研究表明，人类大脑解剖学方面的性别差异具有高度的可重复性

一项对2000多份脑部扫描的科学分析发现，人类大脑某些区域的体积存在高度可重复性的性别差异。这种基于性别的脑容量差异模式与死后大脑皮层样本中观察到的性染色体基因表达模式相对应，这表明性染色体可能在大脑解剖结构中性别差异的发展或维持中发挥作用。这项研究由美国国立卫生研究院下属的国家精神卫生研究所(NIMH)的研究人员领导，发表在《美国医学杂志》上美国国家科学院院刊．

“更清楚地了解人类的性别差异大脑组织对于我们如何看待认知、行为和精神疾病风险方面已经确立的性别差异非常重要。我们受到动物模型中性别差异的新发现的启发，并希望尝试缩小这些动物数据与我们的人脑性别差异模型之间的差距，”研究合著者、NIMH发育神经基因组学部门负责人阿明·拉兹纳汉(Armin Raznahan)医学博士说。

长期以来，研究人员一直在小鼠大脑皮层下结构中观察到一致的基于性别的差异。一些研究表明，这些解剖学上的差异在很大程度上是由于性激素的影响，这为大脑发育中基于性别的差异提供了“性腺中心”的解释。然而，最近的小鼠研究也揭示了皮层结构的一致性别差异，基因表达数据表明，性染色体可能在形成这些解剖学上的性别差异中发挥作用。尽管老鼠的大脑与人类大脑有许多相似之处，但尚不清楚这些在老鼠身上的关键发现是否也适用于人类。

为了探索人类大脑性别差异的神经生物学基础，Raznahan、第一作者刘思远博士及其同事首先分析了作为人类连接组计划(HCP)一部分收集的神经成像数据。这些数据来自976名年龄在22岁至35岁之间的健康成年人，揭示了某些皮质结构的体积存在一致的性别差异。平均而言，女性前额叶内侧和外侧皮层、眼窝前额叶皮层、颞上皮层和外侧顶叶皮层的皮质体积相对较大。平均而言，男性的颞腹区和枕区皮质体积相对较大，包括颞极、梭状回和初级视觉皮层。

刘和同事随后使用两种互补的方法来确定这些发现是否可重复。首先，研究人员通过将HCP数据集随机分成两半，并比较两半的结果，进行了1000次分半比较。这些分半比较的结果表明，基于性别的皮质体积差异模式是高度稳定的。其次，研究人员在英国生物银行的一个不相关的神经成像数据集中量化了HCP发现的可重复性。尽管数据集具有显著的人口统计学和方法学差异，但研究人员发现，基于性别的皮质体积差异的总体模式高度一致。

然后，刘和合著者将他们的解剖学发现与公开的大脑基因表达图进行了交叉引用，这些基因表达图基于来自6名人类捐赠者的1317个死后组织样本。结果表明，皮质体积性别差异的空间格局与皮质性染色体基因表达的空间格局相似。具体而言，性染色体基因表达相对较高的皮质区域，男性的皮质体积往往大于女性。

这种与性染色体基因皮层表达的对应关系也与早期小鼠研究的结果相一致，这表明大脑解剖结构的性别差异可能是由于，至少部分是由于在哺乳动物进化过程中一直保守的遗传机制。这些发现表明，皮层体积的性别差异可能受到位于X和Y的基因的影响性染色体．

“男性和女性在许多遗传和环境因素上存在差异，这些因素都可能潜在地影响大脑发育。因为在人类身上进行实验具有挑战性，我们经常依靠观察数据来推断大脑性别差异的潜在遗传或环境驱动因素，”Raznahan说。“事实上，我们观察到在不同的男性和女性群体中，解剖性别差异的可重复性非常高，而且这些差异与性染色体基因表达之间存在联系，这表明这些差异可能不仅仅是环境影响的结果。”

研究人员还将这些解剖学发现与1.1万多项功能性神经成像研究的数据进行了比较。结果表明，在HCP数据集中显示基于性别的皮层体积差异的大脑区域与功能神经成像研究中与面部处理相关的大脑区域之间存在空间重叠。

综上所述，这些发现揭示了可能导致大脑解剖学中基于性别的差异的机制，并指出了可能导致大脑疾病和行为中基于性别的差异的遗传因素。有了这些相关发现作为路线图，未来的研究可以更有效地调查性别差异的原因和后果人类的大脑．