一項針對2000多份大腦掃描的科學(xué)分析發(fā)現，人類(lèi)大腦某些區域容量存在高度可復現的性別差異。這種大腦容量性別差異模式與在大腦皮質(zhì)尸檢樣本中觀(guān)察到的性染色體基因表達模式相對應，表明性染色體可能影響大腦解剖結構在發(fā)育中出現性別差異。該研究由美國國立衛生院（NIH）下屬的美國國立精神衛生研究所（NIMH）的研究人員領(lǐng)導，成果發(fā)表在美國《國家科學(xué)院院刊》上。
“更加清晰地理解人類(lèi)大腦組織的性別差異非常重要，有助于我們認識到認知、行為和精神疾病風(fēng)險中明確存在的性別差異。我們受到從動(dòng)物模型中發(fā)現的性別差異的啟發(fā)，想要嘗試縮小動(dòng)物數據和人類(lèi)大腦性別差異模型之間的差距。”參與研究的NIMH發(fā)育神經(jīng)基因組學(xué)部門(mén)負責人阿爾敏·拉孜那哈說(shuō)。
長(cháng)久以來(lái)，研究人員觀(guān)察發(fā)現，小鼠皮質(zhì)下腦結構中存在一致的性別差異。一些研究認為，這些解剖結構差異很大程度上是因為性激素的作用，并提出了“以性腺為核心”的理論來(lái)解釋大腦發(fā)育過(guò)程中的性別差異。然而，更多近期的小鼠研究揭示了皮質(zhì)結構中一致的性別差異，與此同時(shí)，基因表達數據也顯示，性染色體可能在塑造解剖結構性別差異過(guò)程中發(fā)揮作用。雖然小鼠大腦和人類(lèi)大腦有許多相似之處，但小鼠模型中的關(guān)鍵發(fā)現是否也適用于人類(lèi)尚未有定論。
為了探索人類(lèi)大腦中性別差異的神經(jīng)生物學(xué)基礎，拉孜那哈和研究的主要作者劉思遠（音譯）博士及其同事們首先分析了人類(lèi)連接組項目（HCP）收集到的神經(jīng)成像數據。這些數據來(lái)自976名22歲到35歲健康成年人，結果揭示了特定皮質(zhì)結構容量存在一致的性別差異。平均來(lái)說(shuō)，女性的內側和外側前額葉皮質(zhì)、眶額葉皮質(zhì)、顳上葉皮質(zhì)和側頂葉皮質(zhì)擁有相對更大的皮質(zhì)容量；而男性則在腹側顳葉區和枕葉區擁有相對更大的皮質(zhì)容量，包括顳極、梭狀回和初級視皮質(zhì)。
隨后，劉思遠和同事使用兩種互補的方法來(lái)確定結果是否可重復。首先，研究人員將HCP數據集隨機地一分為二進(jìn)行1000次劃分比較后發(fā)現，皮質(zhì)容量的性別差異模式具有高度穩定性。然后，研究人員在來(lái)自英國生物銀行的不相關(guān)神經(jīng)成像數據集中獲得了與HCP發(fā)現的一致結果。盡管數據集擁有顯著(zhù)的人口統計和方法差異，但是研究人員發(fā)現，皮質(zhì)容量性別差異的整體模式高度一致。
于是，劉思遠與合作者們交叉對比了自己的解剖發(fā)現和公開(kāi)獲取的大腦基因表達圖譜，這些圖譜來(lái)自6位遺體捐贈者的1317份腦組織尸檢樣本。結果顯示，皮質(zhì)容量性別差異的空間模式與皮質(zhì)中性染色體基因表達的空間模式相似。具體來(lái)說(shuō)，對于性染色體基因表達水平相對高的皮質(zhì)區，男性的皮質(zhì)容量比女性的更大。
這一皮質(zhì)性染色體基因表達的對應關(guān)系還與先前小鼠研究的發(fā)現結果一致，研究表明，大腦解剖結構的性別差異可能至少部分是源自于哺乳動(dòng)物演化過(guò)程中保留下來(lái)的遺傳機制。這些發(fā)現表示，皮質(zhì)容量的性別差異可能受到了位于X和Y性染色體上的基因影響。
“男性和女性在許多遺傳和環(huán)境因素方面各有差異，而這些因素都可能會(huì )潛在地影響大腦發(fā)育。因為人體實(shí)驗具有挑戰性，我們常常依靠觀(guān)察數據來(lái)推斷大腦性別差異的潛在遺傳或者環(huán)境驅動(dòng)因素。”拉孜那哈說(shuō)，“我們觀(guān)察到，不同男性和女性群體中解剖結構性別差異存在高水平的可復現性，這些差異和性染色體基因表達之間也有聯(lián)系，以上事實(shí)都表明，性別差異可能并非主要只受到環(huán)境因素的影響。”
研究人員還將自己的解剖結構發(fā)現與11000多項功能性神經(jīng)成像研究數據做了比較。結果顯示，HCP數據集中表現出皮質(zhì)容量性別差異的大腦區域，和功能性神經(jīng)成像研究中與面部處理相關(guān)的大腦區域，兩者存在空間重疊。
有了這些發(fā)現作為“路線(xiàn)圖”，未來(lái)研究能夠更加有效地調查人類(lèi)大腦性別差異的前因和后果。（據《環(huán)球科學(xué)》）
（文章來(lái)源：人民健康網(wǎng) 醫學(xué)前沿）