Мозг женщины. Инструкция, которой у нас никогда не было

Однако последовавшие меры предосторожности оказались чрезмерно широкими.

В 1977 году Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA) выпустило рекомендации, предусматривавшие исключение женщин, способных забеременеть, из ранних фаз испытаний многих новых лекарств. Ограничения затрагивали даже женщин, которые использовали контрацепцию или не планировали беременность [1].

На первый взгляд это выглядело как защита женщин и будущих детей от возможного риска.

Но у такого решения была обратная сторона: лекарства разрабатывались и проверялись преимущественно на мужчинах, а затем назначались женщинам без достаточного понимания того, одинаково ли препарат действует в обоих организмах.

К тому же женское здоровье постепенно стало ассоциироваться прежде всего с репродуктивной системой. Вопросы менструального цикла, беременности и родов изучались гораздо охотнее, чем влияние пола на сердечно-сосудистые заболевания, обмен веществ, работу мозга, боль или реакцию на лекарственные препараты.

Постепенно становилось очевидно: защищая женщин от участия в исследованиях, медицина одновременно лишала их важных знаний о собственном здоровье.

Как начались перемены

В 1985 году специальная рабочая группа Службы общественного здравоохранения США подготовила доклад о проблемах женского здоровья. В нём подчёркивалось, что историческое недостаточное внимание к женщинам в исследованиях ухудшило качество медицинской информации и помощи, доступной для них [2].

В 1986 году Национальные институты здравоохранения США (NIH) приняли политику, поощрявшую включение женщин в клинические исследования. В 1987 году соответствующие рекомендации появились в руководстве NIH для исследователей.

Но одной рекомендации оказалось недостаточно. В 1990 году при NIH было создано Управление по исследованиям женского здоровья — Office of Research on Women's Health (ORWH). Его задачей стало развитие исследований, которые учитывали бы особенности женского организма и обеспечивали более полноценное участие женщин в научных проектах [3].

В 1993 году произошёл следующий важный шаг: Конгресс США принял NIH Revitalization Act. Закон закрепил требование включать женщин и представителей расовых и этнических меньшинств в исследования, финансируемые NIH, а также предусматривать возможность анализа того, различаются ли эффекты изучаемых вмешательств между группами [4].

Это был важный поворот в истории медицинской науки.

Однако включить женщин в исследование — ещё не значит полноценно изучить женскую биологию.

Можно провести эксперимент с участием мужчин и женщин, объединить все результаты в одну группу и получить среднее значение. Формально обе группы будут представлены. Но если исследователи не проверят, отличаются ли реакции, возможные различия останутся незамеченными.

Именно поэтому наука постепенно перешла от вопроса «есть ли в исследовании женщины?» к более содержательному вопросу: «учитываем ли мы пол при планировании эксперимента, анализе и интерпретации результатов?».

Даже лабораторные мыши оказались не совсем универсальными

Возможно, кому-то покажется, что проблема касалась только клинических испытаний лекарств. Но она существовала и на более ранних этапах научного исследования.

В 2011 году исследовательницы Аннализ Бири и Ирвинг Цукер опубликовали работу, в которой проанализировали пол животных, использовавшихся в биомедицинских исследованиях.

Результат оказался показательным: в нейронауке среди исследований, проводившихся только на животных одного пола, исследования самцов встречались примерно в 5,5 раза чаще, чем исследования самок. Авторы также отмечали, что многие работы, в которых участвовали животные обоих полов, не анализировали результаты отдельно [5].

Почему так происходило?

Одним из распространённых объяснений была идея, что гормональные колебания у самок делают результаты слишком изменчивыми. Учёные опасались, что эстральный цикл будет создавать дополнительный шум и затруднять интерпретацию эксперимента.

Но последующие исследования поставили это предположение под сомнение. Обзоры показали, что самки лабораторных животных не обязательно демонстрируют большую вариативность по сравнению с самцами. Более того, игнорирование женского пола могло приводить к тому, что важные особенности биологии оставались неизвестными.

Представьте, что мы хотим изучить действие лекарства на память. Мы проводим эксперимент только на самцах мышей, получаем определённый результат и начинаем считать его общим законом.

Но если у самок тот же препарат действует иначе, мы этого не узнаем. А значит, будущие клинические исследования будут начинаться с неполной картины.

Именно поэтому вопрос о поле лабораторных животных — не формальность и не политическая декларация. Это вопрос качества научного знания.

2015 год: пол становится важной переменной исследования

В 2015 году NIH опубликовал важное уведомление — Consideration of Sex as a Biological Variable, известное как политика SABV (Sex as a Biological Variable).

Начиная с заявок на финансирование, подаваемых с 25 января 2016 года, исследователи должны были учитывать биологический пол как переменную при планировании, анализе и описании исследований с участием позвоночных животных и людей. Если проект предполагал изучение только одного пола, требовалось научное обоснование такого решения [6].

Что это изменило?

Раньше исследователь мог сказать: «Мы изучаем механизм работы нервной системы, поэтому возьмём самцов, чтобы не усложнять эксперимент».

Теперь он должен был объяснить, почему выбор одного пола оправдан с научной точки зрения.

Это не означало, что каждое исследование обязано включать одинаковое количество самцов и самок. В некоторых проектах изучение одного пола действительно может быть обоснованным: например, если исследуется заболевание, специфичное для определённой биологической группы, или если вопрос исследования требует узкой выборки.

Но решение должно опираться на научную задачу, а не на привычку.

Важно также различать две вещи: включение обоих полов и проведение полноценного анализа половых различий. Это не одно и то же. Если исследование недостаточно большое, оно может не обладать статистической мощностью, необходимой для обнаружения небольших различий между группами.

Поэтому современная наука постепенно учится не просто собирать более разнообразные выборки, но и правильно планировать исследования, чтобы полученные данные можно было интерпретировать.

МРТ: возможность заглянуть внутрь мозга

Параллельно с изменением исследовательской культуры происходила технологическая революция.

Одним из главных инструментов современной нейронауки стала магнитно-резонансная томография — МРТ.

До появления современных методов визуализации исследователи могли изучать мозг преимущественно после смерти человека, во время операций или с помощью косвенных измерений. Теперь стало возможно наблюдать структуру мозга живого человека, а в определённых условиях — исследовать изменения, происходящие во время выполнения задач.

Но МРТ — не волшебное окно в мысли.

Обычная структурная МРТ позволяет получать изображения анатомических особенностей мозга. Исследователи могут измерять объём отдельных областей, толщину коры, особенности белого и серого вещества.

Диффузионная МРТ помогает изучать особенности движения молекул воды в тканях. На её основе можно оценивать характеристики белого вещества и строить модели связей между областями мозга.

Функциональная МРТ, или fMRI, позволяет оценивать изменения сигнала BOLD — Blood Oxygen Level Dependent. Он связан с изменениями насыщения крови кислородом и кровоснабжения, сопровождающими нейронную активность.

И здесь важно сделать небольшую паузу.

Когда в популярной статье пишут, что «у женщины активировалась миндалина», это не означает, что исследователь непосредственно увидел эмоцию страха или тревоги. Он зарегистрировал изменение сигнала, связанного с особенностями кровоснабжения определённой области.

Миндалина участвует не только в обработке страха. Она задействована в оценке значимости событий, обучении, эмоциональной обработке и других процессах.

Поэтому нельзя по одному снимку определить характер человека, уровень его эмпатии или способность принимать решения.

Мозг работает как сеть взаимодействующих областей. Даже хорошо знакомая нам функция — например, память — не принадлежит одной-единственной структуре.

Современная нейровизуализация дала науке невероятные возможности, но одновременно потребовала более аккуратной интерпретации результатов.

Почему красивые снимки мозга могут вводить в заблуждение

Наверняка вы видели изображения, на которых мозг подсвечен яркими цветами. Красные и жёлтые области будто показывают, где именно человек думает, чувствует, любит или боится.

Такие изображения выглядят убедительно. Но за ними стоят сложные статистические расчёты.

Исследователь выбирает задачу, которую выполняет участник, регистрирует изменения сигнала, сравнивает условия и анализирует полученные данные. Затем статистические модели помогают определить, какие участки демонстрируют изменения, превышающие ожидаемый уровень случайных колебаний.

Проблема возникает, если выборка слишком мала, анализ недостаточно строгий или исследователь проверяет множество возможных эффектов, не учитывая вероятность случайных находок.

В результате можно обнаружить различие, которое не подтвердится в следующем исследовании.

Это особенно важно для исследований половых различий мозга. Если в эксперименте участвуют двадцать женщин и двадцать мужчин, небольшие различия могут оказаться нестабильными. А если исследователь дополнительно анализирует десятки областей мозга, возраст, настроение, гормональный статус и результаты нескольких тестов, вероятность случайных статистически значимых находок увеличивается.

Поэтому современные обзоры всё чаще подчёркивают важность крупных выборок, предварительной регистрации гипотез, корректировки множественных сравнений и независимого воспроизведения результатов.

Научная достоверность — это не красота изображения и не впечатляющее название статьи. Это качество метода, прозрачность анализа и возможность получить сходный результат в других исследованиях.

Что современные исследования действительно показывают о мозге женщин

За последние десятилетия накопилось огромное количество данных о структуре и функционировании мозга.

Мы знаем, что средние показатели некоторых анатомических характеристик различаются между группами мужчин и женщин. Например, средний общий объём мозга у мужчин больше. Но это различие во многом связано с различиями среднего размера тела, а само по себе оно ничего не говорит об интеллекте или ценности человека.

В 2021 году исследовательница Лайза Элиот и её коллеги опубликовали масштабный обзор трёх десятилетий исследований МРТ и посмертных данных о мозге.

Авторы пришли к выводу, что многие ранее описанные различия между мужским и женским мозгом оказались менее устойчивыми, чем предполагалось. Часть из них уменьшалась или исчезала после учёта общего размера мозга. Во многих случаях наблюдалось значительное перекрытие индивидуальных значений между группами [7].

Это важное уточнение.

Если среднее значение одного показателя у мужчин немного выше, чем у женщин, это не означает, что любой мужчина обязательно имеет более высокое значение, чем любая женщина.

Групповые различия не позволяют автоматически делать выводы об отдельном человеке.

Исследователи также отмечают, что результаты функциональной МРТ при изучении речи, пространственных задач и эмоциональной обработки нередко оказываются неоднородными. Не все обнаруженные различия воспроизводятся в независимых работах.

Это не означает, что биологических различий между полами нет. Они существуют и могут иметь значение для развития нервной системы, некоторых заболеваний, реакции на лекарства и других процессов.

Но картина сложнее, чем популярное представление о двух полностью разных типах мозга.

Мозг человека формируется под влиянием генетики, гормонов, развития, обучения, социальной среды и жизненного опыта. Биологические и социальные факторы взаимодействуют, а не существуют в отдельных непересекающихся мирах.

Именно поэтому современная нейронаука постепенно отказывается от слишком простых объяснений.

Почему недостаточно просто разделить людей на мужчин и женщин

Есть ещё одна методологическая проблема: биологический пол и гендер — не одно и то же.

Биологический пол связан с комплексом характеристик организма, включая хромосомы, гонады, гормональные особенности и анатомию. Эти характеристики не всегда укладываются в абсолютно простую бинарную схему.

Гендер включает социальные, психологические и культурные измерения: идентичность, социальные роли, нормы и особенности жизненного опыта.

В реальной жизни эти факторы взаимодействуют. Например, различия в профессиональной деятельности, воспитании, доступе к образованию, физической активности и уровне стресса могут влиять на опыт человека и, соответственно, на работу его мозга.

Если исследователь хочет понять, почему люди различаются по эмоциональной регуляции или пространственным навыкам, одного вопроса о биологическом поле может быть недостаточно.

В некоторых исследованиях полезно учитывать и другие переменные: возраст, образование, социально-экономические условия, гормональный статус, заболевания, жизненный опыт и гендерные особенности.

Это не означает, что каждый проект должен измерять абсолютно всё. Но учёные должны понимать, какой именно вопрос они задают и какие факторы могут влиять на ответ.

Иначе существует риск приписать биологии то, что связано с опытом, или объяснить социальной средой то, что имеет биологические основания.

От общих закономерностей к персонализированной медицине

Почему всё это важно не только для научных дискуссий, но и для обычной женщины?

Потому что исследования мозга и организма влияют на медицинские решения.

Если лекарство изучалось преимущественно на мужчинах, врачам может не хватать данных о его действии у женщин. Если заболевание имеет разные факторы риска или особенности проявления, универсальная модель может приводить к задержке диагностики.

Например, некоторые сердечно-сосудистые заболевания у женщин могут проявляться иначе, чем принято считать по классическому описанию симптомов. Исторически это способствовало тому, что часть женщин получала необходимую помощь позднее.

В нейронауке тоже есть важные направления, где необходимо учитывать половые различия: мигрень, депрессия, болезнь Альцгеймера, расстройства сна, реакции на стресс и некоторые неврологические заболевания.

Но важно не превращать сам факт различий в готовый диагноз.

Если определённое состояние чаще встречается у женщин, это не означает, что каждая женщина находится в группе высокого индивидуального риска. Для оценки конкретного человека нужны клинические данные, возраст, анамнез, симптомы и другие факторы.

Современная медицина движется в сторону более точного подхода: учитывать не только усреднённые показатели, но и индивидуальные особенности пациента.

Это одна из причин, почему исследования женского мозга имеют значение далеко за пределами темы гормонов или репродуктивного здоровья.

Чего мы пока не знаем

Несмотря на огромный прогресс, современная наука ещё не дала ответов на многие вопросы.

Мы продолжаем изучать, как гормональные изменения на протяжении жизни взаимодействуют с нейронными сетями. Не до конца понимаем, почему одни женщины особенно чувствительны к колебаниям гормонов, а другие почти не замечают изменений самочувствия.

Мы исследуем, почему некоторые заболевания чаще встречаются у женщин, как на это влияют генетика и среда, почему отдельные лекарства могут действовать по-разному и как лучше учитывать индивидуальные особенности при лечении.

У нас появляются большие базы данных, новые методы анализа изображений, генетические исследования и инструменты искусственного интеллекта. Они помогают находить закономерности, которые раньше было трудно заметить.

Но большие данные не гарантируют правильного ответа. Если выборка недостаточно разнообразна, алгоритм может воспроизвести уже существующие перекосы. Если исследователи не учитывают важные переменные, сложная математическая модель не сделает вывод автоматически достоверным.

Наука становится точнее не тогда, когда у неё появляется больше технологий, а тогда, когда она задаёт более правильные вопросы и честно признаёт ограничения собственных методов.

Женский мозг — не исключение из нормы

Есть одна мысль, к которой стоит вернуться в конце этой главы.

Женский мозг не является особой разновидностью человеческого мозга, которую наука должна изучать отдельно от всего остального. Это часть человеческой нервной системы со своими биологическими особенностями, индивидуальными различиями и огромным разнообразием жизненных историй.

Проблема прежних исследований заключалась не в том, что они изучали мужчин. Изучать мужчин важно и необходимо. Проблема заключалась в том, что результаты таких исследований слишком часто распространяли на всех людей без достаточной проверки.

Сегодня у нас есть возможность исправлять эту ошибку.

Мы можем изучать мозг женщин и мужчин, сравнивать результаты, учитывать гормональный статус, возраст, жизненный опыт и социальные условия. Можем искать не только различия, но и сходства. Можем отказываться от удобных стереотипов, если данные их не подтверждают.

И, пожалуй, главное: мы можем перестать воспринимать женщину как сложный случай, который мешает получить чистый результат.

Женский организм не создаёт помеху для науки. Он сам является важнейшим объектом научного исследования.

Чем лучше мы понимаем особенности женского мозга, тем точнее становится медицина, тем надёжнее научные выводы и тем меньше места остаётся для мифов.

А значит, у каждой женщины появляется больше возможностей понимать собственное тело, задавать врачу правильные вопросы и принимать решения, опираясь не на стереотипы, а на знания.

Наука не обязана доказывать, что женский мозг устроен лучше или хуже мужского. Её задача — понять, как он устроен на самом деле. И в этом поиске важен каждый человек, а не только усреднённый представитель группы.

Литература к главе

U.S. Food and Drug Administration. (1977). General Considerations for the Clinical Evaluation of Drugs. Исторические сведения о рекомендациях FDA по исключению женщин детородного возраста из ранних фаз клинических испытаний приведены в материалах NIH Office of Research on Women's Health: https://orwh.od.nih.gov/toolkit/recruitment/history

U.S. Public Health Service. (1985). Report of the Public Health Service Task Force on Women's Health Issues. Исторический документ о недостаточном внимании к женскому здоровью в медицинских исследованиях.

National Institutes of Health. Office of Research on Women's Health. (1990). История создания ORWH и его задач: https://orwh.od.nih.gov/about

NIH Revitalization Act of 1993. Public Law 103-43. Subtitle B: Clinical Research Equity Regarding Women and Minorities. https://www.congress.gov/bill/103rd-congress/house-bill/4

Beery A. K., Zucker I. (2011). Sex bias in neuroscience and biomedical research. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 35(3), 565–572. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2010.07.002

National Institutes of Health. (2015). Consideration of Sex as a Biological Variable in NIH-funded Research. Notice NOT-OD-15-102. https://grants.nih.gov/grants/guide/notice-files/not-od-15-102.html

Eliot L., Ahmed A., Khan H., Patel J. (2021). Dump the dimorphism: Comprehensive synthesis of human brain studies reveals few male-female differences beyond size. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 125, 667–697. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2021.02.026

Institute of Medicine. (2010). Women's Health Research: Progress, Pitfalls, and Promise. Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/12908

Clayton J. A., Collins F. S. (2014). Policy: NIH to balance sex in cell and animal studies. Nature, 509, 282–283. https://doi.org/10.1038/509282a

Rauch J. M., Eliot L. (2022). Breaking the binary: Gender versus sex analysis in human brain imaging. NeuroImage, 264, 119732. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2022.119732

Научная оговорка

Исторические ограничения участия женщин в клинических исследованиях не означают, что все медицинские знания прошлого были получены исключительно на мужчинах. В разных областях ситуация существенно различалась. Особенно выраженный перекос наблюдался в некоторых направлениях доклинической биомедицины и нейронауки.

Политика NIH 1993 года касалась включения женщин и представителей меньшинств в исследования, финансируемые NIH. Политика SABV, объявленная в 2015 году и вступившая в действие для заявок с января 2016 года, отдельно подчеркнула необходимость учитывать биологический пол в исследованиях с участием людей и позвоночных животных.

Современные обзоры нейровизуализации не отрицают биологические различия между полами. Они обращают внимание на их масштаб, перекрытие индивидуальных значений, влияние размера мозга, качество исследований и ограничения обобщений. Выводы о группах нельзя автоматически переносить на каждого человека.

Глава 5. Менструальный цикл: что происходит в мозге каждый месяц?

Четыре дня до месячных — и будто другой человек

Представьте обычный вечер.

Утром вы были вполне довольны собой: успели поработать, ответили на сообщения, приготовили ужин. Но к вечеру всё начинает раздражать. Громкий звук телевизора кажется невыносимым, невинное замечание партнёра воспринимается как критика, а список дел, который ещё вчера выглядел вполне выполнимым, сегодня вызывает желание закрыть ноутбук и ни с кем не разговаривать.

Вы замечаете, что стали чувствительнее, быстрее устаёте, хуже спите. И вдруг понимаете: скоро месячные.

«Опять гормоны», — думаете вы.

Но что именно происходит? Неужели мозг каждый месяц меняет режим работы? Почему одни женщины почти не замечают изменений, а другие чувствуют приближение менструации за несколько дней? И правда ли, что в определённые дни цикла мы хуже думаем, запоминаем и принимаем решения?

Чтобы разобраться, сначала нужно понять, что менструальный цикл — это не просто последовательность дней до следующей менструации. Это сложная система взаимодействия гормонов и органов, которая затрагивает весь организм, включая мозг.

Цикл начинается не с овуляции, а с сигнала мозга

Менструальный цикл часто описывают как процесс, происходящий в яичниках и матке. Но его управление начинается выше — в головном мозге.

В центре этой системы находится гипоталамус. Он выделяет гонадотропин-рилизинг-гормон, или ГнРГ. Этот сигнал поступает к гипофизу — небольшой железе, расположенной у основания мозга.

В ответ гипофиз вырабатывает два важных гормона: фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (ЛГ).

Они воздействуют на яичники и регулируют созревание фолликулов, овуляцию и выработку половых гормонов.

Получается своеобразная система обратной связи:

гипоталамус посылает сигнал;