德國-瑞士醫生和鍊金術士帕拉塞爾蘇斯在十六世紀斷言，他知道如何創造一個“小人”——或同形小人——方法是將人類精液放入一個密封的容器中，容器中裝滿了馬糞，然後用血液滋養以孕育。這個配方並不比將賤金屬變成黃金的配方更有用，但這個術語已經流傳了幾個世紀，進入了文學作品（浮士德）、電視節目（神秘博士）甚至影片遊戲（惡魔城：曉月圓舞曲）。儘管受到流行文化的激烈競爭，但神經科學教科書比任何其他媒介都更成功地定義了同形小人的當代含義。
1950 年，神經外科醫生懷爾德·彭菲爾德和一位同事發表了一幅同形小人的圖，它環繞著軀體感覺皮層，並說明了大腦處理特定身體部位觸覺的位置。頭部、肩膀、膝蓋和腳趾在皮層中的位置是按軀體拓撲排列的，這意味著它們在大腦中的呈現順序與它們在身體上出現的順序相同。面部的神經元位於中央後回的最外邊緣——大腦頂部的隆起，觸控資訊在那裡被處理，從耳朵到耳朵，像一副耳機。與此同時，腳位於中線，大腦的兩個半球在那裡交匯。（來自身體左側的感覺資訊在右半球處理，反之亦然。）所有這些中唯一的例外是陰莖，它被埋在腳趾下方，塞在腦回的內壁上。就性別而言，在這張神經觸覺圖的第一個版本中，同形小人真真切切是一個“小人”，因為它忽略了可以標記為“雌雄同體小人”的生理成分。
這張地圖將男性生殖器置於“腳下”，這讓神經科學家困惑了幾十年。隨著神經影像技術的出現，一些實驗室使用腦電圖 (EEG) 和功能性磁共振成像 (fMRI) 來嘗試確認或駁斥彭菲爾德的地圖。但是，令人驚訝的是，科學家們仍然沒有一個確定的答案，說明如何繪製一個同形小人，其中男性和女性生殖器的位置是正確的。一些相對較新的研究發現生殖器位於彭菲爾德所確定的同一位置。其他研究則確定了一個不同的區域，位於軀體感覺皮層中較高的位置——一片細胞，更恰當地位於指定給臀部和膝蓋的區域之間。
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柏林高階神經影像中心主任約翰-迪倫·海恩斯說：“彭菲爾德的位置有點神秘，因為它打破了身體軀體拓撲的連續性。”“這就像一個生物學基本原則，而這是一個例外。你看彭菲爾德的地圖，陰莖的代表位置是錯誤的。它為什麼在那裡？”
我們今天所知的同形小人是基於對 400 多名因癲癇或切除腫瘤而接受腦部手術的人的大腦皮層不同部位的電刺激而開發的。在手術過程中，人們只接受了區域性麻醉，彭菲爾德要求患者描述他們因電極刺激大腦不同部位而在身體中感到的感覺。根據這些報告，彭菲爾德聘請醫學藝術家霍滕斯·坎特利繪製了一張軀體感覺皮層的地圖，並標明瞭相應的身體部位。
與彭菲爾德對身體其他部位的細緻研究相反，只有三名患者描述了神經刺激引起的生殖器感覺。在 1937 年發表在《大腦》雜誌上的一篇文章中，該文章首次描述了導致同形小人的開發和完善的工作，彭菲爾德寫道，其他患者缺乏反應可能是因為“虛假的謙虛感”。
彭菲爾德還承認，在軀體感覺皮層中發現陰莖位於腳下是不尋常的，他寫道：“據推測，直腸和生殖器應位於腳部上方……但我們的證據不足以得出結論，它們似乎有點位於腳部後方。”
儘管存在這個謎團，彭菲爾德的軀體感覺皮層地圖還是很快被採納為標準，因此幾十年來，生殖器一直位於腳下。20 世紀 90 年代使用腦電圖和腦磁圖 (MEG) 成像技術進行的研究基本上證實了經典同形小人的位置，將生殖器放在中央後回的內壁上。這一次，科學家們反其道而行之，刺激身體的各個部位，看看大腦的哪個區域被點亮。然而，由於記錄是透過頭皮進行的，因此兩種腦電圖技術的空間解析度非常不精確。
海恩斯說：“腦電圖和腦磁圖並非能夠告訴您‘高或低兩釐米？’的技術。”“最終我們談論的是幾釐米，所以它們無法為您提供空間解析度。”
直到 2005 年，一項研究才對彭菲爾德對陰莖的定位提出質疑。研究人員使用 fMRI 進行神經影像，並使用牙刷刺激陰莖、大腳趾和腹部，發現陰莖活動位於皮層中軀幹下方和腳部上方的位置。從那時起，其他一些fMRI 研究主要證實了新的位置。
值得注意的是，這次對話中缺少女性解剖結構的區分特徵。彭菲爾德最初的同形小人沒有包括外陰或乳房，在 400 多名參與者中，只有 9 名是女性。
多倫多大學心理學教授吉莉安·愛因斯坦創造了“雌雄同體小人”一詞，她說：“彭菲爾德實際上並沒有研究很多女性，因此一直以來的假設是，男性適用的情況也適用於女性。”“我們真的需要了解女性的軀體感覺皮層以及所有男性。”
直到 1983 年，科學家們才想到研究大腦中的外陰刺激，看看它是否與陰莖不同。與男性腦電圖研究類似，生殖器被估計位於軀體感覺皮層的內壁上，在腳下。然而，第一項使用 fMRI 的研究發現該區域更高，更靠近臀部。海恩斯和他的同事今年早些時候在《神經科學雜誌》上發表的最新論文將陰蒂定位在同一區域。
由於這種更高解析度的成像技術，在過去十年中，已經開始形成一種共識，即男性和女性生殖器實際上位於大腦中與身體中相對相同的區域——軀幹和腿部之間。
然而，來自羅格斯大學心理學家巴里·科米薩魯克實驗室的工作提出了一個異議。在對女性的研究和對男性的研究中——分別於 2011 年和 2020 年發表——科米薩魯克看到軀體感覺皮層中腳部上方和下方都有啟用。他的理論認為，較高的區域代表腹股溝的一般區域，而生殖器則藏在較低的位置。他認為，其他研究缺乏特異性是因為他們使用了對生殖器的電刺激或振動刺激，這可能會啟用該區域的其他感覺神經。
科米薩魯克說：“我認為爭論的基礎是沒有明確區分所施加的刺激以及它對生殖器的特異性，而不是對恥骨區域的其他部分的特異性。”“因為恥骨區域確實在皮層表面有非常不同的分佈。”
在辯論的另一方，海恩斯說，科米薩魯克在皮層內壁上看到的啟用實際上來自輔助運動區 (SMA)，該區域參與計劃運動。與其他研究不同，科米薩魯克的兩項研究中的參與者是自己觸控自己，而不是由伴侶或自動化裝置刺激該區域。
海恩斯說：“我認為他們看到這種……活動的原因很簡單：這是人們計劃移動、計劃自慰運動的人為因素。”“它正好處在 SMA 所在的位置。”
科學家們為什麼關心生殖器是向上還是向下幾釐米？答案是，這些資訊可能可以用於治療。海恩斯在他的最新論文中透露，皮層相關區域的厚度與研究中的女性在過去一年中發生性行為的頻率相關，這表明神經可塑性，即神經連線的重組，可能會在該區域發生，以響應經驗。利用這種可塑性可能有助於治癒受虐婦女。在未來的工作中，海恩斯計劃調查經歷過性創傷的女性的軀體感覺皮層中外陰的表徵是否不同。
為了獲得所需的特異性水平，研究人員需要單獨繪製每個女性的大腦圖，而不是假設外陰通常位於皮層中的哪個位置，因為精確位置因人而異。愛因斯坦說，這個重要的細節可以解釋研究之間的差異。“個體差異巨大，這取決於經驗和接觸不同型別的刺激，”她說。“我不會排除不同的人的大腦中定位區域略有不同的可能性。我認為我們研究的人越多，我們將發現的變化就越多。”
換句話說，彭菲爾德最初的地圖可能對於他研究的三名報告有生殖器感覺的男性來說是準確的。或者他的方法可能把他引向了錯誤的道路。最近使用 fMRI、MEG 甚至皮質電刺激（如彭菲爾德的工作）的研究發現 其他身體部位的軀體感覺表徵也存在差異，包括 頭部 和 腿部。
最終確定生殖器位置的關鍵，與科學中的一切一樣，將是大樣本量和使用一致方法進行的重複實驗。在過去的 40 年裡，17 項使用幾種不同成像和刺激技術的研究繪製了 264 人的生殖器地圖——平均每項研究只有 15 人。 難怪他們意見不一致。為了徹底解決這場辯論，研究人員需要對不同年齡、性別和性經歷的人進行大規模、全面的調查，以比較對生殖器自慰和他人或裝置刺激的反應啟用。在此之前，教科書上的同形小人——以及雌雄同體小人中缺失的細節——可能仍將保持不變。