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¿Qué parte de la diferencia en el tamaño del cerebro es atribuible al género y no al tamaño físico?

He estado leyendo un artículo con respecto a los efectos del género en la materia gris y la materia blanca, y un pasaje no directamente relacionado con el resultado final me llamó la atención:

Como era de esperar, el volumen intracraneal en mililitros (ml), consistente en parénquimas, ventrículos y sulci (sin espacio subaracnoideo), fue (media ± SD) mayor para los hombres (1352. 2 ± 104,9) que para las mujeres (1154,4 ± 85,1): t = 9,26; df = 78;p < 0,0001. La diferencia (14,6%) se sitúa entre la diferencia de altura (8,2%) y el peso (18,7%). El volumen total del parénquima fue de 1229,6 ± 106,2 (rango, 1033,9-1469,4) en los hombres y 1072,3 ± 71,5 (rango, 895,4-1196,0) en las mujeres: t= 7,77; df = 78; p < 0,0001.

La diferencia que me preocupa está en el volumen. He hecho algunas lecturas adicionales, y parece claro que los hombres tienen un tamaño cerebral general ligeramente mayor que las mujeres (aunque la variación individual y el tamaño de regiones específicas en el cerebro significan que no es una regla dura y rápida).

Me pregunto cuánto de esta diferencia en el tamaño cerebral es atribuible a las diferencias en el tamaño físico y cuánto es atribuible a otros efectos del género. Para ser un poco más claro, si un grupo de hombres tuviera la misma altura y peso promedio que un grupo de mujeres, ¿habría todavía tanta diferencia en el tamaño cerebral entre los géneros, o la mayoría de esto se basa puramente en el tamaño corporal total?

Esto contrasta con el resultado primario del estudio, que parecía sacar conclusiones neurológicas que no están directamente relacionadas con el tamaño físico (con respecto a los porcentajes de materia blanca y gris y al líquido cefalorraquídeo).

Respuestas (1)

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2016-02-02 15:42:43 +0000

Esta es una excelente pregunta. En mi intento de responderla citaré fuentes de las mejores investigaciones sobre el tema hasta la fecha, y llevaremos a cabo nuestra propia investigación.

Tamaño corporal vs. Tamaño de la cabeza vs. Volumen cerebral

En tu pregunta, preguntaste cómo se relaciona el tamaño corporal (peso y altura) con el volumen cerebral por género. El tamaño corporal está relacionado con el volumen cerebral a través de otra medida, el tamaño de la cabeza. Cuerpo más grande, cabeza más grande, cerebro más grande a Los hombres y las mujeres tienen diferentes tamaños de cuerpo, y también diferentes tamaños de cabeza.


Conduciendo nuestra propia investigación

Muestra

En el documento que usted refirió, Gur et. al. miraron a 80 voluntarios sanos (40 hombres y 40 mujeres) de 18 a 45 años de edad. Utilizaron un enfoque de parcelación automatizada, lo que significa que utilizaron el procesamiento automatizado de imágenes en el cerebro para derivar sus medidas.

En nuestra investigación, vamos a utilizar los datos de la públicamente disponible Proyecto Conéctate Humano , o HCP. Miraremos a 896 voluntarios sanos (393 hombres y 503 mujeres) de entre 22 y 36 años. HCP también utilizó un software de parcelación automatizado, llamado FreeSurfer b Usaremos el volumen intracraneal - el volumen dentro del cráneo - para representar el tamaño de la cabeza.

Volumen total del cerebro - Hombres vs. Mujeres

Vemos aquí que los hombres tienen cerebros más grandes que las mujeres. También podemos ver en los resultados del modelo lineal que la diferencia media estimada de nuestra muestra es de unos sustanciales 153,9 mililitros (en comparación con los ~200 mililitros de Gur et al. 2001). Como referencia, esto es aproximadamente 2/3 de una de esas cajas de media pinta de leche que solían obtenerse en el almuerzo escolar.

¿Pero cuánto está relacionado el volumen total del cerebro con el tamaño de la cabeza?

TBV vs ICV

Podemos ver inmediatamente que estas dos medidas están altamente correlacionadas. Tiene sentido. Típicamente, los animales más grandes – con cabezas más grandes correspondientes – tienen cerebros más grandes:

Pero lo que quieres saber es si la diferencia permanece después de tener en cuenta el tamaño de la cabeza. En otras palabras, ¿es la diferencia desproporcionada con el tamaño de la cabeza?

Ajuste del TBV por el ICV

Aquí usamos un método llamado residualización para eliminar el efecto del ICV sobre el TBV que observamos arriba. Puedes encontrar el código que estamos usando aquí , y una referencia que describe el procedimiento en detalle aquí .

Revisemos el gráfico del TBV vs ICV de nuevo, para asegurarnos de que el efecto es eliminado.

Revisando el TBV en Hombres vs Mujeres

Aquí reexaminaremos la diferencia entre los tamaños cerebrales de Hombres y Mujeres usando los valores ajustados.

La diferencia es todavía estadísticamente significativa, pero más pequeña. El modelo lineal estima que la diferencia media ajustada es de 23,6 mililitros (en comparación con los 153,9 anteriores). Volviendo a la referencia de la leche, esto es aproximadamente 1/10 de la caja, o un sorbo.


Conclusiones

Encontramos que la diferencia en los volúmenes cerebrales entre hombres y mujeres se explica parcialmente, pero no completamente, por su diferencia en los tamaños de la cabeza.

La diferencia es menor, pero sigue ahí después del ajuste. Ahora tu siguiente pregunta puede ser, ¿y qué? ¿Estas diferencias en el volumen cerebral explican algo sobre el comportamiento o la habilidad? Ahí es donde papeles como el que has mencionado entran en juego.

Gur et. al. sugieren en su papel que las mujeres compensan el menor volumen total del cerebro por haber aumentado la materia gris, y por lo tanto más tejido disponible para el cálculo. Otros estudios concluyen que para entender las diferencias de género en la capacidad cognitiva, hay que mirar más de cerca las partes del cerebro que se activan durante las diferentes tareas c

Los datos del HCP podrían ayudarnos a probar estas ideas también, pero eso está fuera del alcance de su pregunta.