每個人都是兩性嵌合體：大腦會同時表現出男女兩性的特徵

一個得到普遍認同的假設認為，男女兩性的大腦存在顯著差異。但有爭議性的最新研究則顯示，大多數人的大腦都是一個兩性特徵共存的嵌合體，由此引發的爭論令神經科學界激蕩不已。在這篇源自《環球科學》“性別新知”年度專題的文章中，美國科學作家莉迪亞·鄧沃思對人們看待性別差異的方式提出了質疑。

撰文 | 莉迪亞·鄧沃思（Lydia Denworth）

翻譯 | 趙瑾

2009年，以色列特拉維夫大學的神經科學家達芙娜·喬爾（Daphna Joel）決定教授一門性別心理學課程。為了備課，喬爾花了一年時間廣泛研讀有關大腦性別差異的研究文獻，這方面的研究不但數量龐大，而且觀點兩極分化。最初，喬爾也認同一個普遍性的假設：正如性別差異造就了兩套完全不同的生殖系統一樣，性別差異也造就了男性和女性兩種不同的大腦。

但隨著對相關文獻的深入研讀，喬爾發現了相反的觀點。對此，喬爾提出了一個大腦性別差異的新假說：我們不應該去推測哪些大腦區域存在性別差異，而是應該將大腦看作一個由多變的兩性特徵組成的“嵌合體”（mosaic）。這種多變性本身以及兩性行為的重疊（具有攻擊性的女性、富有共情心的男性以及同時具有兩種特徵的男性和女性）都表明，人腦無法籠統地歸入兩種完全不同（即二態性，dimorphic）的類別。

喬爾與特拉維夫大學、德國馬普人類認知及腦科學研究所和瑞士蘇黎世大學的合作夥伴一起，為1400多個受試者的大腦做了磁共振成像（MRI）掃描和分析，以驗證前述觀點。他們證實，這些人的大腦大多同時表現出男女兩性的特徵。她說：“我們無論男女，都同屬於一個兩種特徵高度混雜的種群。”

2015年，喬爾在《美國國家科學院院刊》上發表了這一研究成果。持有同樣觀點的科學家將其視為該領域的一個突破性進展。英國阿斯頓大學的認知神經成像教授吉娜·裡彭（Gina Rippon）寫道：“這一結果是對根深蒂固的錯誤觀念發起的一次重要挑戰，我希望它能夠打破21世紀的傳統研究格局。”

同時，也有研究性別差異的資深科學家竭力反對喬爾的觀點。美國加利福尼亞大學歐文分校的神經生物學家拉裡·卡希爾（Larry Cahill）說：“這篇論文是把意識形態偽裝成科學”。他認為喬爾為支持其假說所使用的統計分析方法有失偏頗（雖然不一定是有意為之）。美國馬裡蘭大學醫學院的神經科學家瑪格麗特·M·麥卡錫（Margaret M. McCarthy）對大鼠的性別差異進行了大量研究，她談道：“喬爾很好地展示了個體的多變性，但那並不意味著大腦中不存在具有普遍性別差異的區域。”

喬爾本人承認，基因、激素和環境的確會使大腦出現性別差異。她甚至讚同，對於任何大腦，只要針對某些特徵，提供足夠的信息，就可能非常準確地推斷出該大腦是屬於男性還是女性。但同時她也指出，你並不能對此進行逆向操作：即僅根據一個人的性別，預測其大腦的局部解剖結構和分子基礎，或者他/她的人格。

儘管喬爾的研究頗具爭議，但哈佛大學的分子生物學家凱瑟琳·杜拉克（Catherine Dulac）認為喬爾的核心觀點是正確的，因為杜拉克自己的小鼠研究就印證了喬爾的發現，她說：“小鼠個體間存在著巨大的異質性。”對這一事實的承認，為有關性別差異的論戰翻開了新的篇章。對於神經科學家而言，僅僅找出大腦的性別差異已經遠遠不夠了。現在，爭論的焦點在於性別差異的源頭以及差異的大小和意義。

喬爾說：“我們整個社會都構建在一個假設之上，即我們的生殖器官將我們分為男女兩性，不僅是在生殖能力或潛力方面，更是在大腦、行為或心理特徵方面。人們認為這些差異都是合情合理的。如果你的一個特徵表現為女性，那麽你的其他特徵也應該是女性化的。但事實並非如此。多數人都是性別嵌合體。”

支持與反對的聲音

19世紀末，在磁共振成像（MRI）遠未出現的時代，男女兩性大腦可測量的差異主要是重量（當然是在死後測量的）。由於女性大腦的平均重量比男性輕140克左右，科學家宣稱女性的智力不如男性。女權主義運動倡導者海倫·漢密爾頓·加德納（Helen Hamilton Gardener，假名）曾挑戰當時的專家，主張相對於大腦重量本身，大腦與體重的比例和智力的相關性更高，否則“大象比我們任何人都聰明”。

加德納去世後，果然將其大腦獻給了科學研究。研究發現，雖然她的大腦比男性大腦的平均重量少140克，但與創建康奈爾大學智囊團（她的腦就保存在那裡）的著名男性科學家相同。需要指出的是，有些東西的確被加德納說中了。美國羅莎琳德·富蘭克林醫科大學芝加哥醫學院的神經科學家利茲·伊利亞特（Lise Eliot）談道：“大腦體積一經校正，大多數所謂的性別差異就不複存在了，或者變得微乎其微。”

在接下來的一個世紀中，大腦的性別差異一直是研究性激素和交配行為的內分泌學家的地盤，而非神經科學家所關注的領域。性別決定是一個複雜的過程，胚胎在子宮中時，X和Y染色體上一系列基因的共同作用，撥動了男性化或女性化的開關。除了生殖和區分孩子性別以外，這類研究還包括性別的心理學和認知差異。20世紀60年代至80年代，美國史丹佛大學的心理學家埃莉諾·麥科比（Eleanor Maccoby）發現了男女之間存在某些差異，但比之前預想的要少：女孩的語言能力強於男孩，而男孩在空間和數學測試中勝過女孩。不出意料，對該研究的批評之聲接踵而至。

美國威斯康星大學麥迪遜分校的心理學家珍妮特·海德（Janet Hyde）對以前的研究結果進行了薈萃分析（meta-analysis），發現女性的數學能力與男性相當，她在2016年發表的論文中指出：“男性和女性的大多數心理變量都是相似的，但並非所有都一樣。”根據這些分析結果，海德提出了她所謂的性別共性假說（gender similarities hypothesis），認為兩性的相似性大於差異。

將性別差異從大腦推廣到行為，引起了強烈的反對。例如，美國賓夕法尼亞大學的魯本·古爾（Ruben Gur）等人於2014年發表的一篇著名論文被指控存在性別偏見。該研究小組利用磁共振彌散張量成像技術（diffusion tensor imaging，該技術能夠顯示神經細胞之間的聯繫強度），對近1000名年齡介於8歲到22歲的受試者的大腦進行了分析研究，並發現男性左右半球各自內部的神經聯繫較強，而女性兩個半球之間的聯繫較強。研究人員由此所得的結論為“男性的大腦結構有利於把感知與協調動作這兩個行為聯繫起來，而女性大腦的結構則有利於把分析和直覺這兩種處理模式聯繫起來。”（反對意見為：該研究沒有根據大腦體積對實驗數據進行校正。）

多變的人類個體

喬爾一腳踏進的就是這個爭議激烈的漩渦。以前有許多研究在個體大腦中發現某些特徵存在性別差異，就據此宣稱這些性別差異存在於整個種群（普通的男性和女性）中。喬爾及其同事所做的研究卻恰恰與此相反：他們先從種群水準上分析各種差異，然後探求個體大腦有什麽差異。喬爾說：“這是以兩種不同的方式來描述世界。”這兩種描述都會顯示相同的群體水準差異。關鍵的問題是，哪一種對人類大腦的描述更好，第一種（人類的大腦分男女兩種）還是第二種（多數人的大腦是兩性特徵的嵌合體）？

具體來說，喬爾在2015年的研究中提出了兩個問題：那些表現出兩性差異的特徵，在多大程度上是互相重疊的？大腦是否具有“內在一致性”？後者是喬爾製訂的一個標準，以確定個體大腦中的所有特徵是否均為男性或女性。通過對4組大型MRI數據集的分析，她的研究團隊在每一組數據中都找出了幾種性別差異最為顯著的特徵，例如神經元胞體及其樹突（灰質）和與之相連的神經纖維（白質）的總體積。他們發現了一個兩性特徵的連續譜。明確的男性或女性特徵佔據該集合的兩個末端，而中段則表現出混合的兩性特徵。

接著，研究人員對數據組中的每個大腦進行逐區評估，並對每個特徵進行編碼。他們推斷，如果大腦具有內在一致性，那麽其中具有性別差異的因子應該統一地呈現為男性或女性。這樣的話，就很少會有大腦兼具兩性特徵。但他們的分析結果卻顯示有23%~53%的大腦兼具了譜系兩端的特徵。具有內在一致性的大腦十分罕見——大約隻佔受試者的0~8%。

多數科學家認為，喬爾證實的多變性是可信的。但也有很多人認為，他們對內在一致性的測量存在問題。對於喬爾發表在PNAS上的論文，美國新墨西哥大學的馬爾科·戴爾·朱迪切（Marco Del Giudice）和同事就提出了質疑。他們認為，喬爾及其同事對內在一致性的定義過於極端，以致於它在生物學上即使不是全無可能，也難以找到可行的例子。

這場辯論的根本可以歸結為：種群中的個體狀況和普遍狀況，對於研究來說哪個更重要。答案往往取決於那項研究關注的問題是什麽。但是不可否認，研究人員確實可以根據同樣的證據得出不同的結論。美國耶魯大學的艾弗拉姆·赫爾姆斯（Avram Holmes）及其同事也對喬爾2015年的研究提出了自己的意見：“雖然人類大腦也許是個嵌合體，但它卻具有可預測的模式。”而且他們認為，那些呈現出來的模式需要相關的統計學分析。

生物學家安妮·福斯托-斯特林（Anne Fausto-Sterling）是美國布朗大學的生物學和性別角色發展（gender development）榮譽退休教授，也是性別差異研究領域的評論家，她對此則持有另一種觀點。她說：“如果我們僅討論普遍的差別，就不免會造成誤導。大腦並不是一個非男即女的均質實體，而且它在不同環境中的表現也有所不同。喬爾是在試圖弄清大腦功能及其運作機制的複雜性。”

這場爭論對科學界，特別是旨在治療疾病的臨床研究領域意義重大。1997年至2000年期間，有10種藥物由於具有危險甚至致命的副作用，在美國市場召回。這當中有8種藥物給女性帶來的健康風險要高於男性。藥物副作用的兩性差異，在很大程度上可能是由於男女的體重差異所導致的。當然體重也並非全部原因，因為女性體內較高的脂肪水準會減慢藥物在體內的代謝率，但精確地找出真正影響藥物劑量的變量應該是可能的。

部分是為了回應這些顧慮，美國國立衛生研究院（NIH）要求，從2016年1月起，所有臨床前研究必須包括雌性動物。許多人認為NIH頒布的這一指導原則是重要的進步。但喬爾、福斯托-斯特林和其他人卻擔心矯枉過正。他們認為，在研究中有必要把性別視為一個變量，而且男性和女性受試者應該數量均等，但將分析結果分為男女兩個類別，可能反映出的是一些與性別無關的變量。

更廣泛地說，如果要用這項研究來改變社會對性別的看法，那麽它可以從專業術語開始。伊利亞特談道：“是時候摒棄‘二態性’這個詞了。卵巢和睾丸是二態性的生理結構。但灰質和白質的比例僅存在2%的差別，這並非二態性。它只能算是一個性別相關的變異。”

杜拉克認為，我們需要一個更精確的方法來定義這些性別差異。她發現，在小鼠中，控制雄性交配行為的神經回路也存在於雌鼠中，而母性行為的神經回路也存在於雄鼠中。她說：“如果根據我們的研究宣稱雌雄兩性不存在差異，那顯然是錯誤的。但有趣的問題是，這些差異是如何形成的，差異程度有多大（或多小）？”

2017年，麥卡錫和喬爾共同制定了一個更精密的研究框架，來規定性別差異研究中的測量對象及其意義。他們提出4個可能的方向：一個特徵是持續性的還是暫時性的；它是否取決於環境；它只能是兩種之一，還是處於一個譜系範圍內；性別對它的影響是直接的還是間接的。雖然這種描述性別差異的方式遠不如歷來已久的火星對金星的比喻具有吸引力，但它可能會準確得多。

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