Kadın erkek arasında beyin ağırlığı yönünden farklılık olduğu ve erkek beyninin kadınların beyninden ortalama % 9 daha fazla volume sahip olduğu bilinmektedir. MRI ile sağlıklı kişilerde yapılan araştırmada erkeklerin kadınlardan 91 ml. daha fazla beyin volume ve 20 ml. daha fazla beyin omurlilik sıvısı ihtiva ettikleri gösterilmiştir. Fakat beyin ağırlığını vücut ağrılığına oranladığımız zaman, kadın erkek arasındaki bu fark ortadan kalkmaktadır. Erkekler de sağ korteks daha kalın ve interhemisferlik asimetride daha belirgindir. Dişilerde ise nukleus kaudatus daha büyük, diğer bir deyimle kaudat ve hipokampus bölgelerinin total beyne oranı dişilerde daha fazladır.

Beyin morfolojisinin cinsiyetle ilişkisini şizofrenik hastalarda araştıran Nopoulus ve ark. 40 kadın-40 erkek şizofrenik hastada yaptıkları araştırmada; şizofrenik erkeklerin ventriküler volümlerinin, normal erkeklerin ventriküler volümlerinden önemli ölçüde geniş olduğunu tespit etmişlerdir. Fakat aynı bulgu, şizofrenik kadınlar ile aynı yaşta sağlıklı kadınlar karşılaştırıldığı zaman bulunmamıştır. Kadın ve erkek beynindeki farklı morfolojik değişiklikler, beyin yaşlanmasında ortaya çıkmaktadır.

Gar ve ark. Yaşları 18-80 arasında değişen 69 sağlıklı kişide MRI ile yaptıkları araştırmada, yaşla beyin volumunun negatif, beyin omurlilik sıvısının pozitif korelasyon gösterdiği ve erkeklerdeki yaşa bağlı beyin atrofisinin kadınlardan çok fazla olduğunu tespit etmişlerdir. Aynı araştırmada beyin yaşlanmasının kadınlarda sağ ve sol hemisferde simetrik geliştiği halde, erkeklerde yaşlanmanın asimetrik olduğu ve en fazla atrofi olan bölgenin yaşlı erkeklerin sol hemisferi olduğu vurgulanmıştır.

Bu gelişmelere bağlı olarak da, kadının yaşlılıktaki mental fonsksiyonlarının erkeklerden daha az etkilendiği ve yaşlanmanın erkeklerde sol hemisferik fonksiyonları daha fazla bozabileceği gerçeği ortaya çıkmıştır. Agartz ve ark. nın yaptıklar MR ölçümlerinde de, 60 yaşın üstündeki erkeklerin beyindeki lateral ventriküler alanın kadınlardan daha geniş ve beyninin ise aynı yaş kadınlardan daha atrofik olduğu gösterilmiştir.

Yaşlanan beyinde en büyük atrofinin frontal ve temporal loplarda olduğunu gösteren araştırmada da, bu iki bölgedeki atrofinin erkeklerde kadınlardan önemli ölçüde fazla olduğu vurgulanmıştır. Sonuçta yapılan çok sayıdaki araştırmalarda gösterildiği gibi, erkek beyni kadın beyninden daha hızlı yaşlanmaktadır.

Cinsiyet ile korpus kallosum boyu arasındaki ilişkide çeşitli araştırmalara konu olmuştur. Fakat bu konudaki araştırma çelişkilidir. Bazı araştırmalarda korpus kallosum kalınlığı erkeklerde daha fazla olduğu gösterildiği halde, bazı araştırmalarda kadın erkek arasında önemli bir fark tespit edilememiştir. Elster ve ark.'larının sağ elini kullanan sağlıklı 60 kadın ve 60 erkekte MR ile yaptıkları araştırmada; korpus kallosumun anteroposterior uzunluğunun erkeklerde, kadınlardan geniş olduğu ölçülmüştür.

Allen ve Gorski de yaptıkları araştırmalarda anterior commissura ve massa intermedianın kadın ve erkekte farklılıklarını 100posmortem kadın ve erkek beyninde incelemişler ve kadınların ortalama % 53 daha geniş massa intermedia ya sahip olduklarını tespit etmişlerdir.

Beyin Metabolizması ve Cinsiyet

Beyin, organizmada metabolik aktif organlardan biridir. Ağırlığı vücut ağırlığının % 2'si olmasına rağmen, bazal şartlarda bir dakikada organizmanın kullandığı 25 ml 02'nin 50 ml'sini kullanır. Dakikada beyne ortalama 800 ml kan gider ve 77 mg glikoz bir dakikada kandan beyne geçer ve ATP'ye çevrilerek kullanılır. Beynin glikojen deposu yok denecek kadar azdır. Onun için hipoglisemiden en fazla etkilenen organların başında beyin gelir. Erkek ve kadın beyninde metabolizma yönünden önemli farklılıklar vardır.

Yapılan araştırmalarda beyin kan akımının, erkeklerden daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Mathew ve ark. 140 sağlıklı kişide erkek ve kadın beyninde sağ hemisfer, sol hemisfer beyin kan akımlarını ölçerek karşılaştırmışlar ve her iki hemisferde de kadınların beyin kan akımı erkeklerin beyin kan akımından önemli ölçüde yüksek olduğunu bulmuşlardır (p<0.001). Bu konuda 106 sağlıklı kişide yapılan araştırmada da, frontal sentral, temporal, paryetal, oksipital kortekste beyin kan akımı ölçülerek, erkeklerin aynı beyin bölgeleri ile karşılaştırılmaları yapılmış ve bütün beyin bölgelerinde kadınların beyin kan akımının erkeklerden yüksek olduğu ve en fazla farkın frontal kortekste olduğu tespit edilmiştir. Daha sonra yapılan çok çeşitli araştırmalarda da, hem total hem de bölgesel beyin kan akımı, kadınlarda erkeklerden yüksek olduğu vurgulanmıştır. Neden kadınların beyin kan akımı erkeklerden yüksektir? Bu gün bu sorunu cevabını tam olarak bilemiyoruz.

Araştırmacılar kadınların hematokrit değerinin erkeklerden daha az olduğunu ve periferik direncin düşük olduğunu dolayısıyla, kompansasyon için kadın beyin kan akımının fazla olduğunu ileri sürmüşlerdir. Fakat hematokrit değerleri ve kan PCO₂ değerleri eşitlenen kadın ve erkek arasında aynı farkın devam etmesi, bu hipotezi çürütmüştür. Diğer ileri sürülen bir görüş de, kadın beyninin erkek beyninden % 9 daha küçük olması, dolayısıyle beyne fazla kan giderek bu farkı kompanse etmeye çalışmasıdır. Fakat kadın ve erkek beyninin vücut ağırlığına oranı arasında fark bulunmaması bu görüşü de zayıflatmıştır. Burada çok ilginç olan nokta, 38 yaşında kadın ve erkeğin beyin kan akımları arasındaki farkın, 58 yaşındaki erkek ve kadın arasında da devam etmesidir. Diğer bir deyimle yaşlanma ile kadın erkek arasındaki beyin kan akımı farkı ortadan kalkmamaktadır.

Beyin kan akımının yanında, beyin glikoz kullanımı da kadın beyninde erkek beyninden yüksektir Baxter ve arkadaşlarının, 7 erkek 7 kadın üzerinde beyin glikoz kullanımı ölçtükleri araştırmada; kadının bütün beyninin glikoz kullanım hızının, erkekten % 19 daha fazla olduğu gösterilmiştir. Araştırıcılara göre kadın beyninin glikoz kullanım hızının erkekten fazla olması ostrojen hormonundan kaynaklanmaktadır.

Mensturyal siklusa bağlı olarak yapılan ölçümlerde östrojen hormonunun düzeyinin en yüksek olduğu dönemde, kadın beyninin glikoz utilizasyonu en yüksektir. Kadın yaşlandığı zaman bu farkın ortadan kalkması, bu hipotezi destekler görünmektedir. Beyin glikoz kullanımının dişilerde fazla olduğu deneysel olarak da gösterilmiştir. 14C-desoksiglikoz kullanılarak sıçanların östrus siklusundaki günlerde ayrı ayrı beyin glikoz kullanımları ölçülmüş ve östrus siklusunun her basamağında, dişi sıçan beyninin glikoz kullanımı, erkek beyninden anlamlı şekilde yüksek çıkmıştır.

Cinsiyet ve Kan-Beyin Bariyeri

Beyin kapiller endotel hücreleri, periferik kapillerlerden farklı olarak birbirlerine tight-junction denilen sıkı bağlantılarla bağlanmış ve pinositotik aktivitede, yok denecek kadar azdır. Devamlı bir bazal membran içeren bu endotel hücreleri, kan ile beyin arasında özel bir bariyer oluştururlar. Kan beyin bariyeri permeabilitesinin artması, vazojenik beyin ödemi gelişmesine neden olduğu için, klinikte önemlidir. Fizyolojik koşullarda nöronların homeostasisini sağlayan kan-beyin bariyeri hipertansiyon, konvulziyon, iskemi gibi pek çok patolojik koşulda permeabilitesini artırır (diğer bir deyimle, kan-beyin bariyeri yıkılır) ve istenmeyen nöronal hasarlar ortaya çıkabilir. Alzheimer hastalığı, şifrozen gibi pek çok psikiyatrik bozuklukların patogenezinde de kan-beyin bariyerinin yıkılmasının önemli olduğu vurgulanmıştır. Özellikle Alzheimer hastalığında nöron ölümünden ve nöritik plak oluşumunun artmasından kan-beyin bariyerinin yıkılmasının önemli olduğunu gösteren pek çok araştırma yapılmıştır.

Dişi ve erkekte kan-beyin bariyeri permeabilitesinin fizyolojik koşullarda farklı olduğu, sıçanlarda yapılan araştırmalarla ortaya koyulmuştur. Bu araştırmaya göre bazı sıçan türlerinde, bariyer permeabilitesi dişilerde erkeklerden daha fazladır. Daha sonra bilim adamlarının  yaptıkları araştırmalarda, bu farkın hipertansiyon, kolvulziyon gibi patolojik koşullarda da olduğu deneysel olarak gösterilmiştir.

Aynı doz bikukullin ile oluşturulan konvulziyonlarda dişilerde daha fazla kan-beyin bariyeri yıkılmakta ve daha fazla vazojenik ödem oluşmaktadır. Patolojik koşullarda erkeklerin kan-beyin bariyeri permeabilitesi daha az yıkılmaktadır. Diğer deneysel araştırmaların çoğunda olduğu gibi kan-beyin bariyeri konusundaki araştırmalar da erkek deney hayvanlarında yapılmakta, dişideki mensturyal siklusun deneyleri bozacağı görüşü buna neden olmaktadır. Oysa dünya nüfusunun yarısı kadın, yarısı erkek ve mensturyal siklusta fizyolojik bir olay olduğuna göre erkek deney hayvanlarından elde edilen sonuçlara göre, dişileri yorumlamak pek çok bilimsel hataya neden olabilir. Çünkü, kadın ve erkek beyni kan-beyin bariyeri permeabilitesindeki farklılık gibi, pek çok yönden erkekten farklıdır. Hem fizyolojik, hem de patolojik koşulda kadın ve erkek beyninin farklı olması tedavi açısından da önemlidir.

Kadın ve Erkek Beyninde Serotonin Metabolizması

Serotonin (5-hidroksitriptamin-5HT) merkez sinir sisteminin en önemli nörotransmiterlerinden biridir. Beyin serotonin metabolizması, serotonin reseptörleri ve serotonin miktarları ile çeşitli hastalıklar arasında sıkı bağlantılar olduğu ileri sürülmüştür. Serotonin metabolizması ile ilgili olduğu ileri sürülen hastalıklar:

Bu hastalıkları tek bir serotonin metabolizmasının bozulması ile izah etmek çok zor olmakla birlikte, serotonin beyinde miktarının değişmesinin bu hastalıkların oluşumunda çok önemli bir rol oynadığını ileri sürmek mümkündür. Bunlara ek olarak intihar ve beyin serotonin metabolizması üzerinde de pek çok araştırma yapılmış ve intihar girişiminde beyin serotonin miktarının azalmasının önemi vurgulanmıştır.

İntihara teşebbüs eden 12 kişinin beyin omurilik sıvısı 5-HIAA miktarı 19 ng/ml bulunurken, intihara teşebbüs etmeyen 9 kişide bu miktar, 25 ng/ml olarak tespit edilmiştir. Psikiyatrik bozukluklara bu kadar yakın ilişkisi olan serotonin, kadın ve erkek beyninde farklı dağılımı olduğu gösterilmiştir.

Aynı yaş grubunda kadın ve erkekten elde edilen beyin omurilik sıvısında, serotonin yıkım ürünü olan 5-hidroksi indolasetik asit (5-HIAA) miktarları ölçülmüş ve kadınların beyin omurilik sıvısında, 5-HIAA miktarlarının erkeklerin beyninden önemli oranda yüksek olduğu tespit edilmiştir. 176 erkek beyninden alınan beyin omurilik sıvısında S-HIAA konsantrasyonu 115+0.10 nmol/L olduğu halde, 124 kadın beyninden alınan sıvıda bu miktar 137.+0.10 nmol/L olarak ölçülmüştür. Bu fark, istatistiksel bakımdan anlamlıdır (p<0.005). Kadın ve erkek beyninde serotonin miktarlarının farklılığı yanında, serotonin sağ ve sol hemisferde farklı şekilde dağıldığı da gösterilmiştir. Postmortem yapılan araştırmada, serotonerjik mekanizmayı gösteren imipramin bağlama bölgelerinin, kadın sağ orbital frontal korteksine erkekten daha fazla olduğu gösterilmiştir. Serotonin mekanizmasının kadında hemisferler arasında asimetrik olması, sağ ve sol hemisferler arasındaki asimetride rol oynayabilir mi? Bilindiği gibi sağ hemisfer; sözel olmayan, sentetik, spasyal, algisal fonksiyonları, sol hemisfer; sözel, analitik sıralı zamana bağlı fonksiyonları üstlenmektedir. Erkeklerde kadınlara göre interhemisferik asimetri daha belirgindir. Bu asimetride kadın ve erkekteki nörotransmiter muhtevalarının farklılığı önemli rol oynayabilir.

Diğer taraftan cinsiyet ve psikopatoloji arasında da yakın ilişki vardır. Erkekler otizm, çoçukluk davranış bozuklukları, psikopati, cinsel sapmalar, erken başlayan kronik gelişim gösteren şizofrene yatkın oldukları halde, kadınlar depresyon (nörotik ve psikiyatrik formları) özellikle unipolar depresyon, anksiyete, fobiler histeri ve aneroksiya bulimia gibi hastalıklara çok daha fazla yatkındırlar. Bu hastalıkların patogenezinde diğer nörotransmiterler yanında serotonin de önemli bir yere sahiptir.

Kadınlarda daha fazla görülen migren türü baş ağrılarında da serotonin nörotransmiteri önemli bir yere sahiptir. Migrenin aura fazında salgılanan nörotransmiter, serebral vazokonstriksiyona ve beyin kan akımının azalmasına neden olabilmektedir. Dolayısıyla serotonine fizyolojik, patolojik pekçok fonksiyonları yönlendirdiği için, salınmasını artıran, azaltan, reseptörlerini bloke eden, metabolizmasını düzenleyen pek çok ilaç ile merkez sinir sistemindeki fonksiyonları regüle edilmektedir. Bu ilaçları kullanırken de kadın ve erkek beyninde serotonin muhtevasının farklı olduğunu bilmek önemli bir ipucu olarak görülmektedir.

Serotonin kadın ve erkek beyninde farklı dağılımının yanında GABA, Dopamin, Noradrenalin, Asetilkolin gibi nörotransmiterlerin miktarı da her iki cinsin beyninde farklılık göstermektedir. Merkez sinir sisteminin en önemli inhibitör nörotransmiteri olan GABA (Gamma aminobutirik asit) erkek ve dişi beyninde farklıdır. Yapılan araştırmalarda, GABA-T aktivitesinin, erkeklerin beyninde dişilerin beyninden daha yüksek olduğu tespit eilmiştir.

Sonuç olarak, hem fizyolojik, hem yapısal, hem de biyokimyasal yönden kadın ve erkek beyinleri arasında çok önemli farklılıklar vardır. Yapılan son araştırmalarla da bu farklılıklar daha da büyük önem kazanmaktadır. Hem fiyolojik davranışlarda, hem psikiyatrik ve nörolojik bozukluklarda bu farkı göz önüne almak son derece önemli görünmektedir.