Uno studio di imaging cerebrale utilizza l'intelligenza artificiale per rivelare i modelli neurali relativi al sesso e al genere nei bambini

16 luglio 2024

  • I ricercatori hanno usato l'intelligenza artificiale per analizzare il cervello dei bambini e capire le influenze del sesso e del genere
  • Il sesso è stato relativamente semplice da determinare dai dati della fMRI, mentre il genere è stato molto più difficile.
  • Ciò dimostra che il genere in particolare è plasmato da complessi fattori socioculturali.
Genere AI

Ricercatori dell'Università della Pennsylvania e del Feinstein Institutes for Medical Research hanno scoperto nuove conoscenze su come il sesso e il genere sono rappresentati nel cervello dei bambini.

Il studio, pubblicato in Scienza e progressocontribuisce ai dibattiti sul rapporto tra sesso biologico e identità di genere e su come, e se, possiamo studiarlo in modo oggettivo. 

Sesso e genere, pur essendo talvolta usati in modo intercambiabile, sono arrivati a separare il sesso in termini biologici, assegnato alla nascita, dalla nozione socioculturale di genere, più variabile.

Nelle parole dello studio: "Qui usiamo il termine "sesso" per indicare le caratteristiche dell'anatomia fisica, della fisiologia, della genetica e/o degli ormoni di un individuo alla nascita, e usiamo il termine "genere" per indicare le caratteristiche dell'atteggiamento, dei sentimenti e dei comportamenti di un individuo".

Per ottenere risposte dal cervello stesso, il team di ricerca ha analizzato le scansioni cerebrali di 4.757 bambini di età compresa tra i 9 e i 10 anni per esaminare come comunicano le diverse parti del cervello. 

Hanno quindi impiegato una serie di modelli predittivi di intelligenza artificiale per determinare che, sebbene il sesso e il genere siano associati a modelli distinti di connettività cerebrale, questi modelli non sono identici. 

Approccio e risultati dello studio

Il team ha utilizzato un'enorme serie di dati provenienti dallo studio ABCD (Adolescent Brain Cognitive Development), che comprende scansioni cerebrali dettagliate e informazioni comportamentali di migliaia di bambini in tutti gli Stati Uniti.

I ricercatori hanno utilizzato la risonanza magnetica funzionale (fMRI) per osservare i modelli naturali di attività cerebrale mentre i bambini erano a riposo nello scanner. 

Hanno quindi utilizzato sofisticati algoritmi di apprendimento automatico (modelli di regressione di cresta) per cercare schemi in questa attività cerebrale che potessero essere associati al sesso o al genere.

Il sesso è stato definito in base al sesso assegnato al bambino alla nascita, che è stato assegnato come femmina alla nascita (AFAB) o maschio alla nascita (AMAB).

Per il genere, i ricercatori hanno utilizzato due misure distinte:

  1. Sesso autodichiarato: I bambini hanno risposto a domande sul loro sentimento di genere, sull'espressione di genere e sulla soddisfazione di genere.
  2. Sesso dichiarato dai genitori: I genitori hanno risposto a domande sul comportamento del loro bambino in base al sesso durante il gioco e su eventuali segni di disforia di genere.

È importante notare che il genere è stato considerato come un continuum, non come un binomio. I ricercatori non hanno classificato i bambini in gruppi specifici di genere, ma hanno usato questi punteggi per collocare i bambini lungo uno spettro di espressione e identità di genere.

Questo ha fornito due prospettive diverse sull'identità e l'espressione di genere di ciascun bambino.

Ecco i risultati principali:

  1. Previsione del sesso: I ricercatori hanno scoperto di poter identificare se un bambino era maschio o femmina con una precisione di circa 77% in base ai suoi modelli di connettività cerebrale.
  2. Previsione di genere: Quando si è trattato di prevedere il sesso di un bambino (sulla base dei rapporti dei genitori), l'accuratezza è scesa drasticamente, fino a circa 8%. Ciò suggerisce che, sebbene il genere abbia una qualche relazione con le funzioni cerebrali, essa è molto più sottile e complessa delle differenze attribuite al solo sesso.
  3. Reti cerebrali diverse: I modelli cerebrali associati al sesso si trovano principalmente nelle aree coinvolte nel movimento, nella visione, nel processo decisionale e nelle emozioni. Al contrario, i modelli associati al sesso erano più distribuiti nel cervello.
  4. Conformità di genere: Lo studio ha rilevato che i ragazzi tendevano a mostrare un comportamento più tipico del genere rispetto alle ragazze, secondo quanto riferito sia dai bambini stessi sia dai genitori. Ciò è in linea con le ricerche di scienze sociali che suggeriscono che i ragazzi spesso subiscono maggiori pressioni per conformarsi alle norme di genere.
  5. Sesso autodichiarato: È interessante notare che i ricercatori non sono riusciti a prevedere in modo affidabile come i bambini vedessero il proprio genere sulla base delle scansioni cerebrali, evidenziando la complessità dell'identità di genere.

Questa ricerca suggerisce che per comprendere appieno le differenze e le somiglianze tra maschi e femmine, e tra bambini con diverse identità di genere, è necessario esaminare entrambi sesso e genere.

Sembrano influenzare lo sviluppo del cervello in modi diversi, anche se correlati.

Lo studio conclude: "Insieme, questi risultati suggeriscono che i correlati funzionali del sesso sono distinti dai correlati funzionali del genere e che i costrutti multidimensionali unici che compongono il genere sono associati in modo diverso ai modelli di connettività funzionale nei bambini AFAB e AMAB. Pertanto, il sesso e il genere devono essere studiati contemporaneamente per cogliere appieno le differenze e le somiglianze che esistono tra maschi e femmine, tra ragazzi e ragazze e tra altri generi".

Tuttavia, i ricercatori mettono in guardia da interpretazioni errate. Il loro documento sottolinea che "questi risultati non forniscono prove a favore dell'essenzialismo di genere", rispondendo alle preoccupazioni di rafforzare stereotipi dannosi.

Sia il sesso che il genere sono "componenti essenziali dell'identità", ma "sta diventando sempre più chiaro che guardare solo al sesso in sé non è sufficiente". dice Elvisha Dhamal del Feinstein Institutes for Medical Research e dello Zucker Hillside Hospital e autore principale del nuovo studio.

Lo studio evidenzia come l'identità di genere possa essere fluida e sfaccettata, soprattutto nei bambini piccoli. 

In medicina, la comprensione di come il sesso e il genere influenzino separatamente la funzione cerebrale potrebbe portare a trattamenti più personalizzati per le condizioni neurologiche e psichiatriche. Ciò potrebbe essere particolarmente utile per i disturbi che si manifestano in modo diverso a seconda del sesso o dell'identità di genere, come l'ADHD e l'autismo.

Potrebbe anche contribuire a un sostegno più equilibrato alla salute mentale dei bambini che vivono sfide legate al genere o all'identità.

Forse la cosa più pertinente a breve termine è che, dimostrando che il sesso e il genere hanno correlati neurologici distinti, questo studio fornisce prove scientifiche contro le nozioni troppo semplicistiche di "cervello maschile" e "cervello femminile". 

Si basa su un analogo studio recente di Stanford che discerneva accuratamente i cervelli maschili da quelli femminili nel 90% del tempo. 

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Sam Jeans

Sam è uno scrittore di scienza e tecnologia che ha lavorato in diverse startup di intelligenza artificiale. Quando non scrive, lo si può trovare a leggere riviste mediche o a scavare tra scatole di dischi in vinile.

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