性别差异的生物学基础

节选翻译自Vicki S. Helgeson. (2017).  Psychology of Gender (Fifth Edition). 253-265.

        性别差异的生物学理论认为，基因和激素，以及大脑的结构和功能是观察到的认知、行为，甚至性别角色（gender roles）、性取向和性别同一性（性别认同，gender identity）差异的成因。

基因

        性别研究人员历来对探究性别差异中基因贡献的研究持谨慎态度。为什么？人们担心从基因基础上证明男性更强的空间能力，或女性更强的同理心，会证实认知和社会行为的性别差异，进而肯定传统的性别角色。如果研究人员发现一个与心理旋转任务相关的基因和一个与养育相关的基因，社会是否会认为女性应该待在家里抚养孩子，而男性应该成为工程师？现代遗传学研究关注遗传与环境之间的交互作用（Salk 和 Hyde，2012）。现在人们已经意识到，个体基因对行为差异的贡献很小。有时，基因的影响是由环境决定的。基因表达被认为是有发育性的，它常常取决于环境并逐渐展露。表观遗传学研究环境如何影响基因表达，其中激素波动是一个关键的环境因素，它对性别研究至关重要。因此，性别研究人员无需担心遗传学研究。相反，认识到基因对行为的贡献可以让研究人员了解，那些与环境交互作用的诱发因素。

        是否存在会影响性别相关行为（gender-related behavior）的基因？通过比较共享100%亲代基因的同卵双生子（也称为单卵双生子）和共享50%亲代基因的异卵生双子（双卵双生子），研究基因对女性气质和男性气质的贡献。双生子研究的理论基础是，同卵双生子的行为相似度比异卵双生子之间高，因为两组双生子的遗传不同但环境相同。其中一项针对3岁和4岁的双生子研究考察了遗传和环境对性别角色型行为（性别典型行为，sex-typed behavior）的影响（Iervolino、Hines、Golombok、Rust和Plomin，2005）。同卵双生子比异卵双生子在行为上更相似，异卵双生子比兄弟姐妹在行为上更相似。最后，作者得出结论，遗传和环境对性别角色型行为都有重要贡献，但遗传对女孩的贡献比男孩更大。为确定遗传和环境对性别不典型行为（gender atypical behavior）的影响，对这些双生子进行进一步研究（Knafo、Iervolino和Plomin，2005）。结果认为，基因能解释行为变异的一小部分，环境则能解释行为变异的大部分。同样，基因成分对女孩行为变异的解释比男孩更强。

        双生子研究也被用于检验性取向和性别同一性的遗传性。证实性取向有遗传成分（Ngun，Ghahramani，Sanchez，Bockland，和 Vilain，2011），不典型性别同一性（gender-variant identities）有遗传成分——主要指跨性别者（Veale，Clarke，和Lomax，2010）。同卵双生子中同性恋的相关性显著高于异卵双生子——20%至24%对比10%或更少（Hyde，2005）。这一区别适用于男同性恋和女同性恋。然而，如果同卵双生子中的一个是同性恋，那么另一个同卵双生子是同性恋的可能性远非100%。一项对50多岁女性的同卵和异卵双生子研究，证实遗传对性别典型性（sex typicality）和性吸引力的贡献（Burri，Spector，&Rahman，2015）。那些表现出男性行为和兴趣的个体，无论她们是异性恋还是同性恋，都报告了更大的同性性吸引力与更多的性伴侣。研究得出结论，有一组共同的遗传因素与性别典型性、性取向和性吸引力有关。

        攻击是一种存在明显性别差异的社会行为，它的一些差异被归因于生物学。双生子研究发现，同卵双生子攻击行为的相关性比异卵双生子更高。对51项双生子和收养研究的元分析表明，基因能解释40%的，包括犯罪行为、不良行为和行为攻击性在内的反社会行为（Rhee 和Waldman，2002）。性染色体异常也与攻击有关。早期的攻击性遗传学理论专注于男性额外的Y染色体的作用（Manning，1989）。一些研究发现，监狱中XYY型的男性比例高于正常人口。然而，近期的研究对这一发现提出了质疑。即使XYY模式与攻击性有关，绝大多数犯罪人口并没有这条额外的Y染色体，而绝大多数拥有额外Y染色体的人也不是囚犯。研究表明，XYY模式的男孩比没有这种配置的男孩更易怒，脾气更暴躁。然而，这些孩子的父母知道额外的Y染色体，及其与攻击性的潜在联系。这些父母可能会对孩子的行为做出不同的回应，这可能会进一步鼓励攻击性行为。

        特纳综合征是一种女孩缺失，全部或部分第二条X染色体的遗传病。对患有和不患有特纳综合征的女孩进行比较的研究发现，患有特纳综合症的女孩有更多的社交困难（McCauley、Feuillan、Kushner和Ross，2001），个体识别面部和面部表情也更困难（Lawrence、Kuntsi、Coleman、Campbell和Skuse，2003）。这两种情况，都会被社会归纳为女性特征不足。

        基因还与认知能力，特别是空间能力的性别差异有关。双生子研究集中在心理旋转任务。关于遗传和环境对男性和女性的贡献是否相同，研究结果不一致（Suzuki，Shikishima 和Ando，2011；Vuoksimaa等人，2010）。

激素

        激素是内分泌系统产生的，在全身循环的化学物质。性相关激素有两类：雌激素和雄激素。女性性激素是雌激素，男性性激素是雄激素（例如睾酮）。然而，这并不意味着女性只有雌激素，男性只有雄激素。女性和男性都有两种激素，只是数量不同。性激素影响大脑、免疫系统和整体健康。毫无疑问，激素也会影响行为。问题在于影响到何种程度。

        我们如何评估激素对女性和男性行为的影响？毕竟操纵人们的激素水平并不容易。对间性状况（两性畸形状况，intersex conditions）的研究，使我们能够研究激素对行为影响。间性状况是指个体的染色体性别和表型性别之间存在某种不一致。要么个体在性器官外观上与染色体性别不一致，或者个体的性器官外表模糊不清。

        最常见的间性状况之一是先天性肾上腺增生症（CAH），这是一种由肾上腺功能障碍引起的遗传性疾病，它会导致产前高水平雄性激素暴露和皮质醇缺乏。患有CAH的女孩可能会被误认为是男孩，因其生殖器有些男性化（例如，阴蒂增大）。患有CAH的男孩，生殖器则不会有任何异常，但可能会因雄激素过量而产生其他不良影响。

        在子宫内接触到过量的雄激素会产生什么后果？对文献的元分析表明，在认知方面，与没有CAH的女孩相比，患有CAH的女生具有更优秀的空间技能（Puts，McDaniel，Jordan和Breedlove，2008）。然而，睾酮与空间技能的联系并不简单，因为与没有CAH的男孩相比，CAH男孩的空间技能较差（Puts等人，2008年）。Puts等人提出了雄激素与空间能力之间的曲线关系，如图1所示，这可以解释为什么雄激素暴露会增加女孩的空间能力，而会降低男孩的空间能力。还有证据表明，CAH女性在脑结构方面与未受影响的男性相似。在一项针对面部情绪反应的脑激活研究中，CAH女性的杏仁核激活水平类似于男性，比非CAH女性更强（Ernst等人，2007）。

        是否有证据表明激素与社会行为相关？我们再次回到CAH的研究。有许多研究将CAH与男性化性别角色行为联系起来（Pasterski等人，2015）。例如，一项将3-11岁CAH女孩和男孩，与其未受影响的兄弟姐妹，进行比较的研究表明，CAH女孩与非CAH男孩的表现相似，比非CAH女孩更活跃、更具攻击性（Pasterski等人，2007年）。CAH男孩和非CAH男孩，在活跃性或攻击性方面没有差异。在游戏行为方面也有类似的发现。CAH女孩不大会选择玩女孩玩具，但更可能玩男孩玩具，而男孩的游戏行为不受CAH的影响（Wong、Pasterski、Hindmash、Geffner和Hines，2013）。然而，后一项研究还测量了父母鼓励对典型男孩和典型女孩游戏行为的影响，并发现父母鼓励解释了CAH和非CAH女孩游戏差异的一部分。问题在于，究竟是父母的行为影响了女孩的游戏选择，还是女孩的游戏选择影响了父母的行为。

        研究人员还调查了产前雄激素暴露，是否与性取向或性别同一性问题有关。这方面的研究较少，但CAH女性与同性恋或双性恋之间可能存在联系（Hines，Brook，&Conway，2004）。然而，其影响程度很小，这意味着大多数CAH女性是异性恋。此外，产前雄激素暴露的程度似乎与CAH女性中，同性恋或双性恋的可能性更大有关（Meyer Bahlburg、Dolezal、Baker和New，2008）。一项研究表明，患有CAH的女孩比对照组更渴望成为另一种性别，而CAH和非CAH男孩之间的性别同一性没有差异（Pasterski等人，2015）。这些发现与性别角色行为（gender-role behavior）无关——其经常与性别同一性混淆。然而，其他研究并不明确产前雄激素暴露水平，与生物学女性的男性性别认同是否有关（de Vries、Kreukels、Steensma和McGuire，2014）。

        CAH与空间技能、男性化社会行为和同性恋之间的联系有三种可能的解释（Jordan Young，2012；Puts等人，2008）。首先，雄激素可能会影响与空间技能、男性化社会行为和性取向相关的大脑区域。其次，雄激素可能会影响人们的活跃倾向，并反映在认知和行为上。例如，雄激素会让孩子变得更加活跃，这会导致他们表现出更男性化的行为。其中攻击性就是一种与活跃性和雄性激素都有关的社会行为。再有，外表的男性化可能会以某种方式影响行为。患有CAH的女孩通常会因手术改变天生的生殖器不明确——而手术本身可能会造成创伤。CAH还有其他，如面部毛发、身材矮小和肥胖的生理影响，这可能会使个体在自己和他人眼中显得更加男性化。由于父母和孩子都知道产前雄激素暴露。父母可能期望CAH孩子表现出更多的男性化行为，为孩子提供更多的男性化玩具和男性化活动，并对孩子表现出的男性化行为做出更积极的回应。孩子自己也可能因为意识到自己的雄性激素暴露事实，而更愿意从事男性化活动。在研究中很难去除这个现象的影响。

        另一种研究激素对认知行为影响的方法，是研究女性男性不同激素水平与行为的关系。研究人员对孕妇的羊水进行取样，以测量产前接触睾酮的情况。较高的睾酮水平，与女孩男孩（6至10岁）更具男性特征游戏行为（Auyeung等人，2009年），女孩男孩（6岁）语言偏侧化更大（Lust等人，2010年），以及女孩男孩（4岁）的较少的同理心（Knickmeyer、Baron Cohen、Raggatt、Taylor和Hackett，2006年）有关。一项研究表明雌激素水平与母性行为相关联。女性在月经周期雌激素水平达到峰值的卵泡晚期更渴望孩子（Law Smith等人，2012年）。

 

        一些研究已经开始通过操纵激素，来研究它们对行为的影响。在其中一个实验中，给健康女性服用睾酮，改善了她们在心理旋转任务中的表现（Aleman、Bronk、Kessels、Koppeschaar和Van Honk，2004）。在一项针对大学男生的经济游戏研究中，分别给被试服用睾酮和安慰剂（Zak等人，2009年）。服用睾酮的男性没有对照组慷慨，且更高的睾酮水平与对竞争者的更严厉惩罚有关。

        雄性激素与性别相关行为的关系，也在遗传上为男性（XY染色体），但对雄激素不敏感的人群中进行了研究。这些人患有完全雄激素不敏感综合征（CAIS），出生时有女性生殖器，但有睾丸而不是子宫。请记住，所有胎儿最初都具有女性生殖器，雄激素会改变生殖器使其变为男性。但在CAIS中不会发生这种变化。睾丸通常会通过手术切除，并将儿童当作女性抚养。关于CAIS是否与性别相关行为有关，研究结果不一致。一项研究将CAIS与女性游戏联系起来（Zuloaga、Puts、Jordan和Breedlove，2008），而另一项研究则没有（Hines、Ahmed和Hughes，2003）。一项对比性刺激图像对典型男性、典型女性和CAIS女性的大脑激活作用的研究表明，男性的杏仁核激活水平高于典型女性或CAIS女性，两组女性之间没有差异（Hamann等人，2014）。此外，CAIS未显示与性别同一性困扰（gender identity distress）相关（T'Sjoen等人，2011年）。

        如果雄激素对女孩有“男性化（masculinizing）”作用，那么雌激素有“女性化（feminizing）”作用吗？关于这个问题的大部分研究，来自于对20世纪60年代，为防止孕妇流产而开具的合成雌激素二乙基雌酚（DES）的研究。但当它与癌症联系起来后，便被终止使用。在8000多名DES暴露的男性和女性的样本中，没有证据表明暴露与性取向相关，也没有证据表明其与其他性心理特征（psychosexual characteristics）相关（Titus Ernstoff等人，2003年）。

        在所有这些研究中，有一个复杂的因素是，产前激素暴露并不是一个要么全有要么全无的过程。存在不同的暴露水平，最大的影响似乎出现在最高的暴露水平上。暴露也可能存在关键时期，这些关键时期可能因具体认知和行为的不同，而有所不同（Hines等人，2003）。上述的研究证据表明，产前激素对女孩的性别角色行为的影响大于男孩。这可能是因为女孩在社会中的性别角色行为更为流动。男孩为遵循男性角色可能会受到更大的压力，而克服产前激素暴露的影响。

大脑

        也许大脑可以通过简单地指示，女性是“右脑”而男性是“左脑”，来解释认知中的性别差异——或相反？空间能力位于右半球，言语能力位于左半球。啊哈！所以，男性一定右半球占优势，女性的左半球占优势。不幸的是，这一理论站不住脚。左半球还负责数学所需的分析技能。因此，如果女性在左半球占优势，她们应该比男性更擅长数学。

        研究人员几十年来考虑的一种可能性是，女性大脑比男性大脑更双侧化，也就是说女性比男性更有可能使用，大脑的任意一个半球来完成特定的功能。相比之下，男性被认为更偏侧化，这意味着大脑的两个半球具有更明显的不同功能。为了支持这一理论，研究人员试图证明女性的胼胝体比男性大——胼胝体是连接左右半球以实现更好交流的结构。然而，关于胼胝体大小是否存在性别差异存在争议。令许多人惊讶的是，文献的元分析显示，胼胝体的形状或大小没有性别差异（Bishop 和 Wahlsten，1997）。大多数研究都没有发现大脑偏侧化的性别差异，但在那些有性别差异的研究中，男性似乎比女性更偏侧化。因此，大脑偏侧化的性别差异仍然存在争议。

        在过去的几十年中，对大脑的研究激增，其中1990年代更是被称为“大脑十年”。为了将认知和行为的性别差异与大脑联系起来，研究人员研究了女性和男性在执行相同任务时，是否激活了大脑的不同区域。如果是真的，这可以解释认知能力和社会行为的性别差异。一项研究检查了进行心理旋转任务时的神经活动，发现男性视觉注意力相关区域的激活水平高于女性（Semrud Clikeman，Fine，Bledsoe 和 Zhu，2012）。然而，在青少年中，即使表现相同，不同的大脑区域也会被激活（Lenroot 和 Giedd，2010）。因此，不同的激活并不一定转化为不同的表现。女性和男性可能使用不同的策略，激活大脑的不同部分来达成相同的结果。

        事实上，有数千项研究揭示了大脑某些方面的性别差异。然而，大脑结构的性别差异并不能转化为大脑功能的性别差异（de Vries 和 Sodersten，2009）。如上所述，大脑某一区域的性别差异并不总是导致观察到的行为的性别差异。不同的结构或不同的大脑激活，可以导致相同的行为。

        此外，人们常认为大脑是静态的，但实际上它是可塑的。一项关于杂耍的研究展示了行为如何改变大脑。一组年轻人在3个月的时间内学习如何玩杂耍，而另一组则没有。尽管大脑扫描在研究前，未显示出两组之间的任何差异，但杂耍组在3个月后出现了与运动处理相关的大脑结构差异（Draganski，Winkler，Flugel，&May，2004）。而当停止玩杂耍时，大脑结构的差异消失了。我在2015年英特尔国际科学与工程博览会上，看到了一项来自澳大利亚高中生的研究，该研究表明，演奏长笛或小提琴的人在检测听觉频率方面具有更高的能力，但该能力在未继续练习时消失。这也是大脑由行为改变而形成的变化的证据。因此，尚不清楚大脑结构和功能的性别差异是行为的原因还是后果。

        研究人员还研究了大脑的不同区域是否与性别角色和性别同一性有关。一项检查核磁共振成像（MRI）大脑数据的研究表明，男性气质与额叶白质体积较大有关，女性气质与颞叶灰质体积较大有关（Belfi、Conrad、Dawson和Nopoulos，2014）。研究人员表明，在处理情绪时，同性恋男性大脑的某些方面与异性恋女性大脑更相似（Rahman 和 Yusuf，2015），但异性恋和同性恋男性的大脑也有更多相似之处（Ngun等人，2011）。还有一些证据表明，变性人（transsexuals）的大脑部分与他们所认同的性别更相似——对比出生时所指派的性别（Veale等人，2010），这表明性别同一性有生物学基础。

        总的来说，男性和女性的大脑非常相似。男性大脑白质较多，女性大脑灰质较多（Belfi等人，2014），两者在突触模式和神经元密度上存在一些差异（Tomasi 和Volkow，2012），但这些差异对认知和社会行为的影响尚不清楚。同样，大脑结构或功能的任何性别差异，都可能是行为的后果，而不是原因。

生物心理社会模型

        正如我在开头所指出的，对性别差异和与性别相关行为的生物学理论的一个普遍反对意见是，任何在女性和男性之间发现的生物学差异，都将被用来证明女性在社会中处于低劣地位。人们倾向于相信生物学理论意味着行为无法改变。事实上，让人们接触性别差异的生物学解释，会增加他们对性别刻板印象的认同（Brescoll 和 LaFrance，2004）。这被称为性别差异的“本质化（essentializing）”，即将男性和女性的类别定义为不同的、不重叠的和固定的。然而，忽视男性和女性之间的生物学差异无助于理解认知和行为，也无助于弥补，一种性别与另一种性别之间的差异（Halpern，Wai，&Saw，2005）。Halpern及其同事提出了一种，取代传统性别差异的天性与教养模型的理论——生物心理社会模型（he psychobiosocial model）。他们认为，天性和教养并不是两个相互排斥的类别，而是相互影响的范畴。如图3所示，生物因素在社会环境中发挥作用。即使存在生物学差异，环境仍然会产生影响，并且是一个重要的影响！

要点回顾

• 双生子和收养研究得出结论，基因在认知和社会行为，以及与性别相关行为和同一性方面的性别差异中发挥了作用，但遗传与环境的交互作用可以解释更多的行为差异。

• 性激素与认知和行为之间联系的最有力证据，是研究表明产前接触雄性激素，即先天性肾上腺增生症，与女性空间技能和男性性别角色行为的增强有关。相同效应在男性身上未被观察到。

• 大多数有关激素与行为关系的研究的主要问题是它们是相关性的，因此无法确定因果关系。最近的一些研究已经开始操纵激素，特别是睾酮，并发现其对男性性别角色行为的影响。

• 对大脑的研究表明，女性的大脑比男性的大脑更具双侧性。然而，研究结果有些不一致，偏侧化问题仍然存在争议。

• 有大量研究比较了女性和男性的大脑。这些研究揭示了结构上的一些性别差异，但这些差异的功能意义尚不清楚。目前还不清楚大脑结构和功能的性别差异是行为的原因还是后果。

• 生物心理社会模型提供了一个更丰富的框架，来考察生物和社会对性别差异的贡献。

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