Donna

Convegno Interregionale
DALLA
MEDICINA DI
GENERE ALLA
MEDICINA PER IL
GENERE: la salute
su misura
DONNA E SISTEMA NERVOSO
CENTRALE
ROBERTA RAVENNI
Neurologo – Neurofisiologo Clinico
Azienda ULSS 5 Polesana
The European Union’s €1-billion (US$1.3billion) Human Brain Project (HBP) and
The United States’ $1-billion Brain
Research through Advancing Innovative
Neurotechnologies (BRAIN) Initiative
will launch a collaboration later this
year
Per iniziare………
• Sesso: distinzione biologica fra uomini e
donne (genetica, anatomica, endocrina)
• Genere: è un riferimento sociale, di
comportamenti, di attività, di attributi che
una società considera specifici per uomini
e donne.
Agenda
Differenze anatomiche
• Peso - Circa 1130 cm3 nelle donne e 1260
cm3 negli uomini.
• I cervelli degli uomini sono circa il 10% più
grandi di quelli delle donne.
• D’altra parte il cranio dei maschi è più grande
di circa il 2% rispetto a quello delle donne.
• Anche precocemente nelle fasi dello sviluppo
il cervello dei bambini è più grande del 1220% rispetto a quello delle bambine di pari
età
Sex
Differences
in the Brain
are
Structural
Differenze legate al
sesso nella struttura del
cervello
Sexual dimorphism in the human brain:
evidence from neuroimaging
Magnetic resonance Imaging - 2013
•
COMUNE ACCORDO SUL FATTO CHE IL VOLUME DEL CERVELLO INTESO
COME GLOBALE SIA MAGGIORE NEI MASCHI CHE NELLE FEMMINE, ANCHE
QUANDO CORRETTO PER DIMENSIONI DEL CORPO NEL SUO INSIEME
•
GREY MATTER: le donne hanno proporzionalmente un volume di materia grigia più
elevato rispetto alla sostanza bianca; inoltre sia lo spessore della corteccia che la
profondità corticale sono maggiormente sviluppati nella donna
•
Recenti lavori suggeriscono una correlazione frail volume della sostanza bianca ed i
livelli di testosterone, estrogeni o progesterone. Non è ancora del tutto chiarito come
gli ormoni sessuali influenzino l’anatomia del cervello.
•
Aree specifiche di dimorfismo sia per l’intero volume che per la SB e la SG. In
particolare le differenze regionali nella SG suggeriscono specifiche alterazioni
funzionali fra uomini e donne……. Continua…..
Sexual dimorphism in the human brain:
evidence from neuroimaging
Magnetic resonance Imaging - 2013
•
WHITE MATTER: aree in cui è dimostrata una sicura differenza fra i due
sessi: TALAMO, GIRO DEL CINGOLO, CORPO CALLOSO (emozioni e
funzioni motorie, mediazione di processi cognitivi di alto livello – attenzione
e monitoraggio dei conflitti – memoria visuospaziale)
•
Gong et al. hanno dimostrato inequivocabilmente che le donne hanno una
più espressa connettività corticale globale che include le aree del cervello
come il giro di Heschl’s, il giro superiore temporale, superiore parietale,
inferiore parietale e fusiforme destro…….
•
Gli uomini hanno una più alta connettività in due regioni dell’emisfero destro
Sostanza Grigia
Sostanza Bianca
Neuroreport. 2002 Dec 3;13(17):2371-4.
Brain size and grey matter volume in the healthy human
brain.
Lüders E1, Steinmetz H, Jäncke L.
Magnetic resonance imaging was used to evaluate the influence of sex and brain size on
compartmental brain volumes (grey matter, white matter, CSF) in a large and wellmatched sample of neurologically normal women (n = 50) and men (n = 50). As expected,
we found a significant sex difference for the absolute volumes of total brain, grey matter,
white matter and CSF, with greater volumes for men. Relating these compartmental
volume measures to brain volume resulting in proportional volume measures revealed a
higher proportion of grey matter in women. No significant sex differences were found for
white matter and CSF proportions. However, when the influence of sex was partialized out
by regression analyses, brain volume explained 40-81% of the variance of the absolute grey
matter, white matter and CSF volumes. Performing these regression analyses for the
proportional volume measures revealed that brain volume explained approximately 16% of
the variance in grey matter proportion. Sex or the interaction between sex and brain
volume revealed no additional predicitve values. Interestingly, the correlation between
brain volume and grey matter proportion was negative, with larger brains exhibiting
relatively smaller proportions of grey matter. Thus, sex is not the main variable explaining
the variability in grey matter volume. Rather, we suggest that brain size is the main variable
determining the proportion of grey matter.
Volume Cerebrale
Uomo
• Volume Intracranico
(12%)
• Vol. totale encefalo (11%)
• Cervello (10%)
• CSF (11,5%)
• Cervelletto (9%)
Female > Male in red, and Male > Female is in blue.
Volume Cerebrale
Donna
•
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•
Polo frontale destro
Giro frontale medio e inferiore,
Parte triangolare,
Opercolo Parietale,
Giro cingolato anteriore,
Corteccia insulare,
Giro di Heschl
Talamo bilaterale e precuneo
Giro paraippocampale sinistro
Corteccia occipitale parietale
Female > Male in red, and Male > Female is in blue.
Differenze anatomiche derivate
da studi di RMN in vivo
Uomo > Donna
• Volume Totale
• Sostanza
Bianca
• CSF
• Corpo Calloso
• Cervelletto
•
•
•
•
Ponte
Putamen
Amigdala
Ipotalamo
(ansia e paura)
(termoregolazione, sonno, attività endocrina, cibo)
• Corteccia
Frontomediale
Donna > Uomo
• Caudato
• Ippocampo
• Corteccia fronto-orbitale
(controllo del Movimento – Sindromi Coreiche)
(memoria, emozioni e percorso spaziale)
(capacità di prestare attenzione, di formulare
programmi per il futuro, di iniziativa, di approfondimento del pensiero e controllo di alcuni aspetti della personalità; funzione di
filtro attentivo
•
•
•
•
Area di Broca
Lobo parietale destro
Commissura anteriore
Giro frontale superiore
(area del linguaggio)
(implicato nel riconoscimento sensitivo)
(elaborazioni di idee, pensiero, memoria, apprendimento)
Differenze Funzionali
• Uomini e donne differiscono
nel loro modo di pensare…!!
• Sicuramente utilizzano
differenti parti del cervello per
codificare memorie, emozioni
legate ai sensi, riconoscimento
facciale, soluzione dei
problemi e capacità decisionali
Differenze Funzionali
Uomo
Donna
• Empatia
• Sviluppo di relazioni
reciproche altruistiche
• Durante l’ascolto,
attivazione di aree di
entrambi gli emisferi
• Entrambi gli emisferi
coinvolti nella
interpretazione
Differenze Funzionali
UOMO
• Eventi stressanti:
• flusso ematico corteccia
prefrontale responsabile
di “fight or flight”.
• Più logica – meno
emozioni.
• Maggiore utilizzo concetti
astratti (naviga “a vista”)
DONNA
• Aumento flusso ematico
al sistema limbico ,
associato
all’atteggiamento
“friendly”
• Maggiore utilizzo di
concetti e punti di
riferimento oggettivi
Differenze Funzionali
UOMO
• Migliore nelle abilità
spaziali, nel “quantitative
problem solving”,
percezione spaziale
DONNA
• Memoria verbale, compiti
di fluenza verbale e nella
velocità di articolazione e
costruzione della frase.
PER SPIEGARE TUTTO QUESTO POSSONO BASTARE……..
DIFFERENZE BIOCHIMICHE
The majority of studies reporting
sex differences in brain chemistry
have focused on
serotonin and dopamine systems
and emerging evidence also
suggests differences in
GABA systems.
• Maggiori livelli plasmatici di 5-HT (geneticamente
determinati)
• L’uomo sintetizza la serotonina più
velocemente della donna (circa il 52% in più rispetto alla
•
donna)
Ridotta incidenza di depressione unipolare nell’uomo
Dopamina
• DA ha maggiore funzionalità nella donna
• DA è implicata in una grande varietà di disordini
neuropsichiatrici (anche nella malattia di
Parkinson)
• Effetto amplificatore sull’azione di alcuni farmaci
• Un elevato tono dopaminergico proteggerebbe da
disturbi come la schizofrenia (bassa incidenza nelle donne)
Sistema Colinergico
Coinvolto nella memoria e nelle funzioni cognitive
superiori: l’imaging del trasportatore delle
vescicole di AcH dimostra che le donne hanno
una alta concentrazione di terminali sinaptici
colinergici
MATURAZIONE ED ETA’
• Il cervello di maschi e femmine è diverso dalla nascita
• MRI: il cervello femminile matura prima di quello maschile
• Maschi 6-17 anni: più evidente diminuzione della SG ed
aumento della SB età dipendente
• Il cervello degli adolescenti va incontro ad una “potatura” o
riduzione del volume della SG, che appare circa due anni
prima nelle donne
• Le ragazze raggiungono la pubertà due anni circa prima dei
maschi.
• La corteccia prefrontale si sviluppa prima nelle femmine
rispetto ai maschi
• Aree cerebrali coinvolte nel linguaggio e nelle abilità motorie
fini maturano circa sei anni prima nelle femmine rispetto ai
maschi.
Cause
GENETICHE
•Geni localizzati sui cromosomi sessuali contribuiscono a determinare il genere
•Differenti geni la cui espressione differisce fra i cervelli di maschi e femmine
•Due geni candidati
• SRY e ZFY vengono transcritti nell’ipotalamo e nella corteccia frontale e temporale del
maschio.
ORMONI SESSUALI
•Durante lo sviluppo dell’embrione gli ormoni circolanti hanno un ruolo fondamentale nella
differenziazione sessuale del cervello
•La presenza di androgeni negli stadi precoci della vita determina il formarsi di un “cervello
maschio”. Al contrario, la mancanza di androgeni sviluppa un cervello femminile.
•I livelli di ormoni steroidei circolanti, sia durante lo sviluppo che nella vita adulta, gioca un
ruolo critico nel determinismo della fisiologia e del comportamento dell’adulto
EVOLUZIONE
CULTURA E SOCIALIZZAZIONE
Cultura & Socializzazione
Studi sulla plasticità cerebrale hanno dimostrato
che le esperienze
cambiano la struttura del cervello
Durante lo sviluppo le sinapsi che non vengono utilizzate,
sono ELIMINATE
Questa è la ragione del perchè L’ESPERIENZA gioca un ruolo
fondamentale nel
processo maturativo del cervello “giovane”
ERA DELLA GENOMICA
UN INDIVIDUO E’ SOLO IL
RISULTATO DEI PROPRI GENI?
• Che cosa ci permette di
amare, pensare, parlare,
giocare a scacchi?
• Perché ciascuno di noi si
comporta così
diversamente e non
esiste un individuo
uguale all’altro?
• Cosa ci rende unici come
specie e come individui?
BRAIN CONNECTIONS
IL CABLAGGIO DEL
CERVELLO
CAVI FISICI : ASSONI – DENDRITI E SINAPSI
FORZA DELLE CONNESSIONI – “FUNCIONAL CONNECTIVITY
CONNECTOME
• HUMAN BRAIN PROJECT
• HUMAN CONNECTOME PROJECT
• BRAIN GENOME SUPERSTRUCTURAL
PROJECT
• INTERNATIONAL NEUROIMAGING
DATA-SHARING INITIATIVE
WHAT’S A CONNECTOME ?
A “COMPREHENSIVE” MAP OF NEURONAL
CONNECTIONS
CONCLUSIONS
• The Human Connectome Project will elucidate brain
connectivity and its variability in healthy adults
• Major discoveries and insights will emerge, BUT….
• A “complete” connectome (micro plus macro) is well
outside our grasp
• Manage expextations: balance optimism with a critical
eye
• FUTURE STUDIES OF DISEASES, DEVELOPMENT
AND AGING SHOULD AID IN DIAGNOSIS AND
TREATMENTS
Grazie per l’attenzione
Conclusion
• Male & Female brains show anatomical, functional
and biochemical differences in all stages of life.
• Sex differences need to be considered in studying
brain structure and function.
• Helps in in early diagnosis, precise treatment and
management for neurological & psychiatric
diseases.
• Understanding development of normal brain and
differences between the sexes is important for the
interpretation of clinical imaging studies.