Гормоны и гармоники помогают объяснить половые различия в обработке звука
Новое исследование Северо-Западного университета предполагает, что половые гормоны дифференцируют слух в мужском и женском мозге.
Учёные из лаборатории Brainvolts Школы коммуникаций Северо-Западного университета в сотрудничестве с нейробиологами из Университета Рутгерса выяснили, что половые гормоны ответственны за тонкую настройку слуховой системы у самок крыс посредством более сильного кодирования гармоник.
Известно, что самцы и самки в животном мире по-разному обрабатывают звук, а у людей женщины слышат лучше мужчин. Однако механизмы, лежащие в основе этих половых различий, и их универсальность для людей и животных изучены плохо.
«Распространено мнение, что любые различия связаны с тем, что самцы в среднем крупнее самок или больше подвержены воздействию шума, что приводит к худшим слуховым реакциям. Однако мы обнаружили, что половые гормоны, вероятно, частично объясняют, почему мужчины и женщины слышат мир по-разному», — сказала соавтор исследования Дженнифер Кризман.
Исследование «Половые различия в слуховой обработке меняются в течение эстрального цикла» опубликовано в журнале Scientific Reports.
«Поразительно, что циклические половые гормоны влияют на такой базовый сенсорный процесс», — отметила ведущий автор Кася Безщад.
В более ранних работах Кризман и соавтор Нина Краус сообщали о половых различиях в обработке мозгом конкретных «ингредиентов» звука: частоты, гармоник, фазы, громкости и времени. Изучая их развитие, они выявили, что именно гармоники начинают различаться между полами в подростковом возрасте, когда возникают гормональные различия.
Гармоники определяют тембр звука (почему одна и та же нота звучит по-разному на пианино и кларнете) и важны для различения речевых звуков (например, «папа» vs «баба»).
«Трудности с таким различением — характерный признак языковых расстройств, таких как дислексия, которые чаще встречаются у мужчин. Возможно, эстроген обеспечивает женщинам некоторую защиту от этих расстройств», — сказала Краус.
Целью данного исследования было определить, наблюдаются ли различия в кодировании гармоник у грызунов, и меняется ли их выраженность с колебаниями уровня гормонов в течение эстрального цикла самок.
Исследователи воздействовали на крыс звуковыми стимулами и регистрировали активность их мозга с помощью частотно-следящего ответа (FFR) — метода, фиксирующего автоматическую электрическую реакцию мозга на звук.
FFR самок регистрировали как в периоды низкого, так и высокого уровня циркулирующего эстрогена в течение эстрального цикла и сравнивали с FFR самцов.
Сравнивая FFR каждой самки в периоды высокого и низкого уровня гормонов, учёные обнаружили, что кодирование гармонических частот было сильнее при высокой концентрации эстрогена по сравнению с низкой.
Исследователи пришли к выводу, что лучшее кодирование гармоник у самок сохраняется у разных видов, а его выраженность колеблется вместе с изменениями уровня гормонов в течение эстрального цикла. Этологическая функция этого явления может быть связана с выбором партнёра и половым размножением. Эти результаты подчёркивают, что пол может влиять практически на любой аспект работы мозга, и предполагают, что половые гормоны лежат в основе некоторых из этих эффектов.