Мозг выбирает сценарий ещё в утробе: различия между мальчиками и девочками начинаются до рождения

Развитие человеческого мозга начинается задолго до рождения и подчиняется сложным биологическим закономерностям. Новые данные показывают, что различия в объёме мозга у мальчиков и девочек формируются ещё в утробе матери. Эти особенности появляются раньше социального опыта и влияния среды. Об этом сообщает Scientific Reports.

Как учёные объединили два этапа развития

Перинатальный период — время стремительных изменений, когда клетки мозга активно делятся, мигрируют и выстраивают первые нейронные связи. Долгое время внутриутробное и раннее послеродовое развитие изучались отдельно из-за технических сложностей визуализации. Это мешало увидеть непрерывную траекторию роста мозга и понять, как один этап переходит в другой.

Чтобы восполнить этот пробел, команда Кембриджского университета под руководством аспирантки Центра изучения аутизма Юмны Т. Хан создала единую модель раннего развития мозга, объединив данные до и после рождения.

Данные и методы исследования

В работе использовались материалы Developing Human Connectome Project. Итоговая выборка включала 798 МРТ-сканов от 699 участников — 263 плодов и 535 новорождённых. Сканирование охватывало период от 21 до почти 45 недель после зачатия, что позволило проследить изменения во втором и третьем триместрах и в первые недели жизни.

Анализ учитывал общий объём мозга, серое и белое вещество, а также спинномозговую жидкость. Учёные применили статистические модели, корректируя данные с учётом возраста и естественной вариативности роста.

Какие ткани растут быстрее

Общий объём мозга увеличивался ускоряющимися темпами вплоть до рождения, после чего рост временно замедлялся. В середине беременности ключевую роль играло белое вещество, формирующее проводящие пути между нейронами. Позже его вклад снижался, уступая место серому веществу, связанному с обработкой информации и сенсомоторным развитием.

Подкорковые структуры, включая таламус и миндалевидное тело, созревали раньше коры, тогда как мозжечок демонстрировал устойчивый быстрый рост. Эти ранние этапы закладывают основу для дальнейшей работы мозга, включая процессы, описанные в исследованиях о том, как мозг реагирует на недосып.

Половые различия ещё до рождения

Анализ показал, что у мальчиков объём мозга в среднем увеличивался быстрее, чем у девочек. Эти различия носили линейный характер и наблюдались как в целом по мозгу, так и в отдельных областях. При этом общие траектории развития у обоих полов оставались схожими.

В ряде регионов, включая височную долю и переднюю часть поясной извилины, были выявлены отличия в характере роста. По мнению авторов, такие особенности отражают влияние биологических факторов, действующих ещё во время беременности.

Ограничения и значение работы

Исследование не охватывало первую половину беременности и не выявляло прямых механизмов различий. Среди возможных факторов рассматриваются пренатальные гормоны, включая тестостерон. Понимание типичных траекторий роста важно для выявления атипичного развития и может помочь объяснить, почему некоторые нейроразвитийные расстройства чаще встречаются у одного пола, как показывают данные о том, что физическая активность влияет на возраст мозга.