Женский мозг: нейробиология здоровья, гормонов и счастья

Маккей Сара

«Ну, это как-то странно и стыдно, но интересно, – ответил он. – Сперматозоиды плывут по такому каналу. Половина направляется не в ту сторону и погибает. Другая половина плывет куда надо и находит яйцеклетку, которая выделяет особое химическое вещество. Один сперматозоид захватывает ее и становится победителем».

С момента, когда сперматозоид-победитель «захватывает» яйцеклетку и передает ей или Х-, или Y-хромосому, начинается новая жизнь, и это тоже странно и тоже интересно. В большинстве случаев, если речь идет о женщине в биологическом смысле слова, она наследует первую Х-хромосому от матери, а вторую – от отца. Мужчина (в биологическом смысле этого слова) получает Х-хромосому от матери, а от отца – Y-хромосому.

Две половые хромосомы называются так, потому что под микроскопом выглядят как буквы Х и Y. Вместе с еще 22 парами они составляют две туго скрученные двойные спирали ДНК. ДНК содержит инструкции

для генов, а те – инструкции для образования белков. В полной «инструкции по эксплуатации» нашей ДНК на удивление мало генов – около 20 тысяч, – из которых одна треть описывает устройство мозга [18] .

Среднестатистический нейрон образует с другими нейронами десятки тысяч связей, называемых синапсами. Даже по самым скромным подсчетам 86 миллиардов нейронов мозга могут содержать до сотни триллионов синапсов. Вы наверняка уже сообразили, что цифры не сходятся: для небольшого количества генов у нас чересчур много синапсов.

18

Ezkurdia I. et al. Multiple evidence strands suggest that there may be as few as 19.000 human protein-coding genes. Hum. Mol. Genet. 2014; 23 (22): 5866–5878.

Оказывается, взаимосвязь между генами, мозгом и поведением чрезвычайно сложна. От ДНК, унаследованной от матери и отца, зависит, кто мы такие, но не прямым и примитивным образом. В этой книге мы разберемся, каким образом триллионы синапсов в женском мозге делают нас теми, кто мы есть. Вы убедитесь, что, хотя гены обеспечивают основные биологические инструкции для жизни, на экспрессию генов влияют, усиливают и меняют ее многие другие биологические, социальные и психологические факторы.

Закрепление яйцеклетки

Строго говоря, оплодотворенная яйцеклетка называется зиготой. В первые шесть-семь дней своей жизни она продвигается по фаллопиевой трубе, продолжая многократно делиться, пока не образует полый шар из клеток – бластоцисту. Достигнув матки, бластоциста прикрепляется к ее стенке, где клетки продолжают делиться, формируя два слоя: один становится эмбрионом, другой – плацентой [19] .

Плацента – не просто пограничный слой между ребенком и его матерью. Она действует как гигантская железа, выделяя ряд гормонов и химических веществ, необходимых для сохранения беременности и подготовки будущей мамы к родам. Первая задача плаценты – вырабатывать гормон беременности, хорионический гонадотропин человека (ХГ или ХГЧ). Если вам приходилось с тревогой ждать появления тонкой голубой линии на полоске теста, должна была произойти именно химическая реакция с ХГЧ. Вслед за этим гормоном начинают вырабатываться другие, прекращающие менструальный цикл [20] .

19

Darlington C. L. The Female Brain. 2nd ed. Conceptual advances in brain research. Boca Raton, FL.: Taylor & Francis Group, 2009.

20

Vaitukaitis J. L. Development of the home pregnancy test. Ann. NY Acad. Sci. 2004; 1038: 220–222.

Поскольку плацента образуется из тех же клеток, что и будущий ребенок, с хромосомами XX или XY, у нее тоже есть биологический пол. Пол плаценты определяет то, как она действует и как ограждает ребенка от последствий материнского стресса, инфекций и изменения рациона. Она играет центральную роль в межполовых различиях во время внутриутробного роста и выживания. По-видимому, «женская» плацента выполняет защитные функции несколько активнее, чем «мужская» [21] .

21

Bale T. L. The placenta and neurodevelopment: sex differences in prenatal vulnerability. Dialogues Clin. Neurosci. 2016; 18 (4): 459–464.

Вопрос с нервной трубкой еще не закрыт

К тому времени как ваш тест на беременность даст положительный результат или вы пропустите одну менструацию (примерно через две недели после зачатия или через четыре недели после последних месячных), мозг ребенка уже начнет

формироваться. Нервная система закладывается одной из первых и развивается многие годы: в наши 20, 30 лет и дальше мозг продолжает «взрослеть».

Головной и спинной мозг человека берут начало из нервной пластинки – плоского слоя клеток прикрепленной бластоцисты. После слаженных действий этот слой сворачивается, его края сгибаются, сходятся и «срастаются», как будто застегнули молнию. Образуется нервная трубка. Кажется, что это лишние подробности в изучении мозга, но ранний этап очень важен, ведь потом из нервной трубки возникает вся нервная система.

Возможно, вы уже слышали о нервной трубке: как правило, это название произносят очень серьезным тоном вместе с упоминанием «препаратов фолиевой кислоты» и «врожденного порока развития». И эта серьезность оправданна. Сложный и деликатный процесс сращения нервной трубки может дать серьезный сбой, а фолат, по-видимому, помогает ее защитить. Фолат – встречающаяся в природе форма витамина B₉, который выпускается под названием фолиевой кислоты.

Если за 28 дней после зачатия нервная трубка не зарастет правильно, возникнут опасные врожденные нарушения, в том числе расщепление позвоночника и анэнцефалия (буквально – «отсутствие мозга»). Фолат, безусловно, предотвращает возникновение дефектов, но точный механизм его действия неизвестен. Как иронизируют некоторые ученые, вопрос фолата и нервной трубки еще совсем не закрыт [22] .

22

Blom H. J. et al. Neural tube defects and folate: case far from closed. Nat. Rev. Neurosci. 2006; 7 (9): 724–731.

Ваша участь – стать женщиной

Возможно, вы уже ждете, когда я наконец перейду к женскому мозгу. До этого я использовала термины мужского рода главным образом потому, что примерно месяц после зачатия половых различий между эмбрионами нет. Наберитесь терпения: чтобы понять, как формируется мозг женщины, нам предстоит сначала обсудить развитие эмбриона мужского пола.

В возрасте шести-восьми недель у эмбрионов с XY-хромосомами включается ген Y-хромосомы – определяющий пол участок Y-хромосомы, как его называют, или сокращенно – ген SRY. Он содержит инструкции по построению белкового фактора развития семенников, регулирующего развитие мужских половых желез. SRY приводит в действие цепочку из десятков генов, которые включены у эмбрионов мужского пола и отключены у эмбрионов женского пола [23] .

23

Wilhelm D., Palmer S., Koopman P. Sex determination and gonadal development in mammals. Physiol. Rev. 2007; 87 (1): 1–28.

Генетик Дженни Грейвс, профессор австралийского Университета Ла Троба, объясняет: несмотря на то что SRY – всего лишь один ген, его влияние гораздо значительнее, чем возникновение семенников. «Такие мужские гормоны, как тестостерон, вырабатываются семенниками эмбриона и воздействуют на весь организм. Андрогены приводят в действие сотни, а то и тысячи генов, которыми определяются мужские гениталии, мужское развитие, волосы, голос и особенности поведения», – говорит она [24] .

24

Graves J. Differences between men and women are more than the sum of their genes. The Conversation, 2015.

Если Y-хромосомы нет, для плода выбирается вариант развития «по умолчанию» и его пол становится женским. Выражение «по умолчанию» кое-кому кажется несколько пренебрежительным.

Чтобы разобраться в тонкостях внутриутробного развития мужского мозга по сравнению с женским, я обратилась к нейробиологу Маргарет Маккарти, профессору школы медицины при Мэрилендском университете. Она изучает влияние гормонов на развитие мозга. В этой сфере Маккарти – среди первопроходцев. Она одной из первых исследовала, как половые гормоны формируют развивающийся мозг. «“По умолчанию” не означает пассивность, – чуть ли не сразу высказалась она таким тоном, что стало ясно: это заявление она делает далеко не в первый раз. – Попробуйте использовать другое выражение: “развивающийся мозг млекопитающего предназначен для женского фенотипа”».