Essay

Heidegard Hilbig

Geschlechtsunterschiede aus neurowissenschaftlicher Sicht

Unterschiede im Verhalten zwischen männlichen und weiblichen Tieren, die in der ethologischen Forschung (Ethologie) festgestellt wurden (geschlechtsspezifisches Verhalten), ließen schon früh nach deren Ursachen forschen. Die dabei gestellten Fragen lauteten vor allem, ob ihnen morphologische Unterschiede im Gehirn zugrunde liegen, ob diese Differenzen Einfluß auf die kognitiven Fähigkeiten haben könnten und - vor allem - inwieweit der Mensch davon betroffen ist.

Unterschiede in der Gehirngröße

Wenn man ein menschliches Gehirn vor sich hat, kann man nicht nur von der Betrachtung her sagen, ob es männlichen oder weiblichen Ursprungs ist. Rein statistisch beträgt die durchschnittliche Hirnmasse (Gehirngewicht) bei der Frau 1245 g und beim Mann 1375 g. Da es eine Korrelation zwischen Hirnmasse und Körpermasse gibt und Frauen im Durchschnitt kleiner sind als Männer, leitet sich daraus zunächst auch ein kleineres weibliches Gehirn ab. Das Verhältnis von Hirnmasse zu Körpermasse verschiebt sich nach einigen Untersuchungen sogar zu Gunsten des weiblichen Geschlechts: Die Hirn-Körpermasse-Relation beträgt danach bei der Frau 1:46 (22g Hirnmasse pro kg Körpermasse) und beim Mann 1:50 (20g pro kg). Allerdings gibt es inzwischen auch neuere Befunde, die wiederum zum gegenteiligen Schluß kommen. In jedem Fall sagen solche Durchschnittswerte jedoch nichts über die geistige Leistungsfähigkeit eines bestimmten Individuums aus - Ausnahmen bestätigen dabei wie immer die Regel. Ein besonders kleines Gehirn muß daher nicht zwangsläufig einer Frau gehören; es kann ebenso einem kleinen Mann zugeordnet werden. Systematische Untersuchungen zu Geschlechtsunterschieden im menschlichen Gehirn aus der jüngeren Vergangenheit zeigen, daß solche Unterschiede bereits bei Neugeborenen vorhanden, also vermutlich genetisch bedingt sind. Diese Differenzen sind zwar gering, aber signifikant, und bleiben beim Erwachsenen bestehen.

Die Ausreifung kognitiver Leistungen (Kognition) des Gehirns hängt von der Interaktion mit der Umwelt ab und beruht letztendlich auf Lernprozessen während der Individualentwicklung. Hier zeigt sich ein wichtiger Punkt bei der Betrachtung männlicher und weiblicher Gehirne, der zu der zugespitzten Frage "Natur oder Erziehung" führt (Anlage-Umwelt-Kontroverse). Weil kulturelle Aspekte (Kultur) bei der Erziehung Heranwachsender nicht zu vermeiden sind, eignet sich der Mensch schlecht zur Klärung dieses Problems. Man untersucht daher Nagetiere, die man ohne Gonaden (Geschlechtsorgane) aufzieht, und kann dann während der Entwicklung männliche oder weibliche Hormone (Sexualhormone) kontrolliert hinzugeben.

Hormonale Grundlagen des menschlichen kognitiven Verhaltens

Das Hauptresultat diesbezüglicher Forschungsergebnisse lautet, daß Männer und Frauen sich in der Art ihrer Intelligenz unterscheiden, und zwar vor allem in ihrer Art, abstrakte Aufgaben zu bewältigen. Die hormonabhängige Differenzierung beginnt beim Menschen in einer frühen Embryonalphase der vorgeburtlichen Entwicklung. Der ursprüngliche Bauplan ist weiblich. Gegen Ende des zweiten Embryonalmonats bilden sich bei Vorhandensein von X- und Y-Chromosom die männlichen Keimdrüsen aus. Diese Keimdrüsen, die Hoden, beginnen im Normalfall mit der Produktion von Androgenen (den männlichen Hormonen). Störungen in der Hormonbildung haben eine unvollständige Maskulinisierung (Vermännlichung) zur Folge. Die männlichen Hormone bewirken nicht nur die Maskulinisierung von primären und sekundären Geschlechtsmerkmalen, sondern leiten auch spezifische Differenzierungen im sich entwickelnden Gehirn ein ( siehe Zusatzinfo 1 ). Eine Besonderheit dabei ist, daß das eigentlich aktive Hormon das weibliche Hormon Östradiol ist, in welches das Testosteron durch Enzyme im Gehirn umgewandelt wird. Das weibliche Gehirn muß demzufolge vor einem maskulinisierenden Einfluß des an sich weiblichen Hormons (Östrogene) durch ein spezielles Alpha-Fetoprotein geschützt werden. Das Androgen Testosteron kann sowohl in Östrogen als auch in Dihydrotestosteron umgewandelt werden. Es wird aber umgekehrt auch im weiblichen Organismus aus Progesteron gebildet. Dies erklärt die Tatsache, daß im Speichel der Frau Testosteron quantitativ bestimmt werden kann, also ein Leben lang vorhanden ist. Der Testosteronspiegel liegt jedoch beim weiblichen Geschlecht viel niedriger als beim Mann. Dennoch bestimmt Testosteron das Verhalten und die kognitiven Fähigkeiten beider Geschlechter in signifikanter Weise; das trifft nicht nur für den Menschen, sondern auch für z.B. Ratten zu (siehe unten).

Geschlechtsabhängige Problemlösestrategien

Probleme, bei deren Lösung Frauen Männern überlegen sind, lassen sich wie folgt aufzählen: 1) Frauen sind besser bei optischen Wahrnehmungen, bei denen es auf die Geschwindigkeit, das detailgetreue Erinnerungsvermögen und die Entscheidungsschnelligkeit ankommt. 2) Frauen haben eine flüssigere Sprache, sprachlich den größeren Einfallsreichtum und können besser exakt rechnen. 3) Frauen verfügen über eine feinere Motorik der Hand. 4) Frauen besitzen eine höhere Wahrnehmungsgeschwindigkeit.

Männer sind dagegen bei den folgenden Leistungen im Vorteil: 1) Männer haben ein besseres Abstraktionsvermögen und sind bei mathemathischen Schlußfolgerungen Frauen überlegen. 2) Männer können besser zielgerichtet werfen und auffangen. 3) Männer haben ein besseres räumliches Vorstellungsvermögen. 4) Männer zeigen bessere optische Leistungen bei Suchbildern, d.h. beim Auffinden versteckter geometrischer Figuren.

Drei dieser Eigenschaften - räumliches Vorstellungsvermögen, mathematisches Schlußfolgern und Wahrnehmungsgeschwindigkeit - wurden bei männlichen und weiblichen Probanden in ihrer Abhängigkeit vom Testosterongehalt untersucht. Die Ergebnisse sind überraschend. Frauen mit hohem Testosteronspiegel lösen Fragen zum räumlichen Vorstellungsvermögen (männliche Domäne) besser als Frauen mit niedriger Testosteronkonzentration. Bei Männern ist es umgekehrt: ein niedriger Testosteronspiegel korreliert mit besseren Leistungen. Bei dem Test zur Wahrnehmungsgeschwindigkeit (weibliche Domäne) gibt es dagegen keine Korrelation zwischen Hormongehalt und kognitiver Leistung. Der Test zum mathematischen Schlußfolgern wiederum, bei dem Männer besser abschneiden als Frauen, ergibt die besten Leistungen bei Männern mit niedrigem Testosteronspiegel ( siehe Zusatzinfo 2 ). Diese und ähnliche Tests zeigen übrigens auch Unterschiede zwischen homo- und heterosexuellen Männern. Daraus ergibt sich, daß die optimale Testosteronkonzentration für die genannten kognitiven Aspekte offensichtlich ein Prozentsatz ist, der höher als der normale weibliche und niedriger als der normale männliche Spiegel ist.

Auch bei Ratten gibt es geschlechtsabhängige Problemlösestrategien; beispielsweise orientieren sich weibliche Ratten genauso wie Frauen mehr an markanten Punkten als an Winkeln und Formen der Gänge im Labyrinth.

Morphologie

Eine andere Möglichkeit zur Feststellung von geschlechtsspezifischen Unterschieden besteht darin, gezielt nur bestimmte Hirngebiete, denen sich eindeutig Funktionen mit geschlechtsspezischen Unterschieden zuordnen lassen, zu untersuchen und zu vergleichen. Dabei fanden sich z.B. Unterschiede in der Gestalt oder Größe bestimmter Nervenzellen. Ein besonders spektakulärer Versuch ist die Transplantation von "Männlichkeit" auf eine junge weibliche Ratte. Hierbei wird Gewebe desjenigen Hirnareals, welches das Sexualverhalten steuert, von neugeborenen Männchen entnommen und weiblichen Geschwistertieren an Stelle des entsprechenden weiblichen Hirngebietes eingepflanzt. Diese weiblichen Ratten entwickeln dann als Erwachsene ein männliches Kopulationsverhalten. Die ausgetauschten Zentren liegen bei Säugern in relativ kleinen, unscheinbaren Arealen des Diencephalons (im Hypothalamus) und weisen bei Ratten und anderen Nagern geschlechtsspezifische Größenunterschiede auf. Ähnliche Zentren findet man auch bei Vögeln im Vorderhirn (Prosencephalon). Hier sind die Unterschiede zwischen den Geschlechtern noch ausgeprägter, z.B. für das Hyperstriatum ventrale pars caudale, das im Jahresrhythmus den Balzgesang steuert. Ebenfalls eindeutige Befunde wurden von Gorski (1984) am Nucleus praeopticus medialis (mediales präoptisches Areal) der Ratte erhoben. Dieser Nervenkern des Hypothalamus ist in männlichen Rattengehirnen viermal größer als in weiblichen.

Beim menschlichen Gehirn sind die Beweise für morphologische Unterschiede nicht so eindeutig. Das liegt nicht zuletzt an der komplexen Interaktion von neuronalen und hormonellen Komponenten, die über das limbische System Verhalten und kognitive Fähigkeiten beeinflussen.

Neuropsychologie und Lateralisierung

Die Großhirnrinde als Station des bewußten Erlebens von Sinneseindrücken erweist sich von der Gestalt her als relativ geschlechtsneutral und bilateral symmetrisch. Dieser morphologischen Uniformität stehen funktionelle Asymmetrien der Hirnhälften gegenüber. Viele Forscher meinen, daß besonders die Sprache und das räumliche Vorstellungsvermögen bei Männern stärker als bei Frauen lateralisiert seien (Asymmetrie des Gehirns). Die Pubertät markiert dabei einen wichtigen Punkt der Entwicklung. Bis zu diesem Stadium kann man sich Sprachen allein dadurch aneignen, daß man ihnen ausgesetzt ist, danach muß man sie aktiv erlernen. Untersuchungen über den zeitlichen Verlauf der Lateralisierung, d.h. der Spezialisierung der Hirnhälften (u.a. Links- und Rechtshändigkeit), an hirngeschädigten Kindern zeigten, daß die Fähigkeit zum Spracherwerb und die Lateralisierung gekoppelt sind. Hatten die untersuchten Kinder die Schädigung vor dem Ende des zweiten Lebensjahres erlitten, begannen sie normal zu sprechen, unabhängig davon, welche Hirnhälfte geschädigt war. Diese plastische Fähigkeit ist während der frühkindlichen Entwicklung geschlechtsunabhängig. Bei Erwachsenen treten ausgeprägte Geschlechtsunterschiede nach Hirnverletzungen auf. Sprachstörungen, die die Wortwahl betreffen (Aphasien), finden wir bei Frauen am häufigsten, wenn vordere Teile des Gehirns verletzt sind, bei Männern, wenn hintere Teile beschädigt wurden. Schwierigkeiten, angemessene Handbewegungen auszuführen (Apraxien) zeigen sich bei Frauen nach Läsionen der vorderen linken Hirnhälfte und bei Männern nach Läsion in hinteren Regionen. Dabei scheint der Mann stärker zu einer Spezialisierung seiner Hirnhälften zu neigen als die Frau. Gegensätzliche Ergebnisse erbrachte jedoch wiederum die Untersuchung von Linkshändern. Linkshändigkeit wird auf die geringere Dominanz der linken Hemisphäre zurückgeführt. Es gibt jedoch eindeutig mehr linkshändige Männer als Frauen. Selbst bei Rechtshändern benutzten Frauen die rechte Hand öfter als rechtshändige Männer. Die Geschlechtsunterschiede bei funktionellen Asymmetrien variieren also von Funktion zu Funktion: in einigen Fällen kann man bei der Frau eine stärkere Asymmetrie beobachten, in anderen beim Mann.

Welche Bedeutung hat die unterschiedliche Lateralisierung von Mann und Frau nun für deren Intelligenzquotienten (IQ)? Zur geschlechtsneutralen Bewertung kann der Wechsler-Intelligenztest für Erwachsene herangezogen werden. Er besteht aus nonverbalen und verbalen Untertests. Als Maß für den IQ berücksichtigt man sowohl die im nichtsprachlichen Teil ermittelten als auch die im sprachlichen Teil bestimmten IQ-Werte. Bei Männern beeinträchtigt z.B. eine Schädigung der linken Hirnhälfte den sprachlichen IQ mehr als den nichtsprachlichen.

Abschließend und zusammenfassend kann festgestellt werden, daß Frau und Mann in den einzelnen kognitiven Fähigkeiten mitunter wesentlich differieren, aber nicht in der Gesamtintelligenz, für die der IQ im übrigen nur ein Bewertungsaspekt unter vielen sein kann.

Lit.: Gorski, R.A.: Sex differences in the rodent brain: Their nature and origin. In: Sex differences in the brain. Eds.: De Vries, DeBruin, Uylings and Corner. Elsevier, Amsterdam-New York-Oxford 1984, pp.37-67. Kimura, D., Harshman, R.A.: Sex differences in brain organization for verbal and nonverbal function. In: Sex differeneces in the brain. Eds.: De Vries, DeBruin, Uylings and Corner. Elsevier, Amsterdam-New York-Oxford 1984, pp.423-439. Springer, S.P., Deutsch, G.: Linkes-rechtes Gehirn: funktionelle Asymmetrien. Spektrum der Wissenschaft, Heidelberg 1987.

Geschlechtstypische Unterschiede beim Menschen sind im Bereich der Sinneswahrnehmungen gut untersucht: Frauen sind empfindlicher für Berührungen und Gerüche, bemerken schneller Veränderungen in der Anordnung von Objekten; Männer sehen im mittleren Gesichtsfeld besser, unterscheiden mehr Einzelheiten bei bewegten Objekten usw. Auch in komplexeren Verhaltensweisen zeichnen sich Unterschiede ab, auch wenn manche Allgemeingültigkeiten inzwischen angezweifelt werden. Jungen scheinen nicht unbedingt häufiger als Mädchen aggressiv zu sein, vielmehr soll nur die Art variieren, wie die Aggressivität ausgedrückt wird. Jungen bevorzugen die augenfälligeren, körperbetonten Varianten, doch ein wütender Blick, Spott oder verbale Kommentare zeugen ebenso von Aggressivität. Auch die Festlegung der Rangordnung innerhalb gleichgeschlechtlicher Gruppen unterscheidet sich entsprechend. Bereits im frühen Kindergartenalter, sobald also Kinder in Gruppen miteinander zu spielen beginnen, ist bei Jungen die sog. Dominanz-Hierarchie zu finden, bei Mädchen die Geltungs-Hierarchie. Diese und andere geschlechtstypischen Verhaltensdispositionen dürften auf der in der menschlichen Stammesgeschichte früh angenommenen arbeitsteiligen Familien- und Gruppenstruktur beruhen. Man geht von der grundlegenden Sicherstellung der Versorgung durch die Sammeltätigkeit der Frauen aus, während die tierische Nahrung vorwiegend durch die Jagd männlicher Gruppenmitglieder herbeigeschafft wurde. An dieser Vorstellung wird in den letzten Jahren jedoch vermehrt Kritik geübt: man nimmt zunehmend an, daß Frauen gleichfalls an der Erbeutung tierischer Nahrung beteiligt waren. Auch die geschlechtsabhängig divergierenden Orientierungsmethoden im Raum - werden Orientierungsmarken entfernt, haben Frauen größere Schwierigkeiten, sich zurechtzufinden, Männer dagegen, wenn die räumlichen Dimensionen verändert werden - werden mit den arbeitsteiligen Aufgaben im Ernährungsbereich zu erklären versucht. Überleben und Fortpflanzung, die unterschiedliche Beteiligung an der Versorgung und den Betreuungsaufgaben des Nachwuchses erforderten demnach im Verlauf der Menschheitsgeschichte im jeweiligen Geschlecht andere soziale Strategien, Eigenschaften und Fertigkeiten, die sich in diesen unterschiedlichen Verhaltensdispositionen niederschlugen. In den letzten Jahren belegen auch technisch aufwendige Untersuchungen zur Arbeitsweise des Gehirns geschlechtsabhängige Unterschiede. Männer nutzen z.B. für die Entschlüsselung gelesener Worte oder gesprochener Sprache bevorzugt Teile der linken Hirnhemisphäre, Frauen Areale beider Gehirnseiten. Auch bei mathematischen Aufgaben (die Differenz zwischen den durchschnittlichen mathematischen Leistungen von Mädchen und Jungen vermindert sich in den letzten Jahren immer mehr) und auf Emotionen (wobei ebenfalls morphologische Variationen festgestellt wurden) ausgerichteten Anforderungen weichen die aktiven Gehirnareale voneinander ab. Bei einigen Untersuchungen zeigte sich jedoch auch, daß bei manchen Frauen das Gehirn wie bei den Männern "funktioniert". Unterschiede bei den gestellten Aufgaben treten meist dann deutlicher hervor, wenn man sehr spezielle Fertigkeiten abfragt. Bei komplexeren Aufgaben, zu deren Bewältigung viele Fähigkeiten erforderlich sind, verringern sich die Unterschiede, falls sie überhaupt nachweisbar sind. Die Aufschlüsselung geschlechtsabhängiger Eigenschaften mit Hilfe neuer Technologien der Hirnforschung steht noch immer weit am Anfang, zudem ist die untersuchte Probandenzahl aufgrund der aufwendigen Methoden vergleichsweise gering. Endgültige Aussagen über die Ursachen sind nach wie vor nicht möglich. Die Vermutung liegt aber nahe, daß Gründe im variierenden Hormonhaushalt (Hormone) der Geschlechter im Verlauf der Entwicklung zu suchen sind. Hormonveränderungen beeinflussen die Leistungen, das Denken und Fühlen beständig. Tests an Frauen zu verschiedenen Zeiten ihres Menstruationszyklus belegten, daß sie während der Phase hohen Östrogenspiegels in Sprachtests am besten abschnitten, die räumlichen Fähigkeiten jedoch nachließen. Die Unterschiede zwischen den Geschlechtern beruhen sicherlich auch auf der geschlechtsrollenabhängigen Sozialisation. Die Plastizität des Gehirns sollte dabei nicht vernachlässigt werden. Bereits durch kurzfristige Übungen wird die Art verändert, in der sich das Gehirn organisiert. Entsprechendes ist auch für langfristige Sozialisationserfahrungen zu erwarten. Man geht aber auch davon aus, daß aufgrund der frühen und spontanen Bevorzugung von gleichgeschlechtlichen Interaktions- und Spielpartnern für ein Individuum die Mitglieder des eigenen Geschlechts über attraktivere Verhaltensmuster verfügen, da sie dessen individuellen Neigungen besser entsprechen. Die Orientierung eines Kindes zum eigenen Geschlecht hin verstärkt folglich geschlechtstypische Verhaltensweisen zusätzlich.

E.K.

Lit.: Wickler, W., Seibt, U.: Männlich - Weiblich. Ein Naturgesetz und seine Folgen. Heidelberg 1998.

Geschlechtsunterschiede aus neurowissenschaftlicher Sicht

1 Die Befunde zur geschlechtsspezifischen, hormonabhängigen Differenzierung des Gehirns vor der Geburt werden bestätigt durch Untersuchungen an Mädchen, die im Mutterleib oder als Neugeborene einem Übermaß an Androgenen ausgesetzt waren oder einen genetischen Defekt haben, der eine Vergrößerung der Nebennieren bewirkt, die der Bildungsort der Steroidhormone sind. Diese verhalten sich wie Jungen, auch wenn die Geschlechtsunterschiede operativ korrigiert wurden oder medikamentös der Androgeneinfluß zurückgedrängt wurde. Die vorgeburtlichen Auswirkungen auf das Gehirn lassen sich offensichtlich nicht mehr umkehren.

Geschlechtsunterschiede aus neurowissenschaftlicher Sicht

2 Die Hormonabhängigkeit kognitiver Leistungen ist nicht nur geschlechtsspezifisch. Bei Männern ist ein testosteronabhängiger Jahresrhythmus festzustellen. Bei Frauen schwanken die Fähigkeiten während des Menstruationszyklus mit dem Östrogenspiegel.

Der im Vergleich zum männlichen Geschlecht immer relativ hohe Östrogenspiegel der Frau erhöht die Schwelle für Schizophrenie bei der Frau. Nach der Monatsblutung, wenn der Östrogenspiegel ansteigt, schützt das Östrogen bis zu einem gewissen Grad auch Frauen, bei denen die Krankheit ausgebrochen ist, vor schizophrenen Symptomen, deren Stärke mit dem Abfall des Östrogenspiegels erneut zunimmt. Der relative Schutz der Frau vor der Erkrankung geht mit den Wechseljahren verloren. In diesem Zusammenhang wurde in Tierversuchen nachgewiesen, daß Östrogene die Empfindlichkeit von Dopaminrezeptoren (Typ 2) vermindern, also neuromodulatorisch wirken.