你手里拿着两个皱巴巴的人类大脑，每个大脑都滴着甲醛。看一个，然后再看另一个。你能区分哪个大脑是女性的，哪个大脑是男性的吗？
你不能。
拉兹纳汉告诉《生活科学》杂志：“我不知道可以对男性和女性分布不重叠的人脑进行任何测量。”
但男性和女性大脑有何不同的问题可能仍然很重要，因为大脑疾病和精神疾病在两性之间表现不同。专家认为，弄清楚这种差异在多大程度上源于生物学和环境可能会带来更好的治疗方法。
大脑有许多不同的疾病——精神疾病和神经系统疾病——它们的发病率不同，并且在性别之间以不同的方式表达，他说。雷伊冯博士纽约大学兰格尼分校放射科临床医生兼研究副主席。 “尝试了解基线差异可以帮助我们更好地了解疾病的表现方式。”
现在，部分感谢随着人工智能（AI）的发展，科学家们开始利用细胞结构和神经回路的细微差异来可靠地区分男性和女性大脑，这些差异在从视觉感知到运动到情绪调节等广泛的认知任务中发挥着作用。其他研究指出，人类大脑结构中的性别差异可能从出生起就存在，还有一些基于实验室的动物研究指出，脑细胞在分子水平上的放电方式存在性别差异。
目前还完全不清楚这些差异的影响有多大。它们是否会改变人们大脑的功能或人们对疾病的易感性？他们是否应该规定医生为每位患者提供哪些治疗？即使科学家们查明了女性和男性之间微妙的大脑差异，他们的研究也不可避免地遇到了棘手的问题，即性、性别和文化如何相互作用来塑造人类认知。
目前，还无法回答这些重大问题。但正在进行和未来的研究——重点关注实验室动物、人类染色体和大脑发育，以及从青年期到成年期的研究对象——可能会开始揭示这些基于性别的差异如何具体影响认知，并最终影响大脑疾病的发展。
为什么要研究基于性别的大脑差异？
历史上，科学家们使用所谓的大脑差异对男人和女人如何思考和行为做出全面的陈述为性别歧视信念辩护女性天生不如男性聪明、能力较差。
尽管早期研究已被质疑，但现代研究仍然发现男性和女性之间的认知差异——至少平均而言是这样。例如，据报道，男性在空间能力测试中表现更好，而女性更擅长解读他人的面部表情。但男性和女性在社会中的成长和待遇却截然不同，那么这些差异的根源是什么？是先天因素还是后天因素，还是两者兼而有之？
拉兹纳汉说：“实际上，人类要……区分性别差异在多大程度上是由社会或环境驱动的，是极其困难的。” “所有这些假设和偏见都在我们没有意识到的情况下通过后门溜进了我们的头脑。”
考虑到研究大脑性别差异的可疑历史，以及以正确方式进行研究的后勤困难，人们可能想知道为什么科学家们要这么麻烦。对于许多人来说，这是因为神经系统疾病和精神疾病在男性和女性中的表现似乎不同，而生物和环境因素都可以解释其原因。
数据显示女性经历抑郁症发病率较高和偏头痛比男人多，而男人有和自闭症。关于男性人数的两倍比女性更容易患帕金森病，但患有这种疾病的女性往往病情进展得更快。所有这些数据都来自不一定区分性和社会性别的研究——“性”描述生物学，而“性别”反映自我认同，以及社会角色和压力。将这两个概念混为一谈会混淆我们对为什么存在特定差异的理解。
例如，青春期女孩比男孩更容易患抑郁症，这可能与她们的成熟方式有关大脑处理压力或者他们的可能性遭遇更多压力事件比那个年龄段的男孩还要多。相反，男孩的大脑是否使他们能够抵抗抑郁，或者他们实际上会由于社会耻辱而未能得到充分诊断？这些问题的答案指向不同的解决方案。
大型结构，差异可忽略不计
借助核磁共振等大脑扫描技术，科学家们发现了各种大脑结构的大小、形状和厚度方面存在细微的性别差异，以及连接大脑不同部分的网络的差异。
但如果考虑到雄性和雌性之间的平均体型差异，这些差异就很小甚至可以忽略不计了。莉丝·艾略特罗莎琳德·富兰克林医学与科学大学神经科学教授，《”（霍顿·米夫林·哈考特，2009）。
艾略特和同事最近回顾了大约30年的研究研究发现，平均而言，男性出生时的大脑比女性大脑大 6%，成年后会比女性大脑大 11%。这是有道理的，因为平均大脑尺寸随着平均身体尺寸而变化，而男性的身体往往更大。但当你考虑到整体尺寸差异时更微妙的结构差异研究人员得出结论，男性和女性的大脑缩小到可以忽略不计的程度。
艾略特告诉《生活科学》杂志：“大脑中可能存在物种范围内的性别差异，但到目前为止，这些差异尚未得到证实。” “所以如果它们存在的话，它们一定非常小。”
尽管如此，一些科学家报告称，这些差异并不随体型大小而变化。一些例子来了来自一个研究小组来自 40,000 多个成人大脑的核磁共振数据处理扫描了英国生物银行，来自英国 500,000 名成年人的医疗数据存储库。
在这项研究中，男性拥有更大的丘脑，这是感官信息的中继站。它们还有较大的壳核，有助于控制运动并构成反馈循环的一部分它告诉你一个动作是否执行得很好。平均而言，女性拥有较大的左侧伏隔核（大脑奖赏中心的一部分）和较大的左侧伏隔核。，事实和事件的短期记忆的存储站点，也有助于将信息转移到长期记忆。
但这项研究和其他研究都没有揭示出能够可靠地区分男性大脑和女性大脑的特定特征，因为不同性别的体型范围大部分重叠拉兹纳汉及其同事在回应该研究的一封信中指出。
信中的作者指出，对于确实存在的少数尺寸差异，目前无法判断它们是否解释了与性别相关的认知差异，或者它们是否实际上使男性和女性的认知更加相似。他们写道，也许男性和女性大脑的运作方式略有不同，以达到相同的输出，以“平衡”可能影响大脑功能的激素或遗传学差异。
“当我们只是谈论描述测量中的差异时，这并没有说明它是否具有任何功能相关性，”拉兹纳汉强调。
人工智能发现细微差别
虽然大规模的结构特征可能无法区分男性和女性的大脑，但人工智能正在帮助发现可能区分两者的其他更微妙的特征。其中一些差异出现在大脑微观结构的水平上，即大脑的单个细胞和这些细胞的组成部分。
例如，使用不同的人工智能模型来分析 1,030 名 22 至 37 岁年轻人的脑部扫描。该研究主要集中在白质，即神经元之间运行的绝缘线束。 “我相信我们的研究是第一项检测性别之间大脑微观结构差异的研究，”该研究的共同作者 Lui 说。
人工智能模型分析了大脑中局部地标（例如连接大脑两半的胼胝体）和连接远处细胞的高速公路的差异。它还研究了白质如何捆绑在一起，以及这些束的密度和绝缘性的差异。
这些算法可以在 92% 到 98% 的时间内准确预测与给定扫描相关的受试者的性别。 Lui 表示，准确度方面的剩余差距可能归因于“人类之间的巨大差异”。
大脑的任何一个部分都不能用来做出预测；一种模型依赖于白质的 15 个不同区域。不过，所有模型都显示出一些一致性，其中穿过中线的最大白质结构胼胝体是关键。
从出生开始
吕和同事的研究并不是为了解决个人的成长或环境如何塑造大脑的问题。它也无意将大脑中的生物学差异与性别差异区分开来。
性别描述了解剖学、生理学、激素和。性别特征分为男性或女性，尽管有些人的特征不完全属于任一类别。另一方面，性别是文化的。它包括人们如何识别和表达自己，以及他人如何对待他们和期望他们的行为。性别包括男人和女人，以及其他性别，包括那些属于总括术语非二元或者是特定文化所独有的，例如夏威夷的玛胡。
从历史上看，研究将性别和性别混为一谈。为了梳理这些因素并了解每个因素在大脑中的表现，随着时间的推移跟踪人们大脑的发育过程会很有帮助，而新的研究正开始这样做。
例如，一个2024年学习研究人员对 500 多名新生儿的平均大脑体积进行了观察：即使考虑了出生体重的差异，男性的大脑总体仍大 6%，而女性的灰质与白质比例更大。 （灰质，即神经元的细胞体，主要存在于大脑的外层，称为皮质。）灰质的平均差异在成年人中也可见，考虑到大脑较大，这是有道理的需要更多的白质来传递信号相距较远的细胞之间。
从统计数据来看，这些大范围的大脑差异比较小结构中的差异更为显着。女性有更大的胼胝体，海马体周围和关键的情绪处理中心有更多的灰质称为左前扣带回（ACG）。男性大脑部分区域的灰质较多颞叶参与感觉处理，以及在丘脑底核, 运动控制键。但性别只能解释这些结构中所见差异的一小部分。
作者指出，其中一些大脑差异“从出生后的最早阶段就存在”，并持续到成年期。这主要适用于全球差异，但也可能适用于一些较小的差异。例如， 研究但并非全部表明，成年女性的左侧 ACG 也较大，而不仅仅是婴儿。
从出生起就存在的持久差异可能是基于性别的。但在以后的生活中出现或消失的差异，比如海马体中的差异，可能会受到环境的影响，或者反映了发育过程中的性别差异，包括青春期荷尔蒙的变化。
性别与性别
像这样的研究可以帮助区分性别对大脑的影响。目前，我们对这些因素如何独立和协同塑造大脑的理解存在“巨大差距”，埃尔维莎·达马拉纽约范斯坦医学研究所精神病学助理教授。
Dhamala 和同事最近旨在利用来自青少年大脑和认知发展（ABCD）研究，一项位于美国的关于大脑发育和儿童健康的大型研究。他们整合了近 4,800 名儿童的功能性 MRI (fMRI) 扫描；功能磁共振成像跟踪大脑中的血流，以间接测量大脑活动。每个孩子在 9 岁或 10 岁时加入这项研究，并将被跟踪 10 年，以便进行后续研究。
功能磁共振成像扫描突出显示了与孩子们一样亮起的大脑区域或网络不同的任务，包括要求他们回忆几个图像的记忆测试。孩子们和他们的父母还回答了有关孩子们对自己性别的感受以及他们通常如何玩耍和表达自己的问题。 “这不是什么临床问题，”达马拉指出。 “这只是代表你性别的行为的一个方面。”
这些答案用于为每个孩子生成“分数”，人工智能算法可以将其用作数据点。
算法最终揭晓两个与性和性别相关的截然不同的大脑网络。与性别密切相关的大脑差异存在于负责处理视觉刺激和身体感觉、控制运动、做出决定和调节情绪的网络中。与性别相关的差异更加分散，涉及皮层许多区域内部和之间的联系。
在精确定位这些网络后，研究人员训练他们的人工智能算法，根据大脑活动“预测”孩子的性别。他们准确地确定了大多数儿童的性别，与吕的研究结果相似。事实证明，性别更加棘手：根据孩子们的问卷答案，人工智能无法预测他们在性别连续体中的位置，而根据父母的答案，它的预测能力超过了概率，但仍然比对性别的预测“低得多”，达马拉说。
尽管如此，这项研究强调了一个尚未得到充分研究的观点：性别以不同于性别的方式塑造大脑，她说。
有趣的是，Lui 和 Dhamala 的人工智能研究之间可以划出一些初步的界限。它们不能直接比较，因为这两项研究使用了不同类型的分析并侧重于大脑的不同特征。但达马拉告诉《生活科学》杂志，前一项研究中标记的许多物理白质束与后一项研究中强调的功能网络相对应。
举个例子，扣带回围绕胼胝体的白质束似乎是 Lui 的研究中做出预测的关键。它还将达马拉研究中标记的各种网络连接在一起，包括涉及情绪处理的回路。达马拉说，这暗示这些网络的物理解剖结构及其激活模式都存在性别差异。
性别差异领域的未来
科学家们在梳理大脑性别差异方面取得了一些进展，但要真正理解这些差异，研究人员需要进行更多的动物研究，以便进行更多的实验控制。2020 年论文由 Raznahan 共同撰写。
例如，对实验室老鼠的各种研究已经揭示了雄性和雌性在神经元之间形成连接的方式以及每种性别如何处理恐惧记忆方面的差异。
有关的：
在人类中，科学家可以收集更多的大脑数据就在出生时拉兹纳汉和同事补充说，为了查明孩子遇到任何文化影响之前可能存在的基线差异，然后随着时间的推移跟踪孩子。
另一种选择是研究 X 或 Y 染色体特有的人类基因。例如，通过观察具有额外或缺失性染色体的人，科学家们已经开始揭示这些基因如何要么膨胀要么收缩大脑结构，导致性别大小差异。染色体也可能- 例如，一个人患有自闭症的可能性，而额外的 X 则没有。这可能有助于解释为什么通常携带一个 X 和一个 Y 的男性比通常携带两个 X 的女性的自闭症发病率更高。
目前，此类研究在美国的命运尚不确定
提示者：管理人员 订单从新的总统政府来看，美国国家科学基金会一直在梳理积极的研究项目看看它们是否包含可能违反上述命令的词语，例如“女人”、“女性”和“性别”，以及美国国立卫生研究院似乎存档一项长期政策，要求研究中同时使用雄性和雌性实验动物。
“存在很多不确定性，”达马拉告诉《生活科学》。如果最坏的情况发生，“消除性别成分，或者让研究性别差异变得更加困难，将会使我们倒退而不是前进。”
但达马拉说，如果这个领域能够生存下来，未来的工作可以像 ABCD 研究那样纳入性别因素，使用问卷生成综合分数。她补充说，首先，科学家们至少可以询问研究参与者他们认为自己的性别。其他专家也同意。
通过采用这些策略，科学家们可以极大地推进这个可以追溯到亚里士多德的研究领域。他们的努力可以为自然与自然之间无休止的争论提供新的话题。他们可以发现有意义的性别差异，从而为更好地治疗抑郁症、阿尔茨海默病等疾病铺平道路。或者他们可以强调“异性”成员的相似之处实际上多于不同之处。
