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男人和女人大腦真的有什麼不同嗎?

利維坦按:千萬不要很粗淺地看完就得出一個同樣粗淺的結論——要知道,所有的科學階段性結果都是(在某種意義上)等待被推翻的,何況,很多別有用心的傢伙還會利用這些「結論」來進行另外的詮釋。

感謝同道翻譯組(tongdao_dushuhui)的辛苦努力,讓種種新知面向更多的好奇之心。


文/Renato M.E.Sabbatini,PhD

譯/姜昊騫

審稿/王琛

男女有別,眾人皆知。

但是除了外部生理特徵和第一、第二性徵以外,科學家們還發現,男性和女性的大腦在處理語言、信息、情緒和認知等方面都有許多微妙的差異。

下面是一些很有趣的男女差異:估計時間、判斷物體速度、心算、空間導航、在三維空間中想像物體等等。在這些任務中,男女表現出了驚人的不同。雙方大腦在處理語言時也是如此。科學家認為,這可能會解釋為什麼數學家、飛機領航員、機械工程師、建築師和職業賽車手中男性要比女性多得多。

另一方面,女性則比男性更善於處理人際關係、察言觀色、完成具體和計劃好的工作,在情緒和藝術表現力、審美、語言表達上也更優越。比如說在回憶單詞表或文章段落時,女性做得一般比男性要好。

社會生物學之父,哈佛大學的愛德華·O·威爾遜曾說,女性傾向於比男人更追求生活安穩,且有更好的語言表達、社會溝通技巧和移情能力;而男性則更追求獨立、控制和高人一等,且有更好的空間和數學能力。

在這些研究起步時,科學家對基因和生理差異的作用是持懷疑態度的,因為文化學習對人類有著很強大的影響。女孩更喜歡玩洋娃娃以及參與協作,這是家庭、老師和社會教育的教育所致,抑或是兩性的天生差異導致了對於兩性教育方式的不同呢?

但是兩性差異在出生後幾個月之後就顯現出來了,此時社會對其的影響尚小。比如說在安妮·摩耶和大衛·吉賽爾合著的飽受爭議的《腦內乾坤》一書中,他們這樣來解釋兒童幼年的差異:

「早在外部影響有機會發揮作用之前,這些能夠被察覺、測度出來的行為差異就已經存在了。新生兒大腦的差異反映了我們早已知道的事實:男性有更強的空間推理能力,而女性則更擅長語言表達。」

但是在今天,經過了大量精心排除掉環境和社會學系影響的實驗後,科學家發現兩性大腦仍然存在著顯著的神經和生理差異。

上下兩圖分別為女性與男性大腦的神經連接圖。神經迴路圖顯示,女性的左腦和右腦高度連接,而與之相比,男人的大腦則是前區和後區連接性強,左右半球唯一強連接處是小腦,也就解釋了為什麼男性的運動神經更發達。這也支持了以往人們的固有印象,即男人的大腦顯然處理更多感知和協調行為,而女性大腦更善於處理社交技能和記憶,更能同時做多件事情。

大腦差異研究

現在科學家們有著多種複雜的神經科學研究方法,來探究任意兩組大腦的微小差異。隨著計算機圖像處理技術的進步——比如說斷層攝影術(tomography)——下列幾種技術已經可以實現:

1.對大腦各部分進行容積測量:先確定一個區域,然後在一系列斷面圖的幫助下,計算機能夠計算出每張圖中該區域的面積,然後把這些面積做積分,就能得到該區域大致的體積。對多個大腦的樣本進行統計分析後,就能發現其在容積、厚度等方面是否存在差異。

2.功能性成像:運用正電子發射計算機斷層掃描(PET)、功能性磁共振掃描(fMRI)或腦地形腦電圖等先進設備,研究者能夠檢測在某人進行某項任務時,其大腦的哪些部分處於活動狀態,並用二維或三維圖像表現出來。

3.驗屍:死者的大腦可以做手術和切片。現代成像分析技術能夠檢測出數量差異,比如說神經元和其他大腦細胞的數量和形態,大腦區域的面積、厚度和容積等等。

約翰·霍普金斯大學的科學家們最近在《大腦皮層》期刊上發表了一篇文章,發現在大腦皮層中有一個叫頂下小葉的區域,男性的明顯要比女性的大。這個區域有兩面,而且就位於耳朵(頂葉皮層)上方。

男女性頂下小葉左右體積比較。男性的頂下小葉左半部比右半部大,而女性正好相反。

此外,約翰·霍普金斯大學的研究者還發現,男性的頂下小葉左半部比右半部大,而女性正好相反,儘管差別沒有男性那麼大。阿爾伯特·愛因斯坦的這個區域就很大,其他一些物理學家和數學家也是如此。所以,似乎頂下小葉的大小與數學能力高度相關。早在19世紀顱相學昌盛的時代(儘管後來證明此路不通),神經學家就開始懷疑智識能力與大腦形態差異高度相關。在20世紀末,這一點首次有了科學證據。

這項研究由戈弗雷·皮爾森博士主持,分析了15位男女的磁共振圖。體積計算是用約翰·霍普金斯大學的一位精神醫師帕特里克·巴爾塔編寫的軟體完成的。即使在考慮到男女大腦存在的整體大腦體積差異之後,男性頂下小葉的體積仍然比女性要大5%(平均來說,男性大腦比女性大腦大10%,單著是因為男性體型更大:肌肉細胞越多,就需要越多的神經元來控制它們)。

即使在考慮到男女大腦存在的整體大腦體積差異之後,男性頂下小葉的體積仍然比女性要大5%。

總體來說,頂下小葉使大腦能夠處理感官信息,並協助進行有選擇的注意或感知(比如女性更能夠集中在某些刺激上,比如嬰兒夜啼)。研究發現,右頂下小葉與涉及理解和操作空間關係的記憶,以及感知身體各部分關係的能力有關。同時,它與業餘感知自身感覺有關。左頂下小葉則與對時間速度的感知,以及在心裡旋轉三維圖像(比如在俄羅斯方塊里一樣)有關。

戈弗雷·皮爾森博士在領導這個研究組之前還做過一項研究,表明女性與語言相關的額葉和顳葉區域(布羅卡區和韋尼克區,均以其發現者命名)明顯更大,從而為女性語言思考相關能力的優越提供了一條生物學的原因。運用磁共振成像技術,科學家測量了17位女性和43位男性在若干皮質區域的灰質體積。女性位於前額葉背外側的布羅卡區的體積比男性大23%,位於顳上回的韋尼克區大13%。

韋尼克區和布羅卡區示意圖:韋尼克區有聽覺性語言中樞和視覺性語言中樞,主要的功能是用來理解單詞的意義。韋尼克區的損傷,將產生嚴重的感覺性失語症。而布羅卡區主管語言訊息的處理、話語的產生。

以上結果得到了澳大利亞悉尼大學溝通障礙學院的一個研究組的支持,後者證實了兩性韋尼克區和布羅卡區的解剖學差異。女性韋尼克區的體積比男性大18%,而布羅卡區則大20%。

此外還有一項研究發現,女性的胼胝體(連接大腦左右半球的神經纖維)比男性的要大。但是這個發現近期遭到了質疑。

另一項美國辛辛那提大學的研究證據表明,男性在額葉處有更多神經元,而女性的神經纖維網(由突觸、樹突和神經元組成,位於各個細胞體之間,是神經元間交流的通道)更發達。加伯利爾·德·庫唐·邁爾斯博士稱,該項研究可能解釋了為什麼女性更有可能得痴呆症(如阿茲海默病)。原因在於儘管兩性都會由於這項疾病失去同樣數量的神經元,但男性的功能喪失可能會較輕,因為有更多的神經細胞可供補充。

研究者測量了17位死者(10男7女)的大腦切片的皮層厚度、若干皮層的神經元數量等數據。

耶魯大學醫學院兒科教授班內特·A·施維茨領導的一組研究者發現,他們對38名慣用右手的被試者(19男19女)進行了功能性平面磁共振斷層成像檢查。在一項要求被試朗讀一列無意義的單詞並判斷其是否押韻的測試中,男女顯現出了差異。有趣的是,不論男女,使用象形文字的東方人都更傾向於同時使用左右半球。

押韻測試中,男女兩性大腦活躍區域對比。女性大腦在處理口語時會同時使用額皮質的左右半球,而男性一般則只使用左半球。

當前大部分解剖學和功能研究都集中在對大腦皮層,也就是負責高級智識和認識功能的大腦區域上,但也有一些研究者,比如西蒙·勒維博士發現諸性別在大腦更基礎的部分有著更大的差異,比如說異性戀男子控制大多數生命活動的下丘腦是女性和同性戀男子的兩倍大,由此引發了一場關於同性戀是否有生理基礎的激烈討論。勒維博士寫了一本關於大腦性別差異的書,題目叫《性之大腦》。

進化VS環境

兩性在結構與功能上的這些差異原因何在呢?

美國最大的神經科學專業組織——神經科學協會的觀點是:進化是原因所在。「在遠古時代,為了確保種族繁衍,男女兩性各自有著明確的分工。穴居人中的男性去打獵,女性在家周圍採集食物並照顧孩子。大腦區域可能由此也發生變化,以便兩性完成其職責。」密蘇里大學的大衛·蓋里教授說,「用進化的視角解釋,更優越的探路能力可能會讓男性成為更好的獵手,而女性偏好地理標誌則會使其更好地完成在家附近採集食物的任務。」女性在語言表達能力上的優勢也有進化意義。蓋里說,男性主要以強壯的身體與同性競爭,而女性則用語言取得社交優勢,比如通過辯論和說服。

《兩性大腦:男女大腦的生理差異(Sex on the Brain:TheBiological Differences Between Men and Women)》一書。

《兩性大腦:男女大腦的生理差異》一書的作者黛布拉·布拉姆用當前流行的進化論來解釋我們的很多行為。她說,「比方說,孕吐能讓一些婦女遠離強烈氣味和味道,可能起到保護胎兒免於中毒的作用。不忠是男性確保基因延續的方式。有趣的是,當我們有意改變性別角色行為時——比如男性負責撫養孩子,女性表現得更具攻擊性——我們的激素,甚至大腦也會相應發生變化。」

胚胎在子宮中發育的過程中,血液循環中的激素對大腦的性別分化有著重要的影響。一個人在幼兒時期如有雄激素存在,就會有「雄性」的大腦。與此相反,雄激素缺乏則會導致發育為雌性大腦。但是近來的研究表明,卵巢激素在性別分化中也起到重要作用。

激素作用最具可信性的證據之一,來自於研究那些由於母親因患有腎上腺增生症而服用睾酮的女孩。這些女孩似乎比其他女孩對空間有更強的感知能力,也更可能表現出狂躁和攻擊性,這是與男孩非常接近的。

事實與偏見

但是這是否意味著男女兩性有高下之分呢?「不,」皮爾森博士說,「如果說這意味著男性天生在某些事情上就比女性更擅長,那就把問題簡單化了。不難找到精通數學物理的女性,精通語言技巧的男性也不在少數。只有當考察大樣本,並試圖從中發現細微但(統計上)顯著的趨勢時,我們才能得到這些結論。儘管有著大量的例外,但大概的趨勢還是真實的,這是大腦結構告訴我們的。我們相信這是人們對兩性某些看法的基礎。」

庫唐·邁爾斯對此表示贊同:「能夠認識到男女各自思考和感受方式的差異——我們發現的差異更加強了這種方式的可信度——對改善人際關係是有益的。但是,如果有人試圖利用這些發現來證明男性或女性比另一方更優越,那麼這就是對數據的濫用,會造成不良的後果。」

結論就是:20世紀90年代,神經科學在發現男女大腦之間具體的、得到科學證實的解剖學和功能差異等方面,取得了重大進展。儘管這些知識理論上可以被用來支持對女性的偏見和歧視,所幸這並沒有發生。實際上,這些新知可能會幫助外科醫生和科學家發明新的方法來探究大腦差異,有利於疾病治療、用藥個性化、手術過程差異化等方面。男女的差異只在於一個Y染色體,而我們對許多事物——包括疼痛,激素等——的反應卻都由此受到了實實在在的影響。

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