Sexualisation du cerveau

Dans le système nerveux central, le système hypothalamo-hypophysaire (HH) est impliqué dans le contrôle du comportement sexuel. L’hypothalamus est une structure originale, qui va conférer des propriétés électriques et hormonales. Il établit un lien spécifique entre le système nerveux et le système hormonal, il est relié à une structure endocrine : l’hypophyse. L’hypothalamus contrôle la production des hormones hypophysaires. L’hypophyse produit des hormones de différentes natures, notamment la FSH et la LH qui sont des hormones sexuelles.

En ce qui concerne le comportement sexuel, le système hypothalamo-hypophysaire est impliqué entre autres dans la production de gamètes. L’ensemble du comportement sexuel et des conduites sexuelles sont souvent liés à un état physiologique spécifique (ex. : état de maturation des organes sexuels pour aller vers les conduites sexuelles), de maturation (développement des organes sexuels) et associé à un milieu hormonal spécifique (hormones sexuelles) et l’ensemble de ces conduites est en général sous le contrôle du système nerveux. Chez l’être humain, les modifications anatomiques de l’appareil génital et de la morphologie générale sont des éléments fondamentaux pour les anthropologues du XIX^e siècle dans l'acquisition d'un statut socio-culturel (autoreprésentation de la reproduction et épanouissement sexuel) ; l’identité de genre a été associée à tort au genre biologique dans une vision matérialiste par les tenants de la génomique anglo-saxone[2] du tournant des XX^e et XXI^e siècles, mais cette idée est à dissocier du genre biologique, puisque relevant de constructions socio-culturelles.

Le comportement sexuel peut être divisé en un côté biologique (production des gamètes) et d’un autre côté exprimé par les manifestations d’expression sexuelles. Chez l’humain, la différenciation sexuelle se fait au cours du développement des organes sexuels, la constitution sexuelle se fait selon la mise en place des appareils génétiques. Quel que soit le sexe, le développement de l’individu va se faire en deux grandes étapes : le stade différencié et indifférencié.

Quel que soit le sexe nous passons par deux étapes :

1. Indifférenciée : commune à tous les sexes et se situe aux premières semaines de la vie. Dans ce cas, l’ébauche de la gonade se développe au cours de la 4^e semaine du développement, cette ébauche va rester sexuellement indifférente entre la 4^e et la 7^e semaine de développement. D’un point de vue embryonnaire, deux grands types de cellules apparaissent. Les cellules somatiques, toutes les cellules de l'organisme sauf les sexuelles. Les cellules qui forment le tissu de la gonade proviennent du rein embryonnaire, le mesonéphros, qui produit également les cellules germinales. Ces dernières donneront les futures cellules sexuelles.
2. Différenciée : étape au cours de laquelle se mettent en place les premiers éléments qui vont donner les voies génitales. En parallèle, deux grands canaux vont se mettre en place : l’appareil de Wolff et de Müller qui sont communs aux deux sexes. À la suite de ce stade va suivre la 2^e phase du développement des organes sexuels. La gonade va se différencier soit en ovaires soit en testicules et les voies génitales seront soit mâles, soit femelles. Dans le cas du développement masculin, la gonade embryonnaire possède les chromosomes XY. Ces cellules se différencient en cellule de Leydig qui produira une hormone appelée la testostérone. On trouve aussi dans la gonade mâle un autre type de cellule qui va se différencier : ce sont les cellules de Sertoli qui produisent une hormone appelée l’AMH (anti mulérienne). Lors du développement masculin, sous l’influence de la testostérone, les canaux de Wolf se développent et donneront les voies génitales mâles. En même temps la présence de l’AMH va entraîner la dégénérescence du canal de Muller. Dans le cas du développement masculin on a deux hormones nécessaires : la testostérone et l’AMH. Dans le cas du développement femelle, l’absence de testostérone va être déterminante. En l’absence de cette hormone mâle les canaux de Wolf régressent. L’AMH est également absente et les canaux de Muller peuvent se développer et donner les voies génitales femelles. Au début du développement embryonnaire, les embryons mâles et femelles sont indifférenciés. C’est à partir de la 7^e semaine que l’on pourra distinguer les deux sexes. Le développement mâle est sous l’influence de deux hormones : testostérone et AMH. Chez l’embryon femelle, c’est l’absence de ces deux hormones qui vont faire le développement des organes génitaux féminins.

Toutes les stéroïdes sexuelles naturelles sont synthétisées à partir de la molécule de cholestérol (qui est un lipide). On distingue trois grandes catégories :

• Les androgènes, notamment la testostérone, sa forme active de l’embryogénèse est la DHT;
• Les œstrogènes, notamment l’œstradiol;
• Les progestogènes, notamment la progestérone, impliquée dans la grossesse.

Les androgènes

Celui de référence est la testostérone, cette hormone est majoritairement produite par les gonades mâles mais produite en faible quantité par l’ovaire et produite chez les deux sexes par les glandes surrénales. Chez l’homme et chez la femme on trouve de la testostérone mais en quantité inégale. La testostérone circule par le biais de la circulation sanguine. Une hormone n’est efficace que si elle trouve son récepteur. Un certain nombre de tissus possédant des cellules équipées de récepteurs à la testostérone y sont sensibles. La testostérone va être indispensable au cours de la différenciation sexuelle de l’embryon et le phénotype masculin est sous la dépendance de cette hormone. À la naissance, la testostérone pourrait participer à la sexualisation du cerveau et le conduire à un fonctionnement de type cyclique ou non cyclique[2]. À la puberté, la production de la testostérone augmente, elle va permettre le développement de caractères sexuels primaires, qui sont liés au développement des organes et à leur fonctionnement. Mais elle est aussi fondamentale pour le développement des caractères sexuels secondaires (voix, croissance…) Elle pourrait aussi être la cause des différences de comportement entre homme et femme[3].

Au cours de la vie, elle va permettre l’intégrité fonctionnelle des organes sexuels chez l’homme, et en particulier de la spermatogenèse. Il y a une faible diminution de testostérone chez l’homme au cours de sa vie. Elle va aussi avoir des effets beaucoup plus généraux et elle va en particulier jouer sur le métabolisme protéique, puisqu’elle a un effet anabolisant qui favorise la synthèse cellulaire. Elle entraîne une augmentation du poids et du développement de la masse musculaire. La testostérone a des effets sur la croissance, par cet effet anabolisant mais elle induit la soudure du cartilage chez l’homme. Elle a un effet sur le tissu osseux, en permettant une bonne minéralisation de l’os. Elle va être une hormone qui joue sur la genèse des cellules sanguines, elle permet l’augmentation du nombre de globules rouges en stimulant l’EPO. Elle est donc indispensable mais pas uniquement pour réguler la production des spermatozoïdes.

Les œstrogènes

Elles sont produites par une chaîne de synthèse du cholestérol. Ce sont aussi des hormones de type lipides. La synthèse des œstrogènes s’effectue majoritairement dans les organes génitaux féminins (l’ovaire) mais les testicules produisent aussi en faible quantité un peu d’œstrogène et en particulier de l’œstradiol. Les cellules du tissu adipeux (graisse) produisent aussi un peu d’œstrogène. Les hormones de type œstrogène sont aussi produites par certaines régions du cerveau notamment au niveau de l’hypothalamus. On les trouve également produites par les surrénales. Les œstrogènes circulent dans le sang et elles vont être actives sur les cellules cibles qui possèdent les récepteurs aux œstrogènes. Parmi ces cellules cibles, il y a les voix génitales femelles, mais il y a chez l’homme et la femme des neurones sensibles à cette hormone. Contrairement à la testostérone, cette hormone ne semble pas avoir d’effet indispensable pour avoir un développement des organes génitaux féminins. À la puberté, les œstrogènes vont chez la femme, intervenir dans le développement des caractères sexuels primaires (trompes…) et dans le développement des caractères sexuels secondaires. Ces hormones de types œstrogènes modifient la morphologie de la femme. Le derme est plus mince chez la femme que l’homme.

La progestérone

La progestérone est synthétisée par les gonades féminines (ovaires). On la retrouve produite en petite quantité par les gonades masculines (testicules) chez l’homme. On la trouve chez les deux sexes produites par les glandes surrénales. Il est proposé que cette hormone puisse être produite et synthétisée au niveau central. Le rôle biologique de la testostérone est une hormone sexuelle produite dans certaines régions, certains groupes de neurone, rôle important dans la sexualisation du cerveau. Ces stéroïdes sexuels sont des lipides qui traversent les membranes des cellules cibles et se fixent sur leur récepteur. Ce sont des messages chimiques qui vont induire la modification de l’expression de certains gènes. Les stéroïdes peuvent agir de manières différentes avec plutôt un rôle rapide et modulateur dans le temps. Ces stéroïdes se situent sur l’aspect de neurotransmission.

La différence majeure entre l’homme et la femme est la différence des cycles. La femme vit une expérience cyclique de vie et non l’homme.

La différenciation du cerveau mâle et femelle pourrait être liée à une différence hormonale. Cette différenciation sexuelle du cerveau se fait in utero, à une période donnée : on parle de période critique de développement. Cette période critique va être différente selon les espèces. Chez l’homme, la masculinisation du cerveau se fait au cours du 3^e ou 4^e mois de gestation. Les hormones androgènes semblent nécessaires à la masculinisation du cerveau, les œstrogènes sembleraient nécessaires à une féminisation du cerveau. Mais ces embryons se développent dans un environnement féminin. En effet, le fœtus, qu’il soit mâle ou femelle, se développe chez la femme. Pendant la gestation, le fœtus est dans un environnement féminin. De plus, lors de la gestation, de nombreuses hormones sont produites par la femme.

De façon précoce, pendant la gestation, il y a une protection du fœtus vis-à-vis des hormones femelles produites par la mère. Une protéine synthétisée au niveau du foie circule dans le sang fœtal et dans le liquide céphalo-rachidien (alpha-fœtoprotéine). Elle est capable de fixer les œstrogènes et les empêche d’agir. Dans le cas de l’embryon masculin, seuls les androgènes vont participer à sa masculinisation. Les fœtus mâles se protègent des hormones de la mère. Même si les hormones femelles sont indispensables, le cerveau est par défaut féminin et c’est la masculinisation qui est sous la dépendance des androgènes. Chez l’embryon masculin, les androgènes produits de façon précoce circulent dans le sang et vont agir sur ces cellules nerveuses ; la masculinisation du cerveau est sous la dépendance des androgènes. Le fœtus se protège des œstrogènes maternelles et va permettre de sexuer son cerveau par les androgènes. De façon paradoxale, on a pu montrer que l’œstradiol, hormone féminine, pouvait induire, dans certains cas, une masculinisation du cerveau[4] - [5]. En effet, l’agent masculinisant du cerveau au niveau neuronal n’est pas la testostérone mais l’œstradiol. Chez l’embryon masculin, lorsque la testostérone circule dans l’organisme, elle va pénétrer dans certains neurones, dans certaines régions du cerveau, et va passer dans certaines barrières membranaires du cerveau. Cette testostérone atteint les neurones et les transforme au niveau intracellulaire en œstradiol par des réactions enzymatiques.

Cette transformation a lieu principalement dans les neurones du système limbique et dans les neurones de l’hypothalamus. L’œstradiol à faible dose est immunisante et a un rôle féminisant, mais à forte dose au niveau neuronal, cette hormone a un rôle masculinisant. La sexualisation du cerveau du fœtus féminin est uniquement sous la dépendance de ces propres hormones, produites en quantité faible. Les hormones sexuelles pourraient intervenir de manière précoce sur la sexualisation du cerveau ; l’agent masculinisant ou féminisant du cerveau est une même molécule : l’œstradiol.

Son influence masculine ou féminine dépend de sa concentration. Le cerveau pourrait être sexué. Mais tout le cerveau n’est pas sexué. Paul Broca a essayé de corréler et de sexuer le cerveau des humains. Il a déterminé la taille des cerveaux. Il fut l’un des premiers à faire une corrélation entre le genre et la taille du cerveau (d’un point de vue anatomique, le cerveau des femmes est en moyenne plus petit que chez les hommes). Or la taille du cerveau ne corrèle qu'avec la taille de l'individu, non avec l’intelligence.

Le cerveau est sexué, d’un point de vue biologique. En effet, le cerveau est impliqué dans la reproduction, dans la production des hormones et dans celle des gamètes. Ces événements sont sous contrôle cérébral et sont différents en fonction des sexes.

Les différences comportementales peuvent aussi s'expliquer, non pas uniquement sur la base des différences anatomiques[6] - [7], mais sur des différences cognitives [8].

Entre autres, les facteurs endocrines : telles que la vision, l’ouïe, les émotions (désir, plaisir…), les émotions vont augmenter le [[rythme cardiaque|rythme cardiaque]]. Le système nerveux est l’élément clé de la régulation sexuelle. De plus, un ensemble de facteurs s’ajoutent : interne et externe qui modulent à la régulation du comportement sexuel.

• C. Vidal, Hommes, femmes, avons-nous le même cerveau ?, Paris, Le Pommier, 2012.
• X. Serron et M. Jeannerod, Neuropsychologie humaine, Paris, Mardaga, 2^e édition, 1999.
• D. Kimura, Cerveau d’homme, cerveau de femme ?, Paris, Odile Jacob, 1999.

• Comparaison biologique entre la femme et l'homme
• Différences de genre en psychologie humaine
• Réseau NeuroGenderings

• Ingalhalikar, M. et al (2014). Sex differences in the structural connectome of the human brain. PNAS, 111(2), 823–828.