ratten belegten für das männliche Gehirn einen etwas größeren Mandelkern (Corpus amygdaloideum), der tiefe Emotionen, wie etwa Angst, kontrolliert.
Veränderungen in der Pubertät
Eine weitere Studie der University of Pennsylvania (USA) untersuchte die Veränderungen der Gehirndurchblutung während der Pubertät bei Jungen und Mädchen. Die Forscher maßen die Hirndurchblutung mit Hilfe der Magnetresonanztomografie (MRT) bei über 900 Kindern und Jugendlichen im Alter von acht bis 22 Jahren. Dabei stellten sie fest, dass Kinder beiderlei Geschlechts in jungen Jahren eine starke Gehirndurchblutung haben, die in den Jahren vor der Pubertät gleichmäßig abnimmt. Erst um das 16. Lebensjahr herum ändert sich dies. Während die Durchblutung bei Jungen weiterhin abnimmt, stoppt dieser Prozess bei Mädchen, ja er beginnt sich sogar umzukehren.
Für bestimmte Hirnregionen fanden die Forscher besonders deutliche Unterschiede zwischen den Geschlechtern. Diese Differenzen könnten mit der Anfälligkeit für psychische Erkrankungen zusammenhängen. Die Unterschiede waren am deutlichsten ausgeprägt in Hirnregionen wie dem orbitofrontalen Kortex, die mit Sozialverhalten und der Regulierung von Emotionen verknüpft sind.
Diese Ergebnisse zeigen, dass sich die Gehirne von Mädchen und Jungen in der Pubertät gegensätzlich entwickeln. Die Forscher vermuten, dass die Unterschiede in der Durchblutung ein Grund dafür sein könnten, warum Frauen für soziale Aufgaben besser geeignet sind und warum die Geschlechter für verschiedene psychische Erkrankungen unterschiedlich anfällig sind.
Lesen Sie auch: Lesen Sie mehr über die neuesten Fortschritte in der Neurowissenschaft.
Funktionelle Unterschiede und neuronale Komplexität
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. Eine Studie des Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig und des Forschungszentrums Jülich untersuchte, 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. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Geschlechtsunterschiede in der funktionellen Organisation des Gehirns eher kleine Unterschiede in den Netzwerken und den Verbindungen dazwischen widerspiegeln.
Die Forscherinnen haben für ihre Analyse Datensätze des Human Connectome Project genutzt, welches öffentlich zugänglich die Gehirn-Daten von 1000 Studienteilnehmerinnen und Teilnehmern enthält. „Entgegen unseren Erwartungen konnten wir herausfinden, dass Unterschiede in der Gehirngröße, -mikrostruktur und Abstand der funktionellen Verbindungen entlang der kortikalen Oberfläche die funktionellen Unterschiede zwischen den biologischen Geschlechtern nicht widerspiegeln können. Wir haben uns deswegen weiter angeschaut, welche Merkmale der Funktion der grundsätzlichen funktionellen Gestaltung des Gehirns erklären könnten. Hier haben wir festgestellt, dass es kleine Geschlechtsunterschiede in den Verbindungen innerhalb und zwischen funktionellen Netzwerken gibt, was die kleinen Unterschiede in der funktionale Netzwerktopographie zwischen den Geschlechtern allgemein erklären könnte. Die Unterschiede sind klein, aber kleine Effekte können manchmal teilweise helfen, bedeutsame Unterschiede in Mechanismen zu erklären. Da wir kognitive und verhaltensbezogene Assoziationen im Rahmen unserer Studie nicht geprüft haben, sollten wir dennoch vorsichtig sein, Spekulationen darüber anzustellen, was diese Unterschiede im Gehirn für beobachtbare Unterschiede zwischen den Geschlechtern bedeuten könnten. Eine Frage, die mich aber persönlich fasziniert, ist zum Beispiel warum Frauen statistisch gesehen zweimal mehr anfällig für Depressionen sind als Männer. Hierbei spielen zum Beispiel die Sexualhormone vermutlich eine bedeutsame Rolle, was sich wiederum eine Kollegin aus unserem Team genauer angeschaut hat“, so Serio weiter.
Eine Studie des Universitätsklinikums Tübingen untersuchte die neuronale Komplexität der Gehirnaktivität vom späten Stadium der Schwangerschaft bis in die frühe Kindheit und fand dabei geschlechtsspezifische Unterschiede. Die Ergebnisse zeigten, dass die Komplexität der neuronalen Antworten auf Reize von außen abnimmt, und zwar in geschlechtsspezifisch unterschiedlichem Tempo. Diese Unterschiede könnten Aufschluss darüber geben, warum bestimmte Entwicklungsstörungen bei Jungen und Mädchen in unterschiedlicher Häufigkeit auftreten.
Die Bedeutung von Neurodiversität
Es ist wichtig zu betonen, dass die festgestellten Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Gehirnen Durchschnittswerte sind. Die beobachteten Unterschiede gelten nicht für jeden Mann oder jede Frau, sondern treten nur bei einem Vergleich von Gruppen auf. Innerhalb jeder Gruppe gibt es eine große Vielfalt und viele Überschneidungen. Die Unterschiede bedeuten keinesfalls, dass männliche oder weibliche Gehirne besser oder schlechter seien. Vielmehr handelt es sich um ein Beispiel für Neurodiversität - die natürliche Vielfalt in der Struktur und den Fähigkeiten des Gehirns.
Biologie ist nicht Schicksal
Das Gehirn ist flexibel. Kinder bauen Verbindungen zwischen Gehirnzellen auf, während sie lesen, zuhören, zuschauen und lernen, und entwickeln so neue Leidenschaften und neue Fähigkeiten. Auch wenn es Unterschiede in der Gehirnstruktur gibt, sind junge Gehirne sehr formbar und ihre Schlüssel-Regionen wachsen oder schrumpfen, abhängig davon, wie das Gehirn benutzt wird. Die Umwelt, Erziehung und individuelle Erfahrungen spielen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung des Gehirns und der Entfaltung von Fähigkeiten und Interessen.
Lesen Sie auch: Tinnitus und Gehirnaktivität: Ein detaillierter Einblick