Исследование изображений мозга с использованием искусственного интеллекта позволяет выявить нейронные модели пола и гендера у детей

16 июля 2024 года

  • Исследователи использовали искусственный интеллект для анализа мозга детей, чтобы понять влияние пола и гендера
  • Пол было относительно просто определить по данным фМРТ, в то время как с гендерной принадлежностью было гораздо сложнее.
  • Это говорит о том, что гендерные особенности формируются под влиянием сложных социокультурных факторов
Пол ИИ

Исследователи из Университета Пенсильвании и Института медицинских исследований Файнштейна открыли новые сведения о том, как пол и гендер представлены в детском мозге.

Сайт исследованиеОпубликовано в Научные достиженияВносит свой вклад в дискуссии о взаимосвязи между биологическим полом и гендерной идентичностью и о том, как и можно ли объективно изучать эту взаимосвязь. 

Пол и гендер, хотя иногда они используются как взаимозаменяемые понятия, стали разделять пол в биологическом смысле, который присваивается при рождении, и более изменчивое социокультурное понятие "гендер".

По словам авторов исследования, "здесь мы используем термин "пол" для обозначения особенностей физической анатомии, физиологии, генетики и/или гормонов человека при рождении, а термин "гендер" - для обозначения особенностей отношения, чувств и поведения человека".

Чтобы получить ответы от самого мозга, команда исследователей проанализировала снимки мозга 4 757 детей в возрасте от 9 до 10 лет, чтобы изучить, как взаимодействуют различные части мозга. 

Затем они использовали ряд прогностических моделей искусственного интеллекта, чтобы определить, что хотя пол и гендер связаны с различными моделями связи мозга, эти модели не идентичны. 

Подход к исследованию и результаты

Команда использовала огромный массив данных из исследования Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD) Study, которое включает в себя подробное сканирование мозга и поведенческую информацию от тысяч детей по всей территории Соединенных Штатов.

Исследователи использовали функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) для наблюдения за естественными паттернами активности мозга, когда дети находились в сканере в состоянии покоя. 

Затем они использовали сложные алгоритмы машинного обучения (модели гребневой регрессии) для поиска закономерностей в активности мозга, которые могут быть связаны с полом или гендерной принадлежностью.

Пол определялся в соответствии с полом ребенка, присвоенным ему при рождении, который считается либо женским при рождении (AFAB), либо мужским при рождении (AMAB).

Для определения пола исследователи использовали два отдельных показателя:

  1. Самостоятельно заявленный пол: Дети отвечали на вопросы о том, как они себя чувствуют, как выражают свой пол и как довольны своим полом.
  2. Пол, указанный родителями: Родители отвечали на вопросы о том, как их ребенок ведет себя во время игры и каковы признаки гендерной дисфории.

Важно отметить, что гендер рассматривался как континуум, а не как бинарность. Исследователи не распределяли детей по определенным гендерным группам, а использовали эти показатели для того, чтобы распределить детей по спектру гендерного выражения и идентичности.

Это позволило получить две разные точки зрения на гендерную идентичность и самовыражение каждого ребенка.

Вот основные выводы:

  1. Предсказание пола: Исследователи обнаружили, что они могут определить, является ли ребенок мужчиной или женщиной, с точностью примерно 77%, основываясь на схемах соединения их мозга.
  2. Гендерный прогноз: Когда дело дошло до предсказания пола ребенка (на основе родительских отчетов), точность резко упала - всего до 8%. Это говорит о том, что хотя пол и имеет определенную связь с работой мозга, она гораздо более тонкая и сложная, чем различия, обусловленные только полом.
  3. Различные сети мозга: Мозговые паттерны, связанные с полом, были обнаружены в основном в областях, участвующих в движении, зрении, принятии решений и эмоциях. В отличие от этого, паттерны, связанные с полом, были более распределены по всему мозгу.
  4. Гендерное соответствие: Исследование показало, что мальчики, как правило, демонстрируют более типичное для пола поведение, чем девочки, как по отзывам самих детей, так и по отзывам их родителей. Это согласуется с данными социологических исследований, согласно которым мальчики часто испытывают большее давление, заставляющее их соответствовать гендерным нормам.
  5. Самостоятельно заявленный пол: Интригует тот факт, что исследователи не смогли достоверно предсказать, как дети воспринимают свой собственный пол, основываясь на данных сканирования мозга, что подчеркивает сложность гендерной идентичности.

Это исследование показывает, что для полного понимания различий и сходств между мужчинами и женщинами, а также между детьми с разной гендерной идентичностью, нам необходимо рассмотреть оба пол и гендер.

По-видимому, они влияют на развитие мозга разными, хотя и связанными между собой способами.

В заключении исследования говорится: "В совокупности эти результаты позволяют предположить, что функциональные корреляты пола отличаются от функциональных коррелятов пола, а уникальные многомерные конструкты, составляющие пол, по-разному связаны с паттернами функциональных связей у детей AFAB и AMAB. Таким образом, пол и гендер должны изучаться одновременно, чтобы полностью отразить различия и сходства, существующие между мужчинами и женщинами, между мальчиками и девочками, а также между представителями других полов".

Однако исследователи предостерегают от неправильного толкования. В своей работе они подчеркивают, что "эти результаты не являются доказательством гендерного эссенциализма", и тем самым снимают опасения по поводу усиления вредных стереотипов.

И пол, и гендер - "важнейшие составляющие идентичности", но "становится все более очевидным, что простого взгляда на пол как таковой недостаточно". говорит Элвиша Дхамал из Института медицинских исследований Файнштейна и больницы Цукер Хиллсайд, ведущий автор нового исследования.

Исследование подчеркивает, насколько изменчивой и многогранной может быть гендерная идентичность, особенно у детей младшего возраста. 

В медицине понимание того, как пол и гендер отдельно влияют на работу мозга, может привести к более персонализированному лечению неврологических и психиатрических заболеваний. Это может быть особенно ценно для расстройств, которые по-разному проявляются у представителей разных полов или гендерных идентичностей, таких как СДВГ и аутизм.

Это также может способствовать более тонкой поддержке психического здоровья детей, испытывающих проблемы, связанные с полом или идентичностью.

Возможно, в краткосрочной перспективе это исследование, демонстрирующее, что пол и гендер имеют различные неврологические корреляты, предоставляет научные доказательства против чрезмерно упрощенных представлений о "мужском мозге" и "женском мозге". 

Он основан на аналогичное недавнее исследование в Стэнфорде который безошибочно отличал мужской мозг от женского в 90% случаев. 

Присоединяйтесь к будущему


ПОДПИСАТЬСЯ СЕГОДНЯ

Четко, лаконично, всесторонне. Получите представление о развитии искусственного интеллекта с помощью DailyAI

Сэм Джинс

Сэм - писатель в области науки и техники, работавший в различных AI-стартапах. Когда он не пишет, его можно найти за чтением медицинских журналов или копанием в коробках с виниловыми пластинками.

×

ЭКСКЛЮЗИВНЫЙ БЕСПЛАТНЫЙ PDF
Будьте впереди с DailyAI

Подпишитесь на нашу еженедельную рассылку и получите эксклюзивный доступ к последней электронной книге DailyAI: "Освоение инструментов искусственного интеллекта: Ваше руководство по повышению производительности в 2024 году".

* Подписываясь на нашу рассылку, вы принимаете наши Политика конфиденциальности и наш Условия и положения