儿童的性别与性别认同映射到不同的大脑网络

一项初步研究表明,性别与性别认同在大脑中的呈现方式不同

Photo illustration showing a layered crowd of human silhouettes made from construction paper cut-outs in a range of various shades of blues, purples, and pinks

FotografiaBasica/Getty Images

一项针对青少年进行的新脑成像研究表明,性别与性别认同映射到不同的大脑网络。这项于周五发表在《科学进展》杂志上的研究结果表明,在神经科学研究中,考虑性别的社会影响而非将其与生理性别混为一谈非常重要。

该研究的共同作者、范斯坦医学研究所的神经科学家埃尔维莎·达马拉在最近的新闻发布会上表示:“展望未来,如果我们想更好地了解大脑,我们真的需要分别考虑性别和性别认同。”

生理性别在很大程度上是由染色体、基因、激素和其他生物系统决定的。除此之外,关于成为例如男人、女人或非二元性别者的文化观念——我们称之为性别认同——也在塑造人们的生活和行为方面发挥着关键作用。科学家们认为性别和性别认同是相关但不同的概念,但它们在神经科学研究中经常被混淆。这意味着,在出生时被指定为男性或女性的人的大脑之间的差异,通常被认为是生物学差异的反映,但它们很可能是在文化期望的基础上对每个群体进行区别对待的结果。


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荷兰莱顿大学研究大脑发育中性别差异的神经科学家劳拉·M·维伦加说:“在神经科学研究中,人们‘被当作女性或男性对待’的影响被忽视了,她没有参与这项新研究。“但我们也知道,大脑具有很强的可塑性,非常容易受到经验的影响,”而在出生时被指定为女性或男性的人的经历可能会大相径庭,她说。

对于这项新研究,达马拉的团队想知道,通过忽视性别认同的社会影响,该领域可能会遗漏什么。研究人员利用美国青少年的一项大型持续纵向研究的数据,将脑部扫描数据与参与者及其父母关于参与者的性别和性别认同的问卷调查答复进行了比较。

虽然研究人员预计性别会与某些大脑网络活动差异相关联,但除此之外,“我们不知道[性别认同]是否会映射到大脑,也不知道会映射到大脑的哪个位置,”达马拉说。

该研究的研究人员分析了 4,757 名 9 岁或 10 岁儿童的功能性磁共振成像 (fMRI) 数据。fMRI 扫描仪捕获了当某人清醒但未从事特定任务时,不同大脑区域发生的“静息状态”活动。年轻的参与者还被问及了四个关于他们对自身性别认同的感受的问题(例如“你在多大程度上觉得自己像个男孩?”),他们的父母被问及了 12 个问题,内容是关于他们的孩子如何谈论自己的性别认同,以及他们如何参与刻板印象中“男孩”或“女孩”的玩耍活动。

研究人员将脑部扫描数据以及每位参与者的性别信息输入到机器学习模型中,该模型学会了挑出男性和女性群体之间某些大脑区域活动的细微差异。然后,他们通过要求模型根据脑部扫描预测参与者的性别,在模型尚未见过的数据上对其进行了测试,结果准确率达到 77%。

接下来,研究人员继续训练另一个机器学习模型,以根据青少年和父母关于性别认同的报告进行预测。但由于性别和性别认同彼此之间联系非常紧密,因此与两者相关联的大脑网络在很大程度上重叠。为了更清楚地了解性别认同,研究小组按性别分别分析了参与者的性别差异。这表明,在出生时被指定为同一性别但在性别认同感受和表达方面存在差异的人之间,大脑活动在何处以及如何存在差异。

最后,研究人员将与性别认同差异相关的网络与与性别差异相关的网络进行了比较。他们发现,虽然存在一些重叠,但这些网络组在很大程度上彼此不同,尽管这种差异仅在父母报告的性别认同数据中具有统计学意义,而在自我报告中则不具有。(研究作者认为,自我报告问卷不够敏感,无法捕捉儿童思考和感受自身性别认同的方式的差异。)

性别独有而非性别认同独有的大脑网络包括在脑中具有更明确作用的网络,例如视觉网络和运动网络。相反,显示性别认同而非性别差异的网络更分散在整个大脑中。达马拉说,现在就对为什么某些网络与性别相关联而非与性别认同相关联,反之亦然,下结论还为时过早:“我们现在不知道”这些差异是否与行为差异有关。

维伦加说:“这是首次在如此庞大的数据集中表明,不仅性别,而且性别认同也与大脑的连接方式有关。”“我们[基于性别认同]的期望确实很重要。”了解这一点很重要,因为大脑中与性别认同相关的差异可能会影响精神疾病在性别谱系中的表现方式,尤其是那些在出生时被指定为女性的人(例如注意力缺陷多动障碍或 ADHD)或被指定为男性的人(例如焦虑症和情绪障碍)中未被充分诊断的疾病,维伦加说。

由于这项研究仅在儿童中进行,因此尚不清楚性别认同在大脑中的映射方式是否与成人的性别不同,尽管维伦加表示她预计这种模式会保持不变。

达马拉的团队计划在同一批儿童长大后重新运行类似的分析。“这些孩子还很小。当他们进入青春期和成年期时,他们的大脑网络和功能连接将会发生变化,”她说。研究人员表示,与此同时,其他团队可以开始在他们的研究中测试性别和性别认同,以更清楚地了解整个生命周期中基于大脑的差异。

艾莉森·帕肖尔《大众科学》的副新闻编辑,经常报道生物学、健康、技术和物理学。她编辑该杂志的“投稿人”专栏和每周在线科学测验。作为一名多媒体记者,帕肖尔为《大众科学》的播客《科学速递》撰稿。她的作品包括一个关于音乐创作人工智能的三部分迷你剧。她的作品也曾发表在《量子杂志》和 Inverse 上。帕肖尔毕业于纽约大学亚瑟·L·卡特新闻学院,获得科学、健康和环境报道硕士学位。她拥有乔治城大学心理学学士学位。在 X(前身为 Twitter)上关注帕肖尔 @parshallison

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