Digit ratio è il termine col quale si indica il rapporto fra la lunghezza del dito indice e del dito anulare della mano destra: la misurazione avviene dal punto centrale della piega inferiore (dove il dito si unisce alla mano) sino alla punta del dito. È stato suggerito da alcuni studi che il rapporto tra la lunghezza del 2° dito (l'indice) e il 4° (l'anulare), è influenzato dall'esposizione agli androgeni come il testosterone, all'interno dell'utero materno e che questo rapporto 2D:4D può essere considerato una misura approssimativa dell'esposizione prenatale agli androgeni, i rapporti bassi 2D:4D sembrerebbero correlare con una maggiore esposizione prenatale agli androgeni.: un indice più lungo si tradurrà in un rapporto maggiore di 1, mentre un dito anulare più lungo si tradurrà in un rapporto minore di 1.
Il rapporto 2D:4D è anche indice di dimorfismo sessuale: mentre il secondo dito è tipicamente più corto sia nelle femmine che nei maschi, la differenza tra la lunghezze delle due dita è maggiore nei maschi rispetto alle femmine Diversi studi hanno dimostrato una correlazione tra il 2D:4D e varie caratteristiche fisiche e comportamentali.
Vi è da specificare che gran parte della voce si fonda su ipotesi basate su studi epidemiologici di tipo osservazionale con numeri di arruolati nell'ordine di diverse migliaia di soggetti: mancano ancora dati di studi a carattere prospettico su una popolazione adeguatamente numerosa, che sono a tutt'oggi in corso.
Anche se alcuni studi hanno affermato di mostrare una correlazione fra 2D:4D ratio e vari tratti comportamentali e fisici, questi studi sono stati criticati per i loro risultati irriproducibili e contraddittori, esagerate dichiarazioni di utilità,, e mancanza di protocolli di ricerca di alta qualità.
Tecniche di misura I primi studi hanno adottato una misura tramite calibro direttamente sulla mano, studi successivi usano la fotocopia della mano. Un'analisi comparativa evidenzia che la nuova tecnica tende a sottostimare il rapporto, sia tramite una misura "più corta" del dito indice, sia tramite una "più lunga" dell'anulare, e che le differenze crescono se cambiano i protocolli adottati per misurare la lunghezza, al punto da sconsigliare un confronto fra studi con tecniche di misura diverse, oppure di adottare due tecniche di misura nello stesso studio. La differenza è attribuita a un differente accumulo di grasso nelle dita, variabile col sesso e l'orientamento sessuale.
I campioni prendono in genere in considerazione persone in grado di muovere la mano e flettere le dita, per cui la lunghezza del dito è misurata sul piano con le dita chiuse. La convessità della mano o di una falange nel dito mignolo, la lunghezza delle unghie possono interessare tuttavia nella diagnosi prenatale di varia malattie genetiche (trisomia).
Relazione con i livelli ormonali
La lunghezza del dito indice risulta tanto maggiore quanto più è elevata la quantità di ormoni estrogeni nel feto durante i nove mesi di gravidanza, mentre la lunghezza del dito anulare è proporzionale alla concentrazione plasmatica di testosterone nel feto.
La verifica è stata effettuata riscontrando un coerente dimorfismo sessuale: il digit ratio nei neonati di sesso femminile è mediamente uguale a uno (cioè le dita sono di pari lunghezza), mentre quello dei neonati di sesso maschile è minore di uno (prevalenza del testosterone sugli ormoni estrogeni).
Le madri hanno mostrato un digit ratio più alto di quello dei neonati maschi e femmine, con una differenza maggiore fra la madre e la figlia femmina. La concentrazione di ormoni nel plasma era coerente. Tuttavia i valori della popolazione femminile prossimi a uno non sono stati coerenti con quanto era predicibile dalla differenza nel rapporto androgeni/estrogeni fra uomo e donna: la differenza era pari a un ordine di grandezza, ovvero 10 volte inferiore nella donna rispetto all'uomo.
Distribuzione statistica del digit ratio
Da uno studio condotto sulla mano destra 136 maschi e 137 femmine presso l'Università dell'Alberta risulta che:
Maschi: media 0,947, deviazione standard 0,029. Femmine: media 0,965, deviazione standard 0,026.
Supponendo una distribuzione normale, da questi dati si deduce che c'è una probabilità del 95% (detta anche livello di confidenza) che il valore del rapporto 2D:4D sia compreso tra 0,889-1,005 per i maschi, e che per le femmine cada nell'intervallo di valori 0,913-1,017.
Non sono noti studi comparativi della distribuzione del digit ratio condotti misurando e confrontando il valore per mano destra e mano sinistra tra loro e/o rispetto ai tratti somatici o psico-somatici di presunta correlazione, in modo da evidenziare quanto la parte destra rispetto alla sinistra si riveli un maggiore "marcatore" di tutto ciò che è stato associato a tale rapporto, sia nella popolazione maschile che in quella femminile.
Variabilità geografica e con i gruppi etnici
Manning e colleghi hanno dimostrato che il rapporto 2D:4D varia sensibilmente tra i diversi gruppi etnici: i bambini Han avevano i più alti valori medi di 2D:4D (0,954 ± -0,032), seguiti dai Berberi (0.950 ± 0,033), dagli Uiguri (0.946 ± 0.037), mentre i bambini giamaicani avevano la media più bassa (0,935 ± 0,035). Questa variazione è molto superiore rispetto alle a quelle esistenti fra i sessi; nelle parole di Manning, "È più alta della differenza tra un polacco e un finlandese, o tra un uomo e una donna", available on-line at
Tuttavia va notato che gli errori associati a ciascun dato 2D:4D non sono di entità tale da pensare che ci possano essere variazioni fra diverse etnie: infatti il rapporto per i bambini Han (0,954 ± -0,032) può considerarsi da 0,922, mentre il rapporto per i bambini giamaicani (0.935 ± 0.035) può raggiungere lo 0.970. Pertanto sono necessarie ulteriori ricerche, che garantiscano una misurazione quanto più accurata per stabilire se l'appartenenza etnica sia un fattore di variabilità per il rapporto 2D:4D.
Significato clinico
Il rapporto esprime la quantità di testosterone e estrogeni che la madre trasferisce nell'utero al feto durante il periodo gestazionale.
Gli studi clinici hanno mostrato che era alta la percentuale di individui col dito anulare più lungo dell'indice nei campioni maschili che avevano tratti psicosomatici che si definiscono durante la gravidanza e che sono attribuibili ad un alto livello di testosterone: tratti psicologici e caratteriali: individui divenuti sportivi di professione, propensione al rischio, al ragionamento e allo studio delle materie logico-matematiche, attività sessuale e numero di partner avutiEmma Nelson, Campbell Rolian, Lisa Cashmore, and Susanne Shultz (2010) "Digit ratios predict polygyny in early apes, Ardipithecus, Neanderthals and early modern humans but not in Australopithecus," Proceedings of the Royal Society B, November 3, 2010; tratti somatici: viso regolare e tratti mascolini attrattivi da parte delle donne, fertilità e lunghezza del pene sottoposto ad allungamento meccanico da parte del medico, lunghezza che si è ipotizzata proporzionale, ma che è comunque diversa dalla lunghezza del pene in erezione. Invece non sono stati esaminati altri aspetti della vita sessuale come lunghezza e larghezza del pene in erezione, incidenza di eiaculazione precoce, durata dell'erezione e del periodo refrattario.
Il rapporto fra estrogeni e androgeni non è costante nel tempo perché la produzione di un ormone e del suo antagonista varia durante la vita anche e soprattutto con fattori ambientali e non genetici, come l'alimentazione, lo stile di vita, l'apporto dall'esterno di ormoni sintetici o di sostanze stimolanti la loro produzione, che possono modificare la funzionalità di una ghiandola endocrina (si pensi all'insulina e al diabete mellito di tipo 1).
Questi argomenti indurrebbero a ritenere che: il digit ratio del feto non è collegabile con quello della madre, che alla nascita poteva presentare un rapporto estrogeni/androgeni variabile nella vita fino al momento della gravidanza. Invece, sono stati rapportati negli studi comparativi fra madre e neonato; non è possibile stabilire dalla forma della mano quanto testosterone e quanti estrogeni hanno un uomo o una donna nel sangue al momento della misurazione: un digit ratio differente nel soggetto dalla sua media può al limite essere considerato un marcatore del rischio di scompensi "attuali" fra i livelli di estrogeni e testosterone, da verificare con altri esami, dato che tali livelli erano fuori range durante il periodo della gravidanza (digit ratio fuori dalla media), mentre questo aspetto non si sarebbe mostrato nel periodo prenatale nella popolazione adulta che presenta un rapporto fra i due ormoni generalmente nella norma.
Uno degli studi più vasti condotti in merito su 2.000 tra uomini e donne ha confermato che a più basso digit ratio non corrispondeva una più alta concentrazione di testosterone nell'uomo adulto. Tuttavia gli studi di Manning (pioniere delle ricerche sul 2D:4D) su un campione di 500 sportivi, ha mostrato al contrario che il digit ratio basso è proporzionale alla performance sportiva in età adulta (in ordine decrescente: squadra nazionale/serie A/dilettanti/ giovanile /non-praticanti; senza avere tuttavia misurato i livelli plasmatici di testosterone): occorre allenarsi, ma campioni si nasce piuttosto che diventarlo.
Nel 2010 uno studio inglese ha scoperto di contro che un grande valore del rapporto 2D:4D indicano una positiva correlazione della psicopatia nelle femmine, e una positiva correlazione di insensibilità (psicopatia sub-scala) nei maschi.
La valutazione globale di questi studi suggerisce che i fattori ambientali possono modificare il rapporto androgeni/estrogeni per valori inferiori o in linea con la media, non per valori superiori alla media, quale è la performance di un atleta. Date le differenze esistenti fra cervello maschile e femminile, che terminano la loro formazione nei nove mesi di gravidanza, e che si ipotizza essere governate dal rapporto fra ormoni androgeni ed estrogeni, si è tentato di correlare il digit ratio alla preferenza dell'omosessualità o dell'eterosessualità. Tuttavia, oltre alla mancata conferma di una correlazione fra digit ratio e testosterone in età adulta (per valori mediani o deficit di questo ormone), nessuna correlazione tra omosessualità e digit ratio alto è stata riscontrata sia per gli uomini, che per le donne.
Non esiste una spiegazione chimico-anatomico-fisiologica del fatto che il livello di estrogeni e testosterone debbano necessariamente portare nel feto a una determinata forma delle mani, così come tale meccanismo non è noto nemmeno per gli altri tratti psicosomatici differenti tra uomo e donna. Né è mai stato condotto in merito uno studio epidemiologico esteso, negli anni e su un campione di migliaia di individui. Uno studio del 2011 cerca di motivare il digit ratio con la maggiore attività nel dito anulare rispetto al medio, sia dei recettori di ormoni androgeni che dei recettori di estrogeni: l'inattivazione dei recettori di androgeni e l'apporto di estrogeni decrescono la lunghezza del dito 4, mentre l'inattivazione dei recettori di estrogeni e l'apporto di testosterone aumentano la lunghezza e quindi il digit ratio.
Spiegazione degli effetti del digit ratio Non è chiaro il motivo per cui il rapporto 2D:4D sia influenzato dagli ormoni prenatali. Sono noti in letteratura scientifica esempi che mostrano effetti simili, come le oto-emissioni acustiche, o il rapporto tra le lunghezze di braccio e tronco. Si è ipotizzato che un'unica comune famiglia di geni (Pleiotropia), quella dei geni Hox, fossero responsabili dello sviluppo sia del pene sia delle dita nella mano.