eis_gen

Category:

48. Мозг трансгендеров. Белое вещество - структурный и функциональный коннектом

Этот пост о белом веществе мозга. Если серое вещество образовано «телами» нейронов, то белое формируют их отростки, посредством которых обеспечивается связь между разными отделами мозга. Волокна белого вещества формируют пучки, которые делятся на три группы – ассоциативные (соединяют участки внутри одного полушария), спаечные (соединяют топографически идентичные участки левого и правого полушарий) и проекционные (соединяющие головной и спинной мозг).  

Одним из способов, используемых для изучения белого вещества, является диффузионно-тензорная магнитно-резонансная томография (ДТ-МРТ). При этом варианте МРТ регистрируется диффузия молекул воды, происходящая в разных направлениях. Внутри нервных волокон возможности диффузии воды неодинаковы – вода перемещается практически беспрепятственно вдоль волокна, но в иных направлениях её движение оказывается ограниченным. Это оценивается разными параметрами, в числе которых фракционная анизотропия (ФА). Значения ФА находятся внутри интервала от 0 до 1 (ФА=0, когда диффузия одинакова по всем направлениям; ФА=1, когда диффузия возможна только в одном направлении). С помощью специальных программ значения ФА преобразуются в изображение пучка - трактограмму (рис.1). 

Рис.1. Трактограмма нижнего лобно-затылочного тракта (синий цвет), нижнего продольного пучка (жёлтый цвет) и крючковидного пучка (оранжевый цвет)
Рис.1. Трактограмма нижнего лобно-затылочного тракта (синий цвет), нижнего продольного пучка (жёлтый цвет) и крючковидного пучка (оранжевый цвет)

Помимо визуализации пучков, исследователи используют ФА и для количественного сравнения.  Оказалось, что в некоторых пучках имеется отчётливый половой диморфизм - средние значение ФА у мужчин выше, чем у женщин.  Возникает уже привычный вопрос – а чему соответствуют значения ФА у трансгендеров – полу или гендеру?  Обратимся к исследованию, в котором ФА измеряли для 6 нервных пучков у трансгендеров M→F (рис.2). 

Рис.2.    r-SLF и l-SLF  –правый и левый нижний продольный пучок (fasciculus longitudinalis inferior)   IFOF –  нижний лобно-затылочный пучок (inferior fronto-occipital fasciculus)     Сingulum  –  пояс      Forceps minor – лобные (малые) щипцы      Corticospinal tract – кортико-спинальный тракт
Рис.2. r-SLF и l-SLF –правый и левый нижний продольный пучок (fasciculus longitudinalis inferior) IFOF – нижний лобно-затылочный пучок (inferior fronto-occipital fasciculus) Сingulum – пояс Forceps minor – лобные (малые) щипцы Corticospinal tract – кортико-спинальный тракт

На рис.2 по вертикальной оси отложены значения ФА.  По горизонтали даны сокращённые названия изучаемых пучков, для каждого из которых есть средние значения ФА полученные у женщин (белый столбик), у мужчин (чёрный столбик) и у трансгендеров M→F (серый столбик).  Скоба над столбиками показывает, кого с кем сравнивали, а звёздочка над ней означает, что отличие статистически значимо.  Во всех шести пучках среднее значение ФА у мужчин было статистически значимо выше, чем у женщин. А вот у трансгендеров M→F среднее значение ФА было промежуточным между мужским и женским, что авторы обозначили как «нетипичное для пола». Отличия при сравнении трансгендеров с женским и мужским контролями были статистически значимы, за исключением пучка IFOF.  Сходные данные с нетипичными для пола значениями ФА были получены и для F→M. 

Казалось бы, вот оно отличие и явно в сторону гендера! Но тут вмешался дополнительный фактор – сексуальная ориентация. Оказалось, что средние значения ФА отличаются у гетеросексуальных и гомосексуальных людей. Напомню, что трансгендеры делятся на андрофильных и гинефильных; первые выбирают в качестве сексуального партнёра мужчину, вторые женщину (от этом пост 32).  Когда этот фактор был принят во внимание, статистическая значимость разницы в значениях ФА у трансгендеров и контролей, увы, развеялась. Это подробно обсудим в одном из будущих постов, посвящённых исследованиям нетрадиционной сексуальной ориентации. 

Крупные пучки это лишь часть связей, существующих внутри мозга, а этих связей множество и они все объединены под общим названием коннектом. Различают коннектом структурный (сами анатомические связи) и функциональный (связи, реализуемые в различных ситуациях). Чаще всего структурный коннектом изучают с помощью ДТ-МРТ, а для функционального коннектома применяют функциональную МРТ (фМРТ).  Эти два варианта МРТ принципиально отличны. ДТ-МРТ регистрирует диффузию воды, а фМРТ оценивает уровень содержащего кислород гемоглобина крови.  В англоязычной научной литературе это обозначается как BOLD (blood-oxygen-level dependent). Поясню, причём тут кровь, гемоглобин и кислород. Дело в том, что при активации какого-либо участка мозга в нём усиливается кровоток и обогащённая кислородом кровь замещает ту, что его уже утратила. Кислород в крови переносится гемоглобином, а его магнитные свойства отличаются в зависимости от того, присутствует ли в нём кислород или нет, что собственно прибор и определяет. Для того чтобы регистрируемые сигналы перевести в изображение или какой-то иной формат, удобный для анализа, разработаны сложные программы, использующие и теорию графов, и теорию вероятности, и разнообразные статистические методы. Данные об использовании фМРТ для изучения трансгендеров будут даны в следующем посте 49. А сейчас рассмотрим результаты, полученные в отношении структурного коннектома мужчин, женщин и трансгендеров. 

На рис. 3 показаны результаты анализа связей в мозге, выявленных при ДТ-МРТ у 428 мужчин и 521 женщины.
 

Рис.3
Рис.3

На рис.3 верхний ряд это мужской мозг, а нижний ряд – женский мозг. Связи внутри полушария обозначены голубым цветом, связи между полушариями – оранжевый цвет. Показаны только связи, подтверждённые статистически. Каждая связь соединяет два узла, цвет узла определяет участок мозга, в котором он расположен. Разница между мужским и женским мозгом очевидна -  в мужском доминирующими являются связи внутри полушария,  в женском превалируют связи между полушариями.  

Данные полученные при изучении трансгендеров выглядят намного «скромней».  С помощью ДР-МРТ изучено 21 M→F, 23 F→M, 25 мужчин и 25 женщин. Естественно, что при таком числе исследованных, количество статистически подтверждённых связей было значительно меньше, чем в приведённой выше работе. Тем не менее, стоит сравнить результаты обоих исследований. Из первого следует, что количество связей между полушариями больше у женщин чем у мужчин. А вот данные второго показывают, что число этих связей у трансгендеров M→F выше, чем в мужском контроле, а у трансгендеров F→M, наоборот, меньше чем в женском контроле. То есть смещение направлено в сторону гендера. Но не советую торопиться с выводами. Данных пока явно маловато для далеко идущих выводов. 

EIS-gen

Error

Anonymous comments are disabled in this journal

default userpic