“女性”大脑存在吗？

2009年，特拉维夫大学的神经科学家达芙娜·乔尔决定开设一门关于性别心理学的课程。作为一名女权主义者，她长期以来对性别问题感兴趣，但作为一名科学家，她的研究主要集中在强迫症行为的神经基础。为了备课，乔尔花了一年时间回顾了大量关于大脑性别差异的文献，这些文献观点两极分化严重。数百篇论文涵盖了从大鼠特定解剖结构的大小变化到人类男性攻击性和女性同理心的可能根源等所有内容。一开始，乔尔也认同一种普遍的假设：正如性别差异几乎总是产生两种不同的生殖系统一样，它们也会产生两种不同形式的大脑——一种是女性大脑，另一种是男性大脑。

当她继续阅读时，乔尔偶然看到一篇论文，该论文与这一观点相悖。这项研究由特蕾西·肖尔斯和她在罗格斯大学的同事于2001年发表，关注的是大鼠大脑的一个细节：脑细胞上的微小突起，称为树突棘，它们调节电信号的传输。研究人员表明，当雌激素水平升高时，雌性大鼠的树突棘比雄性大鼠更多。肖尔斯还发现，当雄性和雌性大鼠遭受尾部电击这种急性应激事件时，它们的大脑反应方式相反：雄性大鼠长出更多的棘，而雌性大鼠最终棘的数量减少。

从这一出乎意料的发现中，乔尔提出了关于大脑性别差异的假设，这在一个已经充满争议的领域中引发了新的争议。她建议，我们不应思考女性和男性之间大脑区域的差异，而应将我们的大脑视为“马赛克”（借用他人使用过的术语），由各种可变的、有时可变的男性和女性特征组成。这种变异性本身以及两性之间行为的重叠——具有攻击性的女性和富有同情心的男性，甚至表现出这两种特质的男性和女性——表明大脑不能被归为两种截然不同的或二态的类别。乔尔说，颅骨下这个三磅重的物质既不是男性也不是女性。乔尔与她在特拉维夫、德国莱比锡的马克斯·普朗克人类认知和脑科学研究所，以及苏黎世大学的同事一起，通过分析1400多个大脑的MRI脑部扫描来检验她的想法，并证明它们中的大多数确实包含男性和女性特征。“我们都属于一个高度异质的群体，”她说。

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当乔尔的研究成果于2015年在《美国国家科学院院刊》上发表时，志同道合的科学家们称赞这是一项突破。“这一结果是对根深蒂固的误解的重大挑战，”英国阿斯顿大学认知神经影像学教授吉娜·里彭写道。“我希望它将成为21世纪的游戏规则改变者。”

与此同时，长期研究性别差异的研究人员强烈反对，对乔尔的方法论和结论以及她公开的女权主义提出异议。“这篇论文是以科学为幌子的意识形态，”加州大学欧文分校的神经生物学家拉里·卡希尔说，他认为乔尔的统计方法被“操纵”（尽管不一定是自觉地）以支持她的假设。其他批评则较为温和。“个体内部存在变异性，她出色地展示了这一点，但这并不意味着大脑中没有某些区域，平均而言，男性和女性之间会存在差异，”马里兰大学医学院研究大鼠性别差异的神经科学家玛格丽特·M·麦卡锡说。

就乔尔而言，她同意遗传、激素和环境确实会在大脑中造成性别差异。她甚至同意，如果有足够多的关于任何一个大脑特定特征的信息，就有可能以很高的准确度猜测出该大脑是属于女性还是男性。但她指出，你不能做的是相反的事情：仅仅因为你知道一个人的性别，就去观察任何一个男人或女人，并预测这个人的大脑或个性的地形和分子景观。

哈佛大学分子生物学家凯瑟琳·杜拉克说，尽管乔尔的研究颇具争议，但乔尔所说的本质是正确的，她在小鼠身上的研究与乔尔的发现相呼应：“个体之间存在巨大的异质性。”承认这一事实为关于男性或女性意味着什么的话题开辟了新的思路。对于神经科学家来说，仅仅找出大脑中的性别差异已经不够了。现在的争论焦点是这些差异的来源、大小和意义。这可能会对实验室内外如何看待性别产生重大影响——也可能对药物治疗方案和治疗规程是否应针对女性和男性进行专门化产生影响。“我们整个社会都建立在这样一种假设之上，即我们的生殖器将我们分为两组，不仅在生殖能力或可能性方面，而且在我们的头脑、行为或心理特征方面也是如此，”乔尔说。“人们认为差异会累积。如果你在一个特征上是女性化的，那么你在其他特征上也会是女性化的。但事实并非如此。大多数人类都拥有性别马赛克。”

主张与反驳

在19世纪后期，远在核磁共振成像技术进入任何科学家视野之前，男性和女性大脑的主要可测量差异是它们的重量（自然是在死后评估的）。由于女性的大脑平均比男性轻五盎司，科学家们宣称女性一定不如男性聪明。正如记者安吉拉·赛尼在《次等：科学是如何误解女性的——以及正在改写故事的新研究》一书中 recounting 的那样，女权倡导者海伦·汉密尔顿·加德纳（一个笔名）挑战了当时的专家，她认为脑重与体重之比，或大脑尺寸与身体尺寸之比，对于智力而言，一定比单独的脑重更相关，否则“大象可能会比我们任何人都聪明。”恰如其分的是，加德纳将自己的大脑留给了科学研究。人们发现它比男性大脑的平均重量轻五盎司，但与康奈尔大学脑库的创始人，那位著名男性科学家的大脑重量相同，而加德纳的大脑就存放在康奈尔大学。（顺便说一句，加德纳的观点有道理。“一旦你校正大脑尺寸，大多数性别差异就会消失，或者变得非常小，”罗莎琳德·富兰克林医学与科学大学芝加哥医学院的神经科学家莉丝·艾略特说。）

在接下来的一个世纪里，大脑中具体的性别差异主要不是神经科学家的领域，而是内分泌学家的领域，他们研究性激素和交配行为。性别决定是一个复杂的过程，它始于X和Y染色体上基因的组合在子宫内发挥作用，启动女性化或男性化的开关。但是，除了生殖和区分男孩与女孩之外，关于心理和认知性别差异的报告仍然存在。在20世纪60年代至80年代初，已故的斯坦福大学心理学家埃莉诺·麦科比发现的差异比预想的要少：女孩的语言能力比男孩强，而男孩在空间和数学测试中表现更好。可以预见的是，随之而来的是批评。威斯康星大学麦迪逊分校的心理学家珍妮特·海德进行了荟萃分析，综合了先前研究的结果，并发现，正如她在2016年的一项研究中所写的那样，女性在数学方面与男性表现一样好，“男性和女性在大多数——但不是所有——心理变量上非常相似。”基于这些结果，海德提出了她所谓的性别相似性假说，该假说认为男性和女性的心理构成与其说是不同，不如说是相似。

一旦技术使窥探活体大脑内部成为可能，就出现了一长串与交配或养育无关的性别差异。卡希尔在2006年《自然-神经科学评论》上撰文描述了“来自动物和人类的大量发现，涉及性别对大脑和行为许多领域的影响，包括情绪、记忆、视觉、听觉、面孔处理、疼痛感知、导航、神经递质水平、应激激素对大脑的作用和疾病状态。”在老鼠身上，麦卡锡测量了从构成细胞核的神经元集合的大小到星形胶质细胞和小胶质细胞的数量，这些细胞构成了神经元的支持系统。“有无可辩驳的证据表明，从动物一直到人类，大脑中的性别差异存在生物学基础，”她说。但麦卡锡也强调，人类性别差异的来源比不与性别（性别的心理和社会属性）作斗争的动物更复杂。“在人类中，从你出生的那一刻起，你就被培养成特定的性别，这一事实本身就对你的大脑产生生物学影响，”她说。艾略特在她2009年出版的《粉色大脑，蓝色大脑》一书中也同意这种观点，她认为可塑性，即大脑响应经验而变化的方式，比硬连线的生物学更能驱动行为上的性别差异。

从大脑到行为的飞跃引发了最激烈的争论。最近一项备受瞩目的研究，被指责迎合刻板印象（并被贴上“神经性别歧视”的标签），是宾夕法尼亚大学的鲁本·古尔、拉奎尔·古尔和拉吉尼·维尔玛于2014年发表的一篇论文。该小组使用弥散张量成像技术，这是一种显示神经元之间连接强度的技术，观察了近1000名年龄在8岁至22岁之间的受试者的大脑。研究发现，男性在大脑左右半球内的连接更强，而女性在半球之间的连接更稳固。研究人员得出的结论是，“结果表明，男性大脑的结构旨在促进感知和协调行动之间的连接，而女性大脑的设计旨在促进分析和直觉处理模式之间的沟通。”（反驳：该研究没有校正大脑尺寸。）

寻找变异性

乔尔走进了这场漩涡之中。许多先前的研究已经确定了单个大脑特征的差异，然后利用这些差异来声称整个群体——女性和男性的平均水平。乔尔和她的同事们做了相反的事情：他们使用整个群体中遇到的群体水平差异的图景，来询问可以对个体大脑做出哪些主张。“这是对世界的两种不同描述，”乔尔说。两者都显示了相同的群体水平差异。关键问题是：哪种描述更能描述人类大脑——第一种，其中一种类型的大脑是男性的典型，另一种是女性的典型，还是第二种，其中大多数人的大脑是男性和女性特征的马赛克？

具体而言，乔尔2015年的研究提出了两个问题：显示女性和男性之间差异的特征有多少重叠？大脑是否“内部一致”？后者是乔尔开发的一种衡量标准，用于确定任何一个大脑中的所有特征是男性化还是女性化。她的团队使用四组大型MRI数据，在每个数据集中识别出男性和女性之间差异最大的几个特征，例如神经细胞中心体和树突延伸（灰质）及其连接纤维（白质）的总体积。他们发现了一个特征连续体。明确的女性化和男性化特征占据了极端，中间区域表现出各种属性的混合。

然后，研究人员逐区域评估数据集中的每个大脑，并对每个特征进行编码[见下图]。他们推断，如果大脑是内部一致的，那么显示性别差异的元素应该可靠地呈现男性或女性的形式。由此推论，应该很少有大脑同时具有女性和男性特征。但是，23%到53%的大脑（取决于数据集）包含来自频谱两端的特征。内部一致的大脑很少见——在接受检查的大脑中，这一比例为0%到8%。

乔尔引用了关于单性别课堂可取性的论点，作为变异性为何重要的现实世界例子。“[单性别教育] 假设男孩有一套特征——例如，他们更活跃，耐心更少——而女孩有另一套特征。因此，我们应该将他们分开，并区别对待每个群体。我们正在展示的是，虽然这在群体层面是正确的，但在个体层面是不正确的。你不能将学生分成一组，他们非常活跃，喜欢运动，非常擅长数学，不喜欢诗歌，另一组是镜像。很少有孩子是这样的。”

大多数科学家认为乔尔证明变异性的工作令人信服。“达芙娜的贡献是逐个个体地展示了性别内部的变异性，”艾略特说。“从来没有人发表[这些]数据。”但许多人发现内部一致性的测量存在问题。对乔尔的《美国国家科学院院刊》论文的回应之一来自新墨西哥大学的马可·德尔·朱迪切和他的同事。他们认为，乔尔和她的同事使用的内部一致性定义过于极端，以至于在生物学上是不合理的，即使不是不可能的。为了证明这一点，他们使用完全不同的生物学变量集重新运行了乔尔的分析——例如，比较三种外观非常不同的猴子物种的面部特征之间的变异性。德尔·朱迪切认为，如果乔尔的方法有效，那么猴子应该表现出跨物种的清晰（“内部一致”）的面部差异。

尽管这三个物种的外观差异显著，但任何一只猴子的显著面部特征都很少能产生乔尔定义的内部一致性——因此，卡希尔认为这项研究是“被操纵的”。作为回应，乔尔和她的同事在2018年的一项研究中使用了不同的分析技术。在2176个人类大脑中，他们以数学而非生物学的方式测量相似性和差异，他们发现，来自女性的大脑几乎与来自男性的大脑一样有可能被归类为“男性”，并且男性和女性拥有相同大脑类型的可能性几乎与两个女性或两个男性相同。

争论归结为哪个更重要：平均值还是研究 population 内的个体。答案通常取决于所提出的问题。但是，研究人员可以并且确实会查看相同的证据并得出不同的结论。“人类大脑可能是一个马赛克，但它是一个具有可预测模式的马赛克，”耶鲁大学的阿夫拉姆·霍姆斯和他的同事在2015年回应乔尔时写道，他们认为这些模式需要进行统计学考虑。生物学家安妮·福斯托-斯特林是布朗大学生物学和性别发展名誉教授，也是性别差异研究的批评者，她有另一种观点。“如果我们只谈论平均差异，那将具有误导性，”她说。“大脑不是一个统一的实体，它的行为不像男性或女性那样，并且在所有情况下其行为方式都不相同。达芙娜正试图深入了解大脑实际做什么以及它们如何运作的复杂性。”

这场争议对科学，特别是旨在治疗疾病的临床研究的意义是重大的。1997年至2000年间，有10种药物因其副作用危险甚至致命而被撤出美国市场。在这10种药物中，有8种对女性的健康风险高于男性。2013年，美国食品和药物管理局将唑吡坦（安眠药的通用名）的女性处方剂量减少了一半。在登记了患者关于早晨通勤时昏昏欲睡的抱怨后，研究人员发现，一些女性在醒来时体内仍然存在该药物。在这里，也出现了反驳。哈佛大学科学史和性别史学家艾略特和莎拉·理查森认为，唑吡坦副作用的大部分差异可能可以用体重差异来解释。体重并不是全部原因，因为女性较高的体脂水平会导致某些药物代谢得更慢，但精确识别药物剂量的真正关键变量应该是可能的。

部分是为了回应这些担忧，从2016年1月开始，美国国立卫生研究院要求所有临床前研究（人体试验前的阶段）必须包括雌性动物。美国国立卫生研究院妇女健康研究办公室主任珍妮·克莱顿在解释这项新政策时谨慎地说，在研究中纳入两性并不一定意味着要寻找性别差异。许多人认为这项指令是一个重要的步骤。麦卡锡指出，各种早期发病的神经系统疾病或障碍，如注意力缺陷多动障碍和自闭症谱系障碍，在男性中更常见，而那些较晚出现的疾病或障碍，如抑郁症和焦虑症，在女性中更常见。“面对这种情况，我们不得不将大脑视为男性和女性之间存在生物学差异的生物器官，”她说。“不这样做将是可悲的。”但乔尔、福斯托-斯特林和其他人担心钟摆会摆得太远。他们主张进行将性别作为变量的研究，男性和女性受试者的数量均等，但在分析结果时要认识到，“男性”和“女性”类别可能反映与性别无关的变量。

更广泛地说，如果这项工作要改变社会对性别和性别的看法，它可能从术语开始。“是时候抛弃‘二态性’这个词了，”艾略特说。“二态结构是卵巢与睾丸。灰质与白质比率相差2%不是二态性。这只是与性别相关的差异。”

杜拉克认为，我们需要“更精细的方式来定义这些差异”。她在小鼠身上发现，控制雄性交配行为的神经回路也存在于雌性中，而母性行为回路也存在于雄性中。“从我们的工作中得出男性和女性之间没有差异的结论是错误的，”杜拉克说。“但非常有趣的问题是：这些差异是如何出现的，以及它们有多么细微或重要？”

麦卡锡和乔尔于2017年联手，为定义性别差异研究中正在测量的内容及其含义，提出了一个更复杂的框架。他们提出了四个可能的维度：特质是持久的还是短暂的；它是否取决于情境；它是只采取两种形式之一（因此是真正的二态性），还是落在光谱上；以及它是性别的直接还是间接后果。这种描述性别差异世界的方式远不如长期以来的火星与金星的比喻那样引人注目，但它可能更准确。作为一般规律，复杂性更贴切地反映了人们的真实面貌。“我的母亲非常 nurtures，但她在空间导航方面比我的父亲强得多，”艾略特说。“那是一个马赛克，对吧？