
您正在持有兩個皺紋的人類大腦,每個人都會滴入甲醛。看一個,然後看另一個。您能說出哪個大腦是女性,哪個是男性?
你不能。
自從人類一直在尋找大腦中基於性別的差異至少是古希臘人的時代,這在很大程度上是徒勞的。這部分是因為人的大腦沒有以兩種不同的形式出現。Armin Raznahan博士,國家心理健康研究所的發育神經基因組學部分。
Raznahan告訴Live Science:“我不知道您對男性和女性分佈沒有重疊的人腦有任何措施。”
但是,男性和女性大腦如何差異的問題仍然可能很重要,因為性別之間的腦部疾病和精神疾病的表現不同。專家認為,解開這種差異的源自生物學與環境的植物不同。
大腦有許多不同的疾病 - 精神病和神經系統疾病 - 出現不同的患病率,並且在性別之間以不同的方式表達伊馮博士,紐約大學蘭尼放射學系的臨床醫生科學家和研究副主席。 “試圖了解基線差異可以幫助我們更好地了解疾病如何表現。”
現在,部分感謝(AI),科學家開始使用其細胞結構的細微差異以及在從視覺感知到運動到情感調節的各種認知任務中發揮作用的神經迴路中的細微差異來可靠地區分男性和女性大腦。其他研究指出,基於性別的人腦結構的差異可能是從出生而出現的,而其他基於實驗室的研究則表明,基於性別的腦細胞在分子水平上的發射方式的差異。
仍然完全不清楚的是這些差異在多大程度上很重要。他們會改變人們的大腦功能或對疾病的易感性嗎?他們是否應該決定醫生為每個患者提供哪些治療方法?即使科學家指出女性和男性之間的細微腦部差異,他們的研究不可避免地遇到了關於性,性別和文化如何相互作用以雕刻人類認知的棘手問題。
現在,不可能回答這些大問題。但是,持續的和未來的研究(專注於實驗室動物,人類染色體和大腦發育,以及從青年到成年的受試者)可能會開始揭示這些基於性別的差異如何具體影響認知,並最終影響大腦疾病的發展。
為什麼研究基於性別的大腦差異?
從歷史上看,科學家使用了聲稱大腦差異關於男人和女人的思維和行為以及對證明性別歧視信念是合理的那個女性天生就不那麼聰明,不如男性能力。
儘管早期的研究已被抹黑,但現代研究仍然發現男女之間的認知差異至少平均而言。例如,據報導男人在空間能力的測試上表現更好,而女人卻更好解釋他人的面部表情。但是男人和女人在社會上的養育和待遇差異很大,那麼這些差異的根源是什麼?是自然還是養育,還是兩者兼而有之?
拉茲納漢說:“實際上,在人類中,很難……在因果關係上區分性別差異是社會或環境驅動的。” “我們有所有這些假設和偏見,這些假設通過我們意識到的,從後門滑入了我們的頭部。”
鑑於研究大腦中性別差異的可疑歷史以及以正確方式進行的後勤困難,人們可能會想知道為什麼科學家會打擾。對於許多人來說,這是因為在男性和女性中神經系統疾病和精神病疾病似乎有所不同,生物學和環境因素都可以解釋為什麼這樣做。
數據表明女性經驗更高的抑鬱率和偏頭痛比男人那樣,而男人有和自閉症。關於兩倍的男人人數發展帕金森氏病比女性疾病,但患有這種病情的女性往往患有更快的疾病。所有這些數據都來自不一定將性別與性別區分開的研究 - “性”描述了生物學,而“性別”反映了自我認同以及社會角色和壓力。將這兩個概念融合在一起,我們對為什麼存在差異存在的理解。
例如,青春期女孩比男孩更有可能經歷抑鬱症,這可能與他們的成熟方式有關大腦應對壓力或他們的可能性遇到更多壓力事件比男孩在那個年齡。相反,男孩的大腦會使他們能夠抵抗抑鬱症,或者他們實際上是在去由於社會污名而被診斷不足?這些問題的答案指向不同的解決方案。
大規模結構,可以忽略不計
得益於MRI等大腦掃描技術,科學家發現了各種大腦結構的大小,形狀和厚度的細微性別差異,以及將大腦不同部分聯繫起來的網絡差異。
但是,當您說明男性和女性之間的平均大小差異時,這些差異很小,可以忽略不計。莉絲·艾略特(Lise Eliot),羅莎琳德·富蘭克林醫學與科學大學的神經科學教授,以及“粉紅色的大腦,藍色腦”(霍頓·米夫林·哈科特(Houghton Mifflin Harcourt),2009年)。
艾略特及其同事最近看大約30年的學習,發現雄性大腦在出生時的大腦比雌性大腦大6%,成年後生長11%。這是有道理的,因為平均大腦尺寸尺度以及平均體型,男性身體往往更大。但是,當您考慮到總體尺寸差異時,微妙的結構差異研究人員總結說,在男性和女性大腦之間縮小到可忽略的位置。
艾略特告訴《現場科學》:“大腦中可能存在整個物種的性別差異,但到目前為止,尚未得到證明。” “因此,如果它們存在,它們一定很小。”
儘管如此,一些科學家報告說,他們說的差異不會隨身攜帶。一些例子來了來自一個研究小組來自40,000多名成人大腦的MRI數據處理掃描了英國生物庫這是英國500,000名成年人的醫療數據存儲庫。
在這項研究中,男性有一個較大的丘腦,一個接力站用於感官信息。他們還有一個較大的鬼盤,這有助於控制運動並構成反饋循環的一部分這告訴您運動是否很好地執行。女性平均具有較大的左側核伏隔核,大腦獎勵中心的一部分,一個較大的,對於事實和事件的短期記憶的存儲站點,這也有助於將信息轉移到長期記憶中。
但是,這項研究和其他研究都沒有揭示出特定的特徵,該特徵可靠地區分給定的男性大腦與女性大腦,因為每個性別中看到的大小範圍很大Raznahan及其同事在對該研究的一封信中指出。
這封信指出,對於確實存在的幾種差異,目前無法說出它們是否解釋了與性別相關的任何認知差異,還是實際上使男性和女性的認知更為相似。他們寫道,也許雄性和女性大腦的運作略有不同以達到相同的輸出 - 激素或可能影響大腦功能的遺傳學的“平衡”差異。
Raznahan強調:“當我們只是在談論描述測量中的差異時,這並不是說明它是否具有任何功能相關性的任何內容。”
AI發現微妙的差異
儘管大規模的結構特徵可能無法區分雄性和女性大腦,但AI正在幫助揭示其他可能與兩者區分的細微特徵。其中一些差異出現在大腦的微觀結構水平上,這意味著其單個細胞和這些細胞的成分。
例如,使用不同的AI模型來分析22至37歲的1,030名年輕人的腦部掃描。該研究主要集中在白質,即神經元之間運行的絕緣佈線束。該研究合著的盧伊說:“我相信我們的研究是第一個檢測性別之間大腦微觀結構差異的研究。”
AI模型分析了大腦中兩個局部地標的差異(例如,call體,它連接了大腦的兩半)以及連接遠處細胞的高速公路。它還研究了白質是如何捆綁在一起的差異,以及這些捆綁包的密度和隔熱性的差異。
該算法準確地預測了與給定掃描相關的受試者的性別92%至98%。盧伊說,準確性的剩餘差距可能取決於“人類的巨大差異”。
沒有一個大腦的任何部分可以用於做出預測。一種模型依靠15個不同的白質區域。但是,所有模型均顯示出一些一致性,其中最大的白質結構橫穿中線,call體call,脫穎而出。
從出生
Lui及其同事的研究並非旨在解決個人的成長或環境如何塑造大腦。它也不旨在將大腦的生物學差異與植根於性別的生物學差異。
性別描述了解剖學,生理學,激素和。性格特徵被歸類為男性或女性,儘管有些人的特徵不要整齊地融入這兩個類別。另一方面,性別是文化的。它涵蓋了人們的認同和表達方式,以及他人如何對待和期望他人的行為。性別包括男人和女人,以及其他人,包括那些屬於雨傘術語非二進制或者是特定文化所獨有的,例如甚至。
從歷史上看,研究使性別和性別混為一談。為了嘲笑這些因素,看看每個因素如何在大腦中表現出來,隨著時間的流逝,人們隨著大腦的發展而跟隨人們會有所幫助 - 新的研究開始做到這一點。
例如,2024研究考慮到超過500名新生兒的平均大腦體積:男性的大腦總體上大6%,即使考慮到出生體重的差異,雌性的灰色與白色比例較大。 (灰質,神經元的細胞體,主要發現在大腦的外層,稱為皮層。)在成年人中也可以看到灰質的平均差異,這是有意義的需要更多的白色物質來繼電信號在遙遠的細胞之間。
從統計上講,這些大型大腦差異比在較小結構中看到的差異更為重要。雌性具有更大的callosa callosa,以及海馬周圍的更多灰色物質,並在關鍵的情感上進行了樞紐稱為左前扣帶回回(ACG)。雄性在部分地區有更多的灰色物質參與感官處理的顳葉,以及丘腦下核,運動控制的鑰匙。但是性只能解釋這些結構中看到的差異的一部分。
作者指出,這些大腦差異中的一些是“從產後生命的最早階段出現”,並一直持續到成年。這主要適用於全球差異,但也有可能用於一些較小的差異。例如, 研究- 但不是全部 - 表明,成年女性的左ACG不僅在嬰兒中也更大。
出生時存在的耐用差異可能是基於性別的。但是,像海馬中的差異一樣,在以後的生活中出現或消失的差異可能受環境的影響,或者反映了發展中的性別差異,包括青春期的激素轉變。
性別與性
這樣的研究可以幫助嘲笑性別和性別對大腦的影響。目前,我們對這些因素如何獨立塑造大腦如何獨立和同時塑造大腦的理解有一個“巨大差距”。Elvisha Dhamala,紐約Feinstein醫學研究機構的精神病學助理教授。
Dhamala及其同事最近旨在使用來自青少年大腦和認知發展(ABCD)研究,一項基於美國大腦發育和兒童健康的巨大研究。他們納入了近4,800名兒童的功能性MRI(fMRI)掃描; fMRI跟踪大腦中的血液流動,從而間接地衡量了大腦活性。每個孩子在9歲或10歲時加入了研究,並將遵循10年,這將實現後續研究。
fMRI掃描突出了鏈接的大腦區域,或像孩子一樣點亮的網絡不同的任務,包括需要他們回憶幾張圖像的內存測試。孩子們和他們的父母還回答了有關孩子對自己的性別的感受以及他們通常如何演奏和表達自己的問題。達哈拉(Dhamala)指出:“這不是臨床上的。” “這只是代表您性別的行為的一個方面。”
這些答案用於為AI算法可以用作數據點的每個孩子生成“分數”。
該算法最終揭示了兩個與性別和性別有關的很大不同的大腦網絡。在負責處理視覺刺激和身體感覺,控制運動,做出決策和調節情緒的網絡中發現了與性別最密切相關的大腦差異。與性別相關的差異被更廣泛地分散,涉及皮質中許多區域內和之間的聯繫。
在指出了這些網絡之後,研究人員訓練了他們的AI算法,以根據大腦活動“預測”孩子的性別或性別。他們準確地確定了大多數兒童的性別,類似於LUI的研究結果。性別被證明是棘手的:有了孩子的問卷回答,AI無法預測他們降落在性別連續體中,而有了父母的回答,其預測能力超出了機會,但仍然“比性別的預測要低得多”。
儘管如此,這項研究強調了一個研究的思想:她說,性別以與性別不同的方式雕刻了大腦。
有趣的是,可以在Lui和Dhamala的AI驅動研究之間提取一些暫定線。它們無法直接比較,因為兩項研究使用了不同類型的分析,並集中在大腦的不同特徵上。但是,德哈拉告訴《現場科學》,但前一項研究中標記的許多物理白質區與後者強調的功能網絡相對應。
例如,c- 一個包圍call體的白色物質 - 似乎是在Lui的研究中做出預測的關鍵。它還將Dhamala研究中標記的各種網絡鏈接在一起,包括參與情感處理的電路。達哈拉說,這暗示著這些網絡的物理解剖結構及其激活模式都存在性別差異。
性別差異領域的未來
科學家在挑逗大腦的性別差異方面取得了一些進步,但是要真正理解這些區別,研究人員將需要進行更多的動物研究以允許更多的實驗控制。2020年由Raznahan合著的論文。
實驗室大鼠的各種研究已經揭示了男性和女性如何形成神經元之間的聯繫以及每個性別過程如何恐懼記憶的差異。
有關的:
在人類中,科學家可以收集更多的大腦數據出生時Raznahan及其同事補充說,要查明可能在孩子遇到任何文化影響之前可能存在的基線差異,然後隨著時間的流逝跟踪孩子。
另一個選擇是研究X或Y染色體獨有的人類基因。例如,通過看額外或缺少性染色體的人,科學家已經開始解開這些基因膨脹或收縮大腦結構,導致大小的性別差異。染色體也可能- 例如,一個人患有自閉症的可能性,而額外的X則沒有。這可能有助於解釋為什麼通常攜帶一個X和一個y的男性比通常有兩個Xs的女性具有更高的自閉症率。
目前,美國的命運在美國尚不確定
提示管理人員 訂單來自新總統政府,國家科學基金會一直在積極的研究項目中梳理查看它們是否包括可能違反上述命令的單詞,例如“女人”,“女性”和“性別”,以及國立衛生研究院似乎存檔了一項長期的政策,需要研究中的男性和女性實驗室動物。
達哈拉(Dhamala)告訴《現場科學》:“有很多不確定性。”如果最壞的情況發生了,“去除性別成分或使研究性別差異更難的情況將推動我們向後而不是前進。”
但是,如果該領域生存,未來的工作可能會以ABCD研究的方式納入性別,並使用問卷來產生綜合分數。她補充說,首先,科學家至少可以詢問研究參與者他們認為的性別。其他專家同意。
通過採用這些策略,科學家可以極大地推進了追溯到亞里士多德的研究領域。他們的努力可以為自然與自然的無盡辯論提供新的談話。他們可以發現有意義的性別差異,為更好的抑鬱症,阿爾茨海默氏症以及更多的方式鋪平了道路。或者,他們可以強調“異性”成員實際上與不同的方式相似。