Samenvatting Structural and Functional Sex Differences in the

Samenvatting
Structural and Functional Sex Differences in the
Human Hypothalamus
Dat mannen en vrouwen verschillend zijn is iets waar de meeste mensen het wel over eens kunnen
worden . De fysieke kenmerken van mannen en vrouwen verschillen maar ook wat betreft gedrag
wordt er vaak gesproken over typische mannendingen en typische vrouwendingen. Zo zijn er ook
vrouwen- en mannenberoepen. Deze verschillen zijn vaak ook al te zien bij kinderen; terwijl meisjes
met hun poppen spelen doen jongens liever een oorlog na of spelen ze met een auto.
Deze verschillen worden soms grotendeels aan opvoeding toegeschreven, “meisjes voed je nu
eenmaal anders op dan jongens”. Ook spelen de fysieke kenmerken een rol in de verschillen; mannen
zijn met hun sterkere spieren beter geschikt voor lichamelijk zwaar werk en vrouwen kunnen kinderen
baren, iets wat voor mannen niet is weggelegd.
Een andere verklaring voor de verschillen tussen mannen en vrouwen kan zijn dat de hersenen van
mannen en vrouwen verschillen. Verschillen in het brein zouden de basis kunnen zijn voor niet alleen
voortplanting, gender identiteit (het gevoel een man/vrouw te zijn) of seksuele geaardheid, maar ook
voor de verschillen in neurologische en psychiatrische ziekten.
Dick Swaab is een, zowel in Nederland als internationaal, bekende hersenonderzoeker. Samen met
collega’s heeft hij vele artikelen over de werking van het menselijk brein gepubliceerd.
In dit artikel bespreken Swaab, Chung en Kruijver (2001) enkele voorbeelden van verschillen bij
mannen en vrouwen in de structuren en functies van hun hersenen.
Structurele verschillen tussen de seksen
In hun artikel bespreken Swaab et al. (2001) een aantal hersenstructuren die verschillend van grootte
of inhoud zijn bij mannen en vrouwen. Het gaat hierbij voornamelijk om kleine structuren die niet
bekend zijn bij de gemiddelde mens. Swaab en zijn collega’s leggen in dit stukje van het artikel niet
per se de nadruk op de functies van de structuren omdat zij voornamelijk willen wijzen op de
aanwezigheid van verschillen in de structuren zelf. Verschillen in functies komen verderop in deze
tekst aan bod.
Sexually dimorphic nucleus of the preoptic area
De sexually dimorphic nucleus of the preoptic area (SDN-POA) is een cluster van cellen gesitueerd in
de hypothalamus. De hypothalamus koppelt het zenuwstelsel aan het endocriene stelsel
(hormoonstelsel). De SDN-POA wordt gerelateerd aan seksueel gedrag bij dieren en wordt beïnvloedt
door hormonen, met name door testosteron. Swaab en Fliers (1985; in Swaab et al. 2001) ontdekten
dat deze structuur bij mannen tweemaal zoveel volume en tweemaal zoveel cellen heeft als bij
vrouwen. Bovendien hebben mannen sterkere receptoren voor androgenen (mannelijke
geslachtshormonen) en oestrogenen (vrouwelijke geslachtshormonen) in de SDN-POA. Deze
verschillen zijn geen vaststaand gegeven, maar fluctueren met leeftijd.
Darkly staining posteromedial component of the bed nucleus of the stria terminals en central
nucleus of the bed nucleus of the stria terminalis
Een andere structuur die verschilt bij mannen en vrouwen is de darkly staining posteromedial
component of the bed nucleus of the stria terminalis (BNST-dspm). Bij mannen heeft deze nucleus
tweeënhalf keer zoveel volume als bij vrouwen. Een vergelijkbaar verschil werd gevonden in de
central nucleus of the bed nucleus of the stria terminalis (BSTc). Deze is bij mannen ongeveer 40%
groter dan bij vrouwen (Allen & Gorski, 1990; in Swaab et al, 2001).
De BNST-dspm is betrokken bij de registratie van angst en gevaar en reguleert de activiteit van de
hypothalamic-pituitary-adrenal axis. Dit is een samenwerking van de hypothalamus, pituitary gland
(wordt in het Nederlands ook wel hypofyse genoemd en zorgt voor de uitscheiding van hormonen
die o.a. betrokken zijn bij groei, bloeddruk, de schildklier en voortplanting) en adrenal glands (deze
klieren bevinden zich bovenop de nieren en laten hormonen los als reactie op stress). Deze drie
structuren werken samen om reacties op stress te controleren en lichaamsprocessen als onder
andere spijsvertering, immuunsysteem, humeur, seksualiteit en de opslag van energie te reguleren.
Anterior commissure
De anterior commissure (anterior betekent voor)bestaat uit witte stof en verbindt de twee
hersenhelften evenals de twee amygdala samen met de posterior commissure (posterior betekent
achter). De amygdala zorgt voor het verwerken en opslaan van emotionele reacties in de hersenen.
De anterior commissure is betrokken bij pijn en pijnsensatie, reuk en de ontvangst van chemische
prikkels. Door de verbinding van de twee hersenhelften en amygdala’s speelt de anterior commisure
een rol bij geheugen, emotie, spraak, gehoor, geur, instinct en seksueel gedrag. De anterior
commissure is gemiddeld 12 % groter bij vrouwen dan bij mannen.
Interthalamic adhesion
De interthalamic adhesion is een verbinding tussen de twee thalamussen. De thalamus verbindt het
zenuwstelsel met de hogere lagen van de hersenen. De verbinding tussen de thalamussen is
gemiddeld maar bij 70-80% van de mensen aanwezig waarvan beduidend meer bij vrouwen (78%)
dan bij mannen (68%). Bovendien is deze interthalamic adhesion bij vrouwen gemiddeld 53% groter
dan bij mannen (Allen & Gorski, 1991; in Swaab et al, 2001). Hieruit kan worden opgemaakt dat de
connectiviteit tussen de twee hersenhelften groter is bij vrouwen dan bij mannen.
Structurele verschillen gerelateerd aan leeftijd
In bovenstaande tekst werden enkele verschillen tussen de mannelijke en vrouwelijke hersenen
besproken. Deze verschillen in het brein zijn echter niet altijd hetzelfde. Onder invloed van
veroudering van de zenuwcellen en schommelingen in de gehaltes van geslachtshormonen variëren
een aantal sekseverschillen met leeftijd.
Door Swaab en zijn collega’s (2001) worden de volgende variërende sekseverschillen besproken:
Sexually dismorphic nucleus of the preoptic area
Eerder werd gesproken over de sexually dismorphic nucleus of the preoptic area (SDN-POA). Hofman
en Swaab (1989; in Swaab et al, 2001) vonden dat het aantal cellen in dit cluster bij mannen tussen
de 50 en 60 jaar sterk gereduceerd werd. In deze periode is er sprake van een minder uitgesproken
verschil tussen mannen en vrouwen. Bij vrouwen boven de 70 jaar neemt het aantal cellen af tot er
uiteindelijk 10-15% overblijft van de oorspronkelijke hoeveelheid. Het verschil tussen mannen en
vrouwen neemt dan weer toe.
Vasoactive intestinal polypeptide containing subnucleus of the human chiasmatic nucleus
Vasoactive intestinal polypeptide (VIP) containing subnucleus of the human chiasmatic nucleus. VIP
is een hormoon. Deze kern zorgt in de hersenen voor de communicatie tussen de hersencellen in de
regio waar de biologische klok zich bevindt. VIP synchroniseert de biologische klok met het lichtdonker ritme van de omgeving. Bij mannen tussen de 10 en 30 jaar is deze kern twee keer zo groot
als bij vrouwen van dezelfde leeftijd en bevat ook het dubbele aantal VIP cellen. Vanaf een leeftijd
van 40 jaar wordt dit sekseverschil omgedraaid. Vrouwen hebben dan een grotere kern met meer VIP
cellen.
Veranderingen veroorzaakt door de ziekte van Alzheimer in de infundibular nucleus en de nucleus
basalis of Meynert.
Bij bejaarde proefpersonen werden bij 90% van de mannen en 8-10% van de vrouwen kenmerken
van Alzheimer gevonden in de infundibular nucleus. Deze kern ligt in de hypothalamus en bevat
verschillende belangrijke neuronenpopulaties. Neuronen worden ook wel zenuwcellen genoemd en
verwerken informatie en signalen van het lichaam.
Bij vrouwen die al een menopauze hebben gehad werd een hoge activiteit bij de neuronen gevonden
als gevolg van weinig aanwezige oestrogenen. Het idee is dat de weinige veranderingen in de
infundibular nucleus worden veroorzaakt doordat de hoge neuronactiviteit beschermt tegen het
ontwikkelen van veranderingen door Alzheimer. Dit principe wordt ook wel “use it or lose it”
genoemd (Swaab ,1991; in Swaab et al, 2001) waarmee bedoeld wordt dat celsterfte minder optreed
wanneer hersencellen actief zijn.
Het omgekeerde wordt gevonden in de nucleus basalis of Meynert (NBM). Deze kern is gesitueerd in
het voorste gedeelte van de hersenen en ondergaat degeneratie bij het optreden van de ziekte van
Alzheimer. In de NBM werden bij vrouwen meer kenmerken van de ziekte van Alzheimer gevonden
dan bij mannen (Salehi et al, 1998; in Swaab et al, 2001). Over het algemeen komt de ziekte van
Alzheimer ook vaker voor bij vrouwen dan bij mannen.
Functionele sekseverschillen in de hypothalamus
Mannen hebben hogere gehalten van vasopressine. Vasopressine wordt ook wel het antidiuretisch
hormoon genoemd en is van invloed op agressie en de regulatie van bloeddruk en
lichaamstemperatuur. Ook is vasopressine van invloed op sociaal gedrag.
Dit verschil tussen mannen en vrouwen verdwijnt op een leeftijd van 50 jaar. Bij mannen blijft het
niveau stabiel terwijl bij vrouwen de activiteit van neuronen in de supraoptic nucleus (SON)
toeneemt onder invloed van de afname van oestrogeen na de menopauze.
Ook werd er een positieve samenhang gevonden tussen de celgrootte van vasopressine en de leeftijd
van vrouwen terwijl deze samenhang voor mannen niet geldt.
Geconcludeerd kan worden dat de neuronen die vasopressine produceren verschillen in grootte bij
mannen en vrouwen en ook leeftijdsafhankelijk zijn.
Bovenstaande bevindingen ondersteunen het idee dat een aantal sekseverschillen in de
hypothalamus gerelateerd zijn aan de variërende gehaltes van geslachtshormonen. Er was geen
invloed van seksuele geaardheid of genderidentiteit.
Omgekeerde sekseverschillen bij transseksualiteit
De seksuele dimorfie (verschil in uiterlijk tussen man en vrouw) is omgekeerd bij transseksuele
individuen. Zij hebben het gevoel dat ze als het verkeerde geslacht geboren zijn. Wat laten de
hersenen zien over deze bijzondere seksualiteit?
Gevonden werd dat bij man-naar-vrouw transseksuelen een central nucleus of the bed nucleus of the
stria terminalis (BSTc) van gelijkbare grootte als bij vrouwen bestond. De grootte van de BSTc werd
niet beïnvloedt door geslachtshormonen of geaardheid.
Uit onderzoek naar somatostatine (een hormoon) neuronen bij vrouw-naar-man transseksuelen
kwamen vergelijkbare bevindingen naar voren. De hoeveelheid van deze neuronen bij een vrouwnaar-man transseksueel is vergelijkbaar met de hoeveelheid bij een man.
Er zijn meer structuren betrokken bij het bepalen van de genderidentiteit dan de BSTc, desondanks
kan toch worden geconcludeerd dat deze resultaten de hypothese genderidentiteit ontstaat als
resultaat van een interactie tussen het ontwikkelende brein en geslachtshormonen ondersteunen.
Conclusies
Wat betekenen deze bovenstaande bevindingen nu eigenlijk? Wat kunnen we met deze wetenschap?
Swaab en collega’s (2001) bespreken in het artikel het bestaan van verscheidene structurele en
functionele verschillen in de menselijke hersenen van mannen en vrouwen. Er zijn verschillen in de
functies van de hersenen van mannen en vrouwen maar ook in de structuren die het brein heeft. Als
we naar de hersenen kijken dan is het ook daadwerkelijk zo dat transseksuelen in het verkeerde
lichaam zijn geboren, zij hebben namelijk ook dezelfde hersenstructuren als het geslacht dat ze zich
voelen.
Niet alle verschillen zijn vaststaand, vaak variëren deze met leeftijd. Deze verschillen zijn niet alleen
gerelateerd aan voortplanting, geaardheid en genderidentiteit maar ook aan de verschillen in
prevalentie bij psychiatrische en neurologische aandoeningen. Dit is bijvoorbeeld het geval bij de
ziekte van Alzheimer.
In het volwassen brein werden talloze toepassingen van geslachtshormonen gevonden, dit zou
aanknopingspunten kunnen bieden voor een mogelijke positieve invloed van geslachtshormonen op
de ziekte van Alzheimer. In dit onderzoek kwamen echter ook aanwijzingen voor mogelijke negatieve
bijwerkingen van een dergelijke therapie naar voren. De beschermende celactiviteit die bij vrouwen
ontstaat door weinig oestrogenen na de menopauze zou mogelijk teniet worden gedaan bij een
therapie waar oestrogenen worden vervangen.
Kennis over de sekseverschillen in hersenen en geslachtshormonen biedt informatie over mogelijke
therapieën voor psychiatrische en neurologische aandoeningen maar ook over mogelijke
bijwerkingen.
Misschien maakt deze wetenschap het mogelijk deze ziekte ooit te remmen of zelfs te genezen?
Voordat men zover is zal er echter nog veel onderzoek moeten worden gedaan.
Gehele artikel:
Swaab, D.F., Chung, W.C.J. & Kruijver, F.P.M. (2001). Structural and functional sex differences in the
human hypothalamus. Hormones and Behavior, 40, 93-98.