¿Es realmente igual el cerebro de los hombres y mujeres?

Mucho se ha investigado sobre el cerebro humano, haciendo especial hincapié entre las diferencias que existan en el cerebro masculino y el cerebro femenino, sabiendo de antemano esto, aquí la pregunta obligada es: ¿Los hombres y las mujeres realmente tienen cerebros diferentes?

Se han dado a conocer estudios previos de neuroimagen que buscaron detenidamente responder a esta pregunta basándose en la diferencia morfológica entre regiones específicas del cerebro, para sorpresa de muchos, arrojando resultaros contradictorios lo cual desanimo un poco al mundo de la investigación.

Uno de los objetivos principales es utilizar la técnica de aprendizaje profundo para abordar este desafío de investigación basado en una gran base de datos de resonancia magnética de acceso abierto, la cual fue realizada a 1.065 sujetos jóvenes y sanos, dentro de los cuales se incluían 490 hombres y 575 mujeres.

Se propuso un método de CNN 3D con una estructura de nuevo diseño que incluye tres capas ocultas en cascada con una capa linear y una capa Softmax termina. Dicha propuesta se aplicó a los mapas de anisotropía fraccional en todo el cerebro, así como en las regiones específicas del cerebro.

Los resultados obtenidos se compararon con los resultados del uso de Support Vector Machine y en Estadísticas basadas en tractos, lo que en resumen dio a conocer que es probable que existan diferencias relacionadas con el género en el rango de todo el cerebro. Además, también se muestran altas precisiones de clasificación en varias regiones específicas del cerebro.

Dicho estudio proporciona una nueva visión de la diferencia de estructura entre hombres y mujeres, lo que destaca la importancia de considerar las diferencias del sexo como una variable biológica en la investigación del cerebro.

Los estudios sobre el funcionamiento del cerebro humano rara vez contemplan el cerebro de la mujer

Estudios recientes indican que el género puede tener una influencia sustancial en las funciones cognitivas humanas, incluidas las emociones, la memoria y la percepción, solo por nombrar algunas. Aunque los hombres y las mujeres parecen tener diferentes formas de codificar recuerdos, reconocer rostros, sentir emociones, tomar decisiones e incluso resolver ciertos problemas.

Es bien sabido que el cerebro controla la cognición y los comportamientos, estas diferencias funcionales relacionadas con el género pueden estar asociadas con la estructura del cerebro específica del género, tanto masculino como femenino.

Las imágenes por tensor de difusión son una herramienta que ha ayudado de manera eficaz para caracterizar la arquitectura de las fibras nerviosas. Los investigadores han revelado cambios sutiles relacionados con el desarrollo normal del cerebro, el aprendizaje y el envejecimiento saludable.

Aunque cabe mencionar que los estudios aún deben proporcionar resultados consistentes sobre la exploración de la diferencia de estructura cerebral entre las mujeres y los hombres, hasta el momento se ha dado a conocer que los hombres tienen mayor conexión intrahemisférica a través del cuerpo calloso, mientras que las mujeres tienen mayor conectividad interhemisférica.

Si bien, estos han sido avances significativos en el área, aún se necesita más investigación para saber si los hombres y las mujeres realmente tienen diferentes estructuras cerebrales destacables.

Este grupo de individuos utilizados en el estudio conformado por 1.065 sujetos de entre 22 a 36 años de edad, se trata del más grande en comparación con la mayoría de los estudios de neuroimagen realizados con anterioridad, y se trata de un conjunto de datos de acceso abierto que permitirá la replicación y extensión de este trabajo por parte de otros investigadores.

Se realizó el procesamiento de los datos que incluye una conversión de formato, extracción de imágenes b0, extracción de cerebro, corrección de corrientes parasitas y cálculo del tensor.

CNN 2S para el análisis

Las estructuras se basan en imágenes 2D. Cuando se utiliza una CNN 2S para procesar imágenes de resonancia magnética en 3D, es necesario mapear la imagen original desde diferentes direcciones para obtener imágenes en 2D, lo que perderá se derivará en la perdida de información de la estructura espacial de la imagen.

En dicho estudio se diseñó una CNN 3D con núcleos convulcionales 3D, lo que permitió extraer características estructurales 3D de imágenes FA.

Además, el modelo CNN tradicional, suele utilizar varias capas completamente conectadas para observar las capas ocultas y la capa de salida.  En este caso la capa conectada puede ser propensa al problema de sobreajuste en la clasificación binaria cuando el número de muestras es limitado.

Para abordar dicho problema se usó una capa lineal para reemplazar la cama completamente conectada. La capa lineal integra las salidas de capas en las entradas (es decir un vector 1D) de la capa de salida que es un clasificador softmax.

Para determinar que regiones del cerebro pueden desempeñar un papel importante en las diferencias estructurales del cerebro relacionadas con el género, se repitió la misma clasificación 3D en cada región especifica del cerebro.

Se segmentó cada imagen en 246 regiones de interés de materia gris de acuerdo con el Human Brainnetome Atlas y 48 ROI de materia blanca, de acuerdo con el Atlas de etiquetas de materia blanca.

Gracias a esto se obtuvo una mayor precisión que indica un papel más importante en la diferencia relacionada con el género. Posteriormente se obtuvo un mapa basado en las precisiones de clasificación de diferentes ROI para mostrar su distribución en el cerebro.

Para justificar la eficacia de este método, se aplicaron las estadísticas espaciales basadas en tractos (TBSS) y la máquina de vectores de soporte (SVM) a este conjunto de datos como comparaciones, ya que estos son dos métodos populares para el análisis de datos en estudios de neuroimagen.

Hallazgos significativos en el estudio del cerebro humano

Sin entrar en detalles neurológicos, los investigadores han propuesto diversas diferencias que dan como resultado que hombres y mujeres tengan fortalezas diferentes. Entonces, si bien mencionamos que un sexo no es mejor que el otro en general, cada uno es mejor, en promedio, en ciertos aspectos.

Algunos de los hallazgos realizados en el pasado son los siguientes:

•   Los hombres son mejores para realizar tareas individuales.

•   Las mujeres son mejor en multitareas.

•   Las mujeres suelen prestar mayor atención, tienen mayor memoria de palabras y cognición social al igual que habilidades verbales.

•   Los hombres tienen mayor ventaja en el procesamiento espacial y la velocidad sensorio- motora.

•    Las mujeres son mejor en la coordinación motora fina y recuperan información de la memoria a largo plazo.

•     Las mujeres están mejor orientadas y tienen mejor memoria de rostros.

•    Los hombres son mejores para visualizar una forma bidimensional o tridimensional rotada en un espacio, lo que le permite determinar correctamente los ángulos, esto le permite rastrear objetos en movimiento y apuntar proyectiles.

•     Los hombres confían más en la navegación a estima, es decir, determinan su posición a partir de la dirección y la distancia recorrida.

•      Las mujeres tienden a confiar más en los puntos de referencia.

Lamentablemente, también hay tendencias específicas de género que no son tan buenas. Las mujeres son más propensas a sufrir depresión y trastorno de estrés postraumáticos, mientras que los hombres tienen más probabilidad de sufrir esquizofrenia, dislexia y autismo, así como de volverse alcohólicos o dependientes de las drogas.

Sabemos de antemano que las mujeres y los hombres reaccionan de manera diferente desde una perspectiva emocional y eso, argumentan los investigadores, también influye en los problemas cerebrales

Diferente forma de riego

El cerebro femenino tiene un mayor flujo sanguíneo en el cíngulo, la parte del cerebro que está involucrada en el procesamiento de las emociones, lo que resulta en reacciones emocionales más intensas y recuerdos emocionales más fuertes.

También hay algunos comportamientos específicos del sexo que parecen ser innatos, no aprendidos. Dado que los comportamientos son iniciados por nuestro cerebro, esto sugiere que se están produciendo algunos cables.

Un ejemplo a destacar es con los animales. Los ratones hembra, por ejemplo, tienen un rasgo que no se encuentra en los machos de proteger sus nidos de los invasores. En los monos, los machos prefieren los juguetes con ruedas, mientras que las hembras prefieren los de peluche.

Al ascender en la escala, los niños pequeños muestran una preferencia por los juguetes específicos del sexo antes de saber que son un género, y muestran algunas de las diferencias de percepción que se encuentran en los adultos.

El cerebro femenino tiene un papel más importante en la cognición socia y la comunicación. Esta puede ser la razón por la que son mejores para sentir empatía por los demás y tienen una mejor idea de lo que sucede a su alrededor y tienen mayor fluidez en sus descripciones verbales.

No cabe duda que el cerebro humano es fascinante y los investigadores seguirán dando más resultados para conocer los misterios que nos oculta.

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