Agneta Herlitz

Könsskillnader i kognitiva funktioner

Skillnader och likheter mellan män och kvinnor i intellektuella funktioner diskuteras flitigt i media. Huvudsyftet i detta multidisciplinära projekt är att undersöka orsakerna till de könsskillnader i kognitiva funktioner, framförallt episodiska minnesfunktioner (självupplevda minnen), som förekommer. Forskningen bedrivs inom tre delprojekt med olika metodologisk inriktning. I det första delprojektet studeras förekomsten och orsaker till könsskillnader i episodiska minnesuppgifter med experimentella beteendedata, specifikt varför kvinnor är bättre på att komma ihåg och känna igen ansikten. I det andra delprojektet används funktionell MRI för att undersöka hur könsskillnaderna i episodiska minnesfunktioner är relaterade till skillnader i hjärnfunktion. Vi adresserar här om män och kvinnor skiljer sig åt med avseende på de områden i hjärnan som aktiveras, intensiteten i aktiveringen, och hur intensiteten är relaterad till den episodiska minnesprestationen. I det tredje delprojektet undersöks betydelsen av naturliga östrogennivåer och postmenopausal hormonsubstitution för kognitiva funktioner hos en stor grupp kvinnor, liksom betydelsen av androgenreceptorer för mäns visuospatiala funktioner.

Agneta Herlitz, sektionen för psykologi, Karolinska Institutet

Huvudsyftet i detta projekt var att undersöka orsakerna till de könsskillnader i kognitiva funktionersom förekommer. Forskningen har bedrivits inom tre delprojekt med olika metodlogisk inriktning.

Ansiktsigenkänning
Att känna igen våra medmänniskor är en förmåga som är avgörande för vårt sociala samspel. Vi har tidigare visat att kvinnor i jämförelse med män är bättre på att känna igen och komma ihåg ansikten (Herlitz, Nilsson, & Bäckman, 1997; Lewin, Wolgers, & Herlitz, 2001). I det första av de aktuella delprojektet studerades förekomsten och orsaker till dessa könsskillnader i ansiktsigenkänning.

Tidigare forskning har konstaterat att kvinnors goda ansiktsigenkänning inte är relaterad till kvinnors högre verbala förmåga (Hyde & Linn, 1988) - kvinnor är således inte bättre än män på att verbalt beskriva ansikten (Lewin & Herlitz, 2002). Dessutom tycks inte generell intelligens vara relaterad till ansiktsigenkänning hos kvinnor, vilket den dock är hos män (Herlitz & Yonker, 2002). Fynden indikerar således att ansiktsigenkänning är delvis annorlunda organiserat och mer automatiserat hos kvinnor än hos män.

Vid en närmare analys av könsskillnaderna i ansiktsigenkänning finner man att den största skillnaden finns i hågkomsten av kvinnoansikten. Kvinnors övertag är betydande här och större än könsskillnaden för manliga ansikten (Lewin & Herlitz, 2002). Vi har benämnt denna effekt "own-sex bias". Inom ramen för detta projekt har vi samlat in en stor mängd data där vi har undersökt hur generell own-sex bias är, men också huruvida effekten är ett resultat av vår tidigare kunskap. Projektet inleddes med att vi fotograferade flickor och pojkar, samt män och kvinnor med ursprung i Sverige och Bangladesh, och därefter testade barns och vuxnas minne för dessa ansikten i Sverige. Vi har då kunnat visa i två studier att kvinnors övertag för kvinnliga ansikten är en effekt som är generaliserar över både ålder och etnicitet (Rehnman & Herlitz, in press, a, b). Effekten visades både när 9-åriga flickor skulle komma ihåg jämnåriga flickor, liksom när de skulle komma ihåg vuxna kvinnor, och vuxna kvinnor uppvisade samma effekt oavsett om de tittade på flickor eller kvinnor. Intressant nog var own-sex effekten lika stor för etniskt okända ansikten (från Bangladesh) som för etniskt kända (från Sverige). Således vet vi nu att tidigare kunskap om ansikten har liten betydelse för own-sex bias och att inte heller ålder påverkar effekten. Varför är då flickor och kvinnor särskilt bra på att minnas andra kvinnoansikten och varför är pojkar och män inte lika bra på att känna igen andra mansansikten?

I ett ännu icke publicerat arbete har vi kommit svaret något närmare (Rehnman, Lindholm, & Herlitz, manuskript). Androgyna ansikten, som skapades genom en fusion av manliga och kvinnliga ansikten, användes i den här studien. Samma androgyna ansikten visades för tre försökspersons grupper. Personerna blev instruerade att de skulle få se antingen kvinnor, män, eller ansikten och försöka komma ihåg dem. Resultaten visade att det räckte med föreställningen om att de androgyna ansiktena var kvinnor, för att kvinnor skulle påvisa en own-sex bias effekt. Således var kvinnor bäst på att komma ihåg de androgyna ansiktena som de trodde var kvinnor och sämre på att minnas ansikten som de trodde var män. För män tycktes inte variationen i betingelserna ha någon betydelse. Kvinnor var bättre än män på att komma ihåg de androgyna ansiktena i samtliga betingelser, men könsskillnaden var minst i den betingelsen där försökspersonerna trodde att ansiktena var män. Resultaten demonstrerar därmed att kvinnor har en generellt högre ansiktsigenkänningsförmåga än män och att denna förmåga är särskilt markant för ansikten som är eller kan uppfattas som kvinnor. Man kan därmed utesluta att kvinnors goda förmåga att känna igen andra kvinnor handlar om större eller djupare kunskap om kvinnoansikten, det tycks snarare handla om ett specifikt intresse riktat mot andra kvinnor som sannolikt leder till en effektivare inkodning.

Hormon
I det andra delprojektet har vi undersökt betydelsen av endogena östrogennivåer och postmenopausal hormonsubstitution för kognitiva funktioner hos en stor grupp kvinnor, liksom betydelsen av testosteronnivåer för mäns och kvinnors kognitiva funktioner (se Fratiglioni, Herlitz, & Kivipelto, 2002; Herlitz, Thilers, & Habib, submitted; Thilers, MacDonald, & Herlitz, 2006; Yonker, Adolfsson, Eriksson, Hellstrand, Nilsson, & Herlitz, in press; Yonker, Eriksson, Hellstrand, Nilsson, & Herlitz, in press; Yonker, Eriksson, Nilsson, & Herlitz, 2003). Intresset för könshormons eventuella påverkan på kognition baseras på resultat från djurstudier där man bland annat har visat att östrogen med cyklisk regelbundenhet påverkar antalet synapser i hippocampus (Gibbs, 1999), och att testosteronreceptorer finns spridda över stora delar av kortex, men också i hippocampus.

I detta projekt har vi använt data från Betula projektet, vars målsättning är att longitudinellt undersöka åldrande, minne, och hälsa i ett populationsbaserat stickprov i ålder 35 till 90. Vi har analyserat bloddata från närmare 3000 deltagare med avseende på östrogen och testosteron, och fokuserat på relationen mellan hormon och kognition. Effekten av endogena nivåer av testosteron (T) på kognitiva funktioner hos sammanlagt 1207 kvinnor och 1107 män undersöktes och vi fann ett svagt positivt samband mellan T och kognitiva funktioner hos män, som var starkare hos äldre än hos yngre män. För kvinnor fanns det inget samband (Thilers et al., 2006). Med vårt unikt stora material kan vi således dra slutsatsen att endogena T nivåer påverkar män och kvinnor olika.

Litteraturen kring östrogen och kognition har vuxit under de senare åren. Trots det, är det många frågetecken som kvarstår. Vi har undersökt betydelsen av östrogen för kognitiva funktioner hos pre-menopausala, menopausala, och postmenopausala kvinnor och funnit att den kraftiga nedgången av östrogen inte verkar påverka kognitionen under denna period (Herlitz et al., manuskript). Särskilt viktigt här är att vi i denna studie har lyckat konstanthålla ålder, vilket tidigare inte alltid har gjorts. Detta resultat är i linje med våra andra resultat som visar att könsskillnader i episodiska minnesuppgifter kvarstod i en grupp män och postmenopausala kvinnor med jämförbara östrogennivåer (Yonker et al., 2003). I kontrast till dessa fynd, har vi dock funnit att postmenopausal hormonsubstitution har en positiv effekt på kognitiva funktioner (Yonker, Eriksson, et al., in press), vilket är i linje med resultaten som har erhållits i en rad andra studier. En möjlig förklaring till de något motstridiga fynd man har erhållit inom östrogen/kognitions området, är att effekten av nedåt gående endogena östrogennivåer är fördröjd och märks först efter att ett antal år har passerat. Vidare, finner vissa studier att hormonsubstitution bör sättas in under övergångsperioden för att i positiv riktning kunna påverka kognitionen. Vi undersöker detta i pågående studier.

Hjärnavbildning och hjärnfunktion
En tredje avsikt med projektet var att studera skillnader och likheter i mäns och kvinnors hjärnfunktion vid kognitiv aktivitet.

I två studier har vi undersökt skillnader och likheter i hur män och kvinnor processar ansikten (Fischer, Sandblom, Herlitz, Fransson, Wright, Ingvar, & Bäckman, 2004; Fischer, Sandblom, Nyberg, Herlitz, & Bäckman, submitted). I den ena studien (Fischer et al., 2004) studerade män och kvinnor ansikten med ett neutralt ansiktsuttryck samtidigt som deras hjärnaktiviteten noterades med hjälp av fMRI (funktionell magnetröntgen). Vi fann då att män visade en kraftigare vänstersidig aktivering av amygdala och bakre temporalloben när de tittade på kvinnliga ansikten, i jämförelse med när de tittade på manliga ansikten. Kvinnor visade inte en liknande asymmetri. Vi spekulerade i att denna skillnad skulle kunna bero på skillnader i kognitiv stil när man tittar på ansikten av motsatt kön. Kvinnor antas i högre utsträckning än män fokusera på socioekonomiska faktorer i valet av partner och lägga mindre vikt vid utseendemässiga faktorer än vad män gör. Könsskillnaden i amygdala aktivering skulle därför kunna vara ett resultat av mäns förhöjda vigilans när de tittar på kvinnliga ansikten.

Vi har också undersökt hur hjärnaktivering ser ut vid inkodningen av framgångsrikt ihågkomna ansikten, och huruvida hjärnaktiveringen skiljer sig åt mellan män och kvinnor. Män och kvinnor fick titta på neutrala och rädda ansikten, därefter undersökte vi graden av aktivering när de framgångsrikt hade känt igen ansiktena. Både män och kvinnor aktiverade höger amygdala och hippocampus när de framgångsrikt kodade in rädda ansikten. Framgångsrik inkodning av neutrala ansikten var kopplad till vänstersidig prefrontal aktivering hos både män och kvinnor, däremot såg man att kvinnor aktiverade i högre utsträckning parietala och parahippocampala kortex, medan män aktiverade vänster och höger prefrontal kortex mer än kvinnor. De områden kvinnor aktiverade har kopplats till framgångsrik hågkomst, medan de områden män i högre grad aktiverade har kopplats till uppmärksamhet (Buckner & Wheeler, 2001).

Sammanfattning
Det övergripande syftet i projektet var att undersöka förekomsten av, magnituden i, och orsakerna till könsskillnader i kognitiva funktioner. Projektet har varit framgångsrikt och kommer fortsätta att bidra med viktig kunskap kring betydelsen av hormon för kognition under livsspannet, då en mängd analyser av hormon även i fortsättningen kommer kunna användas.

Referenser

Buckner, R.L., Wheeler, M.E. (2001). The cognitive neuroscience of remembering. Nature Reviews Neuroscience, 2, 624-634.
Fischer, H., Sandblom, J., Herlitz, A, Fransson, P., Wright, C. I., Ingvar, M., & Bäckman, L. (2004). Sex-differential brain activation during exposure to female and male faces. Neuroreport, 15, 235-238.
Fischer, H., Sandblom, J., Nyberg, L., Herlitz, A., & Bäckman, L. (submitted). Brain activation while forming memories of fearful and neutal faces in women and men.
Fratiglioni, L., Herlitz, A., & Kivipelto, M. (2002). Estrogen and Alzheimer's disease: Putative treatment and prevention. Dementia, 3, 6-9.
Herlitz, A., Nilsson, L.-G., & Bäckman, L. (1997). Gender differences in episodic memory. Memory & Cognition, 25, 801-811.
Herlitz, A., & Yonker, J. (2002). Sex differences in episodic memory: The influence of IQ. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology, 24, 107-114.
Herlitz, A., Thilers, P. & Habib, R. (submitted). Cognitive performance is not affected by estrogen around menopause.
Hyde, J. S., & Linn, M. C. (1988). Gender differences in verbal ability: A meta-analysis. Psychological Bulletin, 104, 53-69.
Lewin, C., & Herlitz, A. (2002). Sex differences in face recognition: Women's faces make the difference. Brain and Cognition, 50, 121-128.
Lewin, C., Wolgers, G., & Herlitz, A. (2001). Sex differences favoring women in verbal, but not in visuospatial episodic memory. Neuropsychology, 15, 165-173
Rehnman, J., & Herlitz, A. (in press, a). Higher face recognition in girls - Magnified by a bias for same sex and ethnicity. Memory.
Rehnman, J., & Herlitz, A. (in press, b). Women recognize more faces than men do. Acta Psychologica
Rehnman, J., Lindholm, T., & Herlitz, A. (manuscript). Why women remember women.
Thilers, P. MacDonald, W. S., & Herlitz, A. (2006). The effect of endogenous free testosterone on cognitive performance: A population-based study in 35 to 90 year old men and women. Psychoneuroendocrinology (available online).
Yonker, J. E., Eriksson, E., Nilsson, L-G., & Herlitz, A. (2003). Sex differences in episodic memory: Minimal influence of estradiol. Brain and Cognition, 52, 231-238.
Yonker, J. E., Adolfsson, R., Eriksson, E., Hellstrand, M., Nilsson, L.-G., & Herlitz, A. (in press). Verified hormone replacement therapy improves episodic memory performance in healthy postmenopausal women. Aging, Neuropsychology, and Cognition.
Yonker, J. E., Eriksson, E., Hellstrand, M. Nilsson, L.-G., & Herlitz, A. (in press). Negative association of testosterone on spatial visualization in 35 to 80 year old men. Cortex (available online).

Publikationer

1    Fratiglioni, L., Herlitz, A., & Kivipelto, M. (2002). Estrogen and Alzheimer's disease: Putative treatment and prevention. Dementia, 3, 6-9.
2    Yonker, J. E., Eriksson, E., Nilsson, L-G., & Herlitz, A. (2003). Sex differences in episodic memory: Minimal influence of estradiol. Brain and Cognition, 52, 231-238.
3    Fischer, H., Sandblom, J., Herlitz, A, Fransson, P., Wright, C. I., Ingvar, M., & Bäckman, L. (2004). Sex-differential brain activation during exposure to female and male faces. Neuroreport, 15, 235-238.
4    Maitland, S. B., Herlitz, A., Nyberg, L., Bäckman, L., & Nilsson, L.-G., (2004). Selective sex differences in declarative memory. Memory and Cognition, 32, 1160-1169
5    Yonker, J. E., Adolfsson, R., Eriksson, E., Hellstrand, M., Nilsson, L.-G., & Herlitz, A. (in press). Verified hormone replacement therapy improves episodic memory performance in healthy postmenopausal women. Aging, Neuropsychology, and Cognition.
6    Yonker, J. E., Eriksson, E., Hellstrand, M. Nilsson, L.-G., & Herlitz, A. (in press). Negative association of testosterone on spatial visualization in 35 to 80 year old men. Cortex (available online).
7    Thiler, P. MacDonald, W. S., & Herlitz, A. (2006). The effect of endogenous free testosterone on cognitive performance: A population-based study in 35 to 90 year old men and women. Psychoneuroendocrinology (available online).
8    de Frias, C. M., Nilsson, L.-G., & Herlitz, A. (in press). Sex differences in cognition are stable in adulthood and old age over a 10-year period. Aging Neuropsychology, and Cognition.
9    Rehnman, J., & Herlitz, A. (in press). Higher face recognition in girls - Magnified by a bias for same sex and ethnicity. Memory.
10    Rehnman, J., & Herlitz, A. (in press). Women recognize more faces than men do. Acta Psychologica
11    Herlitz, A., & Kabir, Z. N. (in press). Sex differences in cognition among illiterate Bangladeshis: A comparison with literate Bangladeshis and Swedes. Scandinavian Journal of Psychology.
12    Gerstorf, D., Herlitz, A., & Smith, J. (in press). Stability sex differences in cognition in advanced old age: The role of education and attrition. Journal of Gerontology: Psychological Sciences.
13    Thilers, P, MacDonald, W. S., & Herlitz, A. (in press). Sex differences in cognition: The role of handedness. Physiology and Behavior
14    Herlitz, A., Thilers, P. & Habib, R. (submitted). Cognitive performance is not affected by estrogen around menopause.
15    Fischer, H., Sandblom, J., Nyberg, L., Herlitz, A., & Bäckman, L. (submitted). Brain activation while forming memories of fearful and neutal faces in women and men.
16    Rehnman, J., Lindholm, T., & Herlitz, A. (manuscript). Why women remember women.