新研究發(fā)現(xiàn)大腦中的性別差異:這意味著什么?
來(lái)源:新浪科技
發(fā)布時(shí)間:2020-07-30
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新研究中,美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的研究人員將解剖學(xué)與性染色體聯(lián)系了起來(lái),該結(jié)果可能會(huì)為精神疾病的研究提供新的線(xiàn)索。?

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神經(jīng)科學(xué)中性別差異的研究引發(fā)了許多爭(zhēng)議,相關(guān)的結(jié)論往往被誤用

  

  新浪科技訊 北京時(shí)間7月30日消息,在近期一項(xiàng)新研究中,美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的研究人員將解剖學(xué)與性染色體聯(lián)系了起來(lái),該結(jié)果可能會(huì)為精神疾病的研究提供新的線(xiàn)索。然而,這又是一個(gè)十分敏感的話(huà)題,相關(guān)的結(jié)論很容易被誤用。

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  對(duì)阿明·拉茲納漢來(lái)說(shuō),發(fā)表關(guān)于性別差異的研究是一個(gè)令人不安的話(huà)題。目前,拉茲納漢在美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院擔(dān)任發(fā)育神經(jīng)基因組學(xué)部門(mén)的負(fù)責(zé)人,他很早就知道,尋找男性和女性大腦的不同之處可能會(huì)帶來(lái)意想不到的影響。

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  拉茲納漢說(shuō):“剛開(kāi)始做這方面的研究時(shí),我就嘗到了苦頭。”在攻讀博士學(xué)位期間,他發(fā)表了一項(xiàng)研究,內(nèi)容男性和女性大腦的結(jié)構(gòu)差異,以及這些差異如何隨年齡變化。他說(shuō):“我們觀(guān)察到一種特殊的模式,而且非常謹(jǐn)慎地只進(jìn)行了描述,人們應(yīng)該這么做,而不是跳到功能上的解釋?!比欢?,盡管拉茲納漢做了種種努力,媒體還是很快發(fā)表了一篇文章,引用他的研究為單性別學(xué)校教育辯護(hù),認(rèn)為男孩和女孩必須以不同的方式學(xué)習(xí),因?yàn)樗麄兊拇竽X解剖結(jié)構(gòu)略有不同。“這真的讓我非常吃驚,”他說(shuō),“這段經(jīng)歷一直陪伴著我?!?/p>

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  盡管如此,拉茲納漢仍在繼續(xù)研究性別差異,希望能更好地理解人類(lèi)的神經(jīng)發(fā)育障礙。他所關(guān)注的,是那些性染色體為非整倍體的人,或者在XX(典型的女性)和XY(典型的男性)之外出現(xiàn)任何變異的人?;蜃儺愓撸ㄈ鏧XY)患上其他疾病,如自閉癥譜系障礙、注意力缺陷多動(dòng)障礙(ADHD)和焦慮癥等的風(fēng)險(xiǎn)更大。拉茲納漢希望,通過(guò)揭示兩性大腦是否不同以及如何不同,比如大腦某些區(qū)域的大小或它們之間的聯(lián)系強(qiáng)度等,進(jìn)而弄清楚為什么非整倍體的人更有可能經(jīng)歷神經(jīng)發(fā)育和精神方面的問(wèn)題。解決這個(gè)謎題,可能是揭開(kāi)人類(lèi)精神疾病之謎的重要一步。

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  大腦的性別差異

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  不久前,拉茲納漢的團(tuán)隊(duì)在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上發(fā)表了一項(xiàng)研究,不僅報(bào)告了兩性大腦在某些部位的體積上存在可信的性別差異,而且這些差異與性染色體的直接影響存在聯(lián)系?!霸谶@項(xiàng)研究中,我們?cè)噲D提出一些相對(duì)簡(jiǎn)單,但還沒(méi)有被直接解決的問(wèn)題,”拉茲納漢說(shuō),“比如人類(lèi)大腦的解剖學(xué)性別差異在多大程度上可以復(fù)制?如果可以復(fù)制的話(huà),這些差異又是由哪些功能系統(tǒng)共同定位的呢?”

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  拉茲納漢的團(tuán)隊(duì)沒(méi)有自己收集數(shù)據(jù)來(lái)解決這些問(wèn)題,相反,他們參與了“人類(lèi)連接組計(jì)劃”。該計(jì)劃收集了多家機(jī)構(gòu)1000多名參與者的腦部掃描結(jié)果。利用傳統(tǒng)的核磁共振成像(MRI)數(shù)據(jù),他們比較了采自男性和女性大腦不同區(qū)域的灰質(zhì)含量。灰質(zhì)是一種神經(jīng)組織,也是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的重要組成部分,聚集了大多數(shù)神經(jīng)元的細(xì)胞體。盡管兩性的大部分大腦區(qū)域看起來(lái)很相似,但在某些區(qū)域,男性或女性似乎各自擁有更多的灰質(zhì)。

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  研究人員將他們的結(jié)果與另一組大數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)這些大腦區(qū)域與性染色體上基因異常表達(dá)的區(qū)域相關(guān)。在拉茲納漢看來(lái),染色體與大腦結(jié)構(gòu)之間的潛在聯(lián)系尤其令人興奮。他說(shuō):“如果我們能更好地理解性的生物學(xué),也許這些通路將幫助我們理解,是什么因素使一個(gè)人處于表現(xiàn)出自閉癥譜系障礙癥狀的危險(xiǎn)之中。”

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  不過(guò),也有其他學(xué)者質(zhì)疑這類(lèi)研究能否真的幫助我們理解精神障礙。美國(guó)羅莎琳德·富蘭克林大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)教授莉斯·艾略特認(rèn)為,相比生物學(xué)差異,醫(yī)生的偏見(jiàn)或診斷標(biāo)準(zhǔn)或許更能解釋某些疾病在流行程度上的性別差異。性別差異研究的支持者時(shí)常提到,男孩被診斷為自閉癥的幾率是女孩的四倍,但艾略特質(zhì)疑這一統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的相關(guān)性?!拔艺J(rèn)為這在很大程度上只是診斷上的偏見(jiàn),”她說(shuō),“這種障礙的定義是基于對(duì)男性的刻板印象?!?/p>

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  艾略特認(rèn)為,在缺乏明顯醫(yī)學(xué)益處的情況下,這種類(lèi)型的研究只會(huì)強(qiáng)化男性和女性存在本質(zhì)差異的觀(guān)點(diǎn),甚至?xí)槠缫暸缘男袨樘峁├碛伞M管作者可能并不希望得到這樣的結(jié)果。她指出,這項(xiàng)研究“完全沒(méi)有醫(yī)學(xué)價(jià)值”。相反,這會(huì)“強(qiáng)化性別之間固有的、天生的、上帝賦予的——怎么說(shuō)都行——差異,從而消除真正平等的觀(guān)念?!?/p>

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  類(lèi)似的擔(dān)憂(yōu)是神經(jīng)科學(xué)中性別差異研究引起諸多爭(zhēng)議的原因之一。另一方面,對(duì)一致性的擔(dān)憂(yōu)也困擾著這一學(xué)科。一些研究報(bào)告了大腦區(qū)域的大小,或某些區(qū)域與其他區(qū)域的聯(lián)系程度存在性別差異,但往往對(duì)這些差異存在于何處存在分歧。對(duì)此艾略特評(píng)論道:“人們從事這些研究的時(shí)間越長(zhǎng),情況就變得越混亂。”

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  造成這種不一致的原因,可能是因?yàn)榭茖W(xué)家傾向于報(bào)道證明性別差異的研究,而不是證明兩性相似性的研究。2018年,美國(guó)斯坦福大學(xué)元研究創(chuàng)新中心的研究人員發(fā)現(xiàn),有證據(jù)表明,科學(xué)家更有可能發(fā)表發(fā)現(xiàn)潛在性別差異的研究,而不是發(fā)現(xiàn)沒(méi)有差異的研究。研究作者警告稱(chēng),由于只檢查少數(shù)對(duì)象的研究容易出現(xiàn)假陽(yáng)性,因此傾向于發(fā)表這些陽(yáng)性結(jié)果的偏見(jiàn)使我們很難了解這些研究的可信度。

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  體積與功能的關(guān)系

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  拉茲納漢的團(tuán)隊(duì)也意識(shí)到了這些問(wèn)題,并努力確保所發(fā)現(xiàn)的任何差異都反映了大腦解剖的真實(shí)模式,而不是數(shù)據(jù)集中某些隨機(jī)的怪異模式。對(duì)大量受試者的觀(guān)察結(jié)果,更有可能適用于作為整體的人口,這也是他們?yōu)槭裁匆蕾?lài)于“人類(lèi)連接組計(jì)劃”的龐大數(shù)據(jù)集。在分析了這些數(shù)據(jù)并修正了大腦總?cè)萘浚ㄕ缒行缘钠骄w型大于女性,大腦也是如此)之后,研究人員發(fā)現(xiàn)了一些明顯的差異。

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  比如,男性在枕葉(與視覺(jué)有關(guān))、杏仁核和海馬體(在情感和記憶中起重要作用的區(qū)域)的部分區(qū)域具有相對(duì)的體積優(yōu)勢(shì)。另一方面,女性的前額葉皮層(與決策和自我控制有關(guān))和腦島(與情感、味覺(jué)等多種功能有關(guān))的灰質(zhì)更多。這些結(jié)果似乎表明,女性在決策方面比男性更有優(yōu)勢(shì),而男性的記憶力更好。但是,從這些研究結(jié)果中推斷出如此顯著的結(jié)論是不可能的?!拔覀兊陌l(fā)現(xiàn)可能完全沒(méi)有行為上的關(guān)聯(lián),”拉茲納漢說(shuō)道。

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  首先,我們并不清楚灰質(zhì)體積對(duì)大腦功能到底意味著什么。大腦包含兩種主要類(lèi)型的組織:灰質(zhì)和白質(zhì),前者包含神經(jīng)元細(xì)胞體,后者則由數(shù)百萬(wàn)條“溝通管線(xiàn)”組成,負(fù)責(zé)連接不同腦區(qū)的灰質(zhì),使神經(jīng)元能向遠(yuǎn)處發(fā)送信號(hào)。灰質(zhì)和白質(zhì)相互依賴(lài)以實(shí)現(xiàn)各自的功能,二者的體積變化能否帶來(lái)益處,目前尚未可知。

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  “無(wú)論如何,更多的灰質(zhì)絕對(duì)不是一件好事,”美國(guó)馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院的藥理學(xué)教授瑪格麗特·麥卡錫說(shuō),“這只是一個(gè)表明神經(jīng)元存在差異的測(cè)量結(jié)果,包括它們產(chǎn)生了多少突觸,以及其他類(lèi)似的東西。”

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  然而,人們很容易得出“體積很重要”的結(jié)論,而且有一些證據(jù)支持這一觀(guān)點(diǎn)。20年前,倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員發(fā)表了一項(xiàng)研究,引起了特別大的轟動(dòng)。該研究表明,倫敦出租車(chē)司機(jī)的海馬體比大多數(shù)人都要大得多,而他們恰好必須僅靠記憶來(lái)學(xué)習(xí)如何在一個(gè)混亂的大城市中導(dǎo)航。由于海馬體與空間記憶有關(guān),因此這項(xiàng)研究似乎表明大腦區(qū)域的大小與某種特殊技能存在關(guān)聯(lián)。然而,學(xué)習(xí)一種技能與大腦特定區(qū)域的生長(zhǎng)有關(guān)并不意味著該區(qū)域的大小就與這種能力普遍相關(guān)。因此,這項(xiàng)研究并不意味著天生具有較大的海馬體就等于記憶力更強(qiáng)。

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  在大多數(shù)情況下,把“情感”或“決策”這樣的功能歸于個(gè)別區(qū)域是一種嚴(yán)重的過(guò)度簡(jiǎn)化。事實(shí)上,大多數(shù)區(qū)域都具有多種功能,而大部分功能也需要多個(gè)區(qū)域的協(xié)同。因此,拉茲納漢使用了一個(gè)名為“Neurosynth”的數(shù)據(jù)庫(kù),試圖了解樣本中顯示性別差異的區(qū)域是否與特定功能有關(guān)。該數(shù)據(jù)庫(kù)匯編了數(shù)千份人類(lèi)神經(jīng)科學(xué)研究報(bào)告,都涉及大腦區(qū)域和功能之間的聯(lián)系,其中記錄大量“多對(duì)多”的關(guān)系。拉茲納漢將他的發(fā)現(xiàn)與Neurosynth的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,只發(fā)現(xiàn)了一個(gè)明確的結(jié)果:他所識(shí)別的一些區(qū)域與面孔處理有關(guān),而面孔處理主要涉及到人臉識(shí)別或識(shí)別面孔所表達(dá)的情緒。

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  令人困惑的是,盡管拉茲納漢發(fā)現(xiàn)男性大腦的面孔處理區(qū)域大于女性,但之前的研究表明,女性在面孔處理任務(wù)上的表現(xiàn)實(shí)際要好于男性。因此,很難說(shuō)拉茲納漢對(duì)灰質(zhì)數(shù)量的觀(guān)察是否與行為上的差異有關(guān)——無(wú)論一些讀者多么渴望得出這樣的結(jié)論?!皩?duì)我們來(lái)說(shuō),一開(kāi)始就把這一點(diǎn)說(shuō)出來(lái)是非常重要的,”拉茲納漢說(shuō)道。

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  性染色體的影響

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  海爾特·德弗里斯是美國(guó)喬治亞州立大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所的生物學(xué)主任,他對(duì)于拉茲納漢的團(tuán)隊(duì)沒(méi)有在解剖學(xué)變異和功能差異之間找到直接聯(lián)系并不感到非常驚訝。“人們發(fā)現(xiàn)的許多差異,”他說(shuō),“可能一開(kāi)始就是為了讓男性的大腦最適宜在男性身體里工作,讓女性的大腦最適宜在女性身體里工作。”換句話(huà)說(shuō),大腦結(jié)構(gòu)的不同可能不會(huì)導(dǎo)致兩性行為的不同,而是導(dǎo)致更相似的行為。“如果我們所做的大部分事情只是為了簡(jiǎn)單地生存下去,那么男性和女性的大部分功能不應(yīng)該有太大的差異,”德弗里斯說(shuō),“男性和女性的生存方式并沒(méi)有什么不同。”

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  拉茲納漢的團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)生物學(xué)理論,來(lái)解釋他們觀(guān)察到的腦灰質(zhì)差異背后的原因。他們利用大腦轉(zhuǎn)錄組的數(shù)據(jù),也就是大腦各區(qū)域中優(yōu)先被激活以制造蛋白質(zhì)的基因序列,來(lái)確定在他們觀(guān)察到的差異最大的區(qū)域中,有哪些基因看起來(lái)更活躍。有一對(duì)染色體與眾不同,那就是性染色體。與大腦的其他區(qū)域相比,在那些男性比女性具有更多灰質(zhì)的區(qū)域中,性染色體明顯更加活躍。

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  拉茲納漢說(shuō):“這當(dāng)然不能證明性(染色體)與解剖學(xué)上的性別差異有因果關(guān)系,但空間上的關(guān)聯(lián)更讓人內(nèi)疚?!本拖駛商娇偸窃诜缸铿F(xiàn)場(chǎng)觀(guān)察到同一個(gè)人一樣,拉茲納漢有理由懷疑性染色體的表達(dá)會(huì)影響腦灰質(zhì)體積的差異,特別是當(dāng)這兩種情況出現(xiàn)在同一區(qū)域的時(shí)候。但是,拉茲納漢仍然沒(méi)有直接的證據(jù)。

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  如果拉茲納漢關(guān)于性染色體作用的假設(shè)是正確的,那么關(guān)于性別差異的研究就會(huì)受到重大影響。根據(jù)德弗里斯的說(shuō)法,科學(xué)家們一直認(rèn)為性染色體對(duì)大腦結(jié)構(gòu)沒(méi)有直接影響。他指出,性染色體的影響反而是更加迂回的:基因會(huì)促使性腺發(fā)育,然后分泌激素,進(jìn)而影響大腦發(fā)育。德弗里斯表示,目前流行的觀(guān)點(diǎn)是“基因的作用是決定睪丸或卵巢的形成。一旦做出決定,激素就會(huì)接管之后的工作”。

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  但拉茲納漢的觀(guān)察似乎表明,性染色體可以直接影響大腦解剖結(jié)構(gòu),而不需要激素充當(dāng)中介。 “他發(fā)現(xiàn)了性染色體上的基因,”麥卡錫說(shuō),“這真的非常令人興奮,也非常新奇,因?yàn)槲覀円恢痹趶?qiáng)調(diào)性腺類(lèi)固醇激素的作用?!边@些激素就包括雌激素和雄激素(睪酮)。然而,這項(xiàng)研究未能證明性染色體對(duì)大腦結(jié)構(gòu)的影響。相關(guān)性并不等同于因果關(guān)系。德弗里斯指出,拉茲納漢的工作“并不一定表明這些性染色體基因?qū)е铝诉@些差異”。

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  這意味著什么?

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  還有什么因素能起到關(guān)鍵作用呢?可能是環(huán)境因素,比如性別角色或?qū)儆谑軌浩热后w的心理壓力。正如倫敦出租車(chē)司機(jī)在了解了城市的復(fù)雜布局后,其大腦解剖結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化一樣,男性和女性的大腦也會(huì)隨著社會(huì)對(duì)他們的特殊要求而發(fā)生變化。艾略特說(shuō):“沒(méi)有人在研究環(huán)境方面的實(shí)際影響,因?yàn)檫@很難做到?!钡牵澕{漢、德弗里斯和麥卡錫一致認(rèn)為,很難用環(huán)境因素來(lái)解釋這種差異。

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  無(wú)論原因是什么,所有研究人員都一致認(rèn)為,這項(xiàng)研究中歸納的結(jié)果很難應(yīng)用在全世界的人口中。研究人員使用的數(shù)據(jù)集來(lái)自美國(guó)和英國(guó),這兩個(gè)都是富裕的、以白人為主的國(guó)家。 “整個(gè)神經(jīng)科學(xué)和遺傳學(xué)在文化表征方面被嚴(yán)重扭曲了,”拉茲納漢說(shuō),“這些特征在不同的社會(huì)結(jié)構(gòu)中會(huì)如何變化,或者保持不變,這是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。這很有挑戰(zhàn)性,因?yàn)槟壳案緵](méi)有數(shù)據(jù)。”

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  對(duì)我們來(lái)說(shuō),這項(xiàng)研究又意味著什么?拉茲納漢的團(tuán)隊(duì)在大腦中發(fā)現(xiàn)了一種性別差異模式,并將這種模式與性染色體表達(dá)聯(lián)系起來(lái)。但是,這些差異在心理和行為方面是否具有任何意義,目前尚不清楚。有些人可能仍然認(rèn)為,這種差異表明男女之間存在著根本的、生理上的區(qū)別,但德弗里斯指出,正是這種大腦與現(xiàn)實(shí)結(jié)果(行為、認(rèn)知、情感)之間的聯(lián)系使得這項(xiàng)研究如此具有爭(zhēng)議性。他說(shuō):“當(dāng)涉及到大腦的時(shí)候,有些事情出現(xiàn)了分歧,有些開(kāi)關(guān)被拉動(dòng)了。我認(rèn)為,這是因?yàn)榇竽X與那些定義我們的思維聯(lián)系太緊密了?!?/p>

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  艾略特則更進(jìn)一步,她認(rèn)為整個(gè)研究界,無(wú)論有意還是無(wú)意,都在從大腦中尋找證據(jù),以證明男性和女性具有本質(zhì)上的不同。“為什么有這么多關(guān)于大腦性別差異的研究?”她問(wèn)道,“我希望你能找到一些關(guān)于人類(lèi)腎臟差異,或者肺臟差異的研究。它們之間可能也存在很多差異,如果不是更多的話(huà)?!?/p>

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  不過(guò),對(duì)于拉茲納漢、德弗里斯和麥卡錫來(lái)說(shuō),研究大腦的性別差異可能有助于理解精神障礙的機(jī)制,這就使這方面的研究具有倫理上的必要性,即使其他人可能利用他們的研究來(lái)為本質(zhì)主義或性別歧視的觀(guān)念做辯護(hù)?!拔覀儾荒芤?yàn)槟承┌l(fā)現(xiàn)可能會(huì)被濫用,”麥卡錫說(shuō),“就不去取得這些發(fā)現(xiàn)?!?br>
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