本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
神經科學家長期以來一直在探討一個問題，那就是是什麼，如果有什麼的話，讓男性和女性的大腦與眾不同，無論是在小鼠還是（男/女）人類中。目前還沒有明確的答案。最近研究的最佳證據表明，男性和女性都共享相同的神經迴路，但使用方式不同。哈佛大學分子和細胞生物學教授、霍華德·休斯醫學研究所研究員凱瑟琳·杜拉克是探索這些問題的先驅。我與她簡短地談論了她的研究，該研究還遠遠超出了性別的神經生物學範疇。
你能否大致介紹一下你的研究內容？?
我感興趣的是理解大腦如何進行本能的社會行為。有很多本能行為，如飲食和睡眠，對動物和人類至關重要，但社會行為是一組非常獨特且特別有趣的本能行為，我們希望在神經元層面進行理解。
我們希望在機制上理解的是，個體如何識別自己物種的其他動物，例如動物如何識別雄性、雌性或幼崽，大腦如何處理這些訊號，從而觸發適當的社會行為，如交配、攻擊或育兒。
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你能否簡單介紹一下你過去幾年關於性別識別的研究工作？
圖片來源：哈佛大學MCB圖形
社會行為的一個絕對根本的特徵是，所有動物物種中的雄性和雌性在遇到給定的社會訊號時，行為方式都不同。因此，例如，如果觀察到育兒行為，在許多物種中，雌性會自發地表現出母性：她們會哺乳並照顧幼崽，而雄性則相反，在大多數物種中，雄性會殺死幼崽，這意味著當幼崽進入不屬於他們自己的社會群體時，他們只會攻擊幼崽。反過來，在許多物種中，雄性一旦有了自己的後代，就會表現出父性。
那麼為什麼會這樣呢？這些行為中的性別差異的基礎是什麼？雄性和雌性檢測各種刺激的方式不同，還是他們檢測到相同的刺激，然後大腦對社會訊號進行不同的神經處理？要從機制上理解社會行為，絕對必須瞭解男性和女性的大腦有多麼不同。這個問題最近一直困擾著我們，我們得到了一些非常有趣和令人驚訝的初步答案。
事實上，人們認為男性和女性的大腦非常不同，因為男性和女性的行為差異如此之大。但在過去的幾十年裡，神經科學家一直在尋找主要的解剖學差異，但沒有發現很多。實際上，他們發現的差異出人意料地少：在一個性別或另一個性別中，這裡或那裡有更多的神經元或更多的神經元棘，個體之間的差異很大，但僅此而已。因此，男性和女性的大腦的這種明顯的相似性與他們所從事的截然不同的行為之間存在矛盾。
我們一直在研究這種矛盾，我認為我們發現了一些非常有趣的觀點——男性和女性之間大腦中只有少數專門的部分是不同的，但大腦的大部分，包括參與控制社會行為的關鍵區域，很可能非常相似。例如，我們發現小鼠大腦中有一組控制母性行為的神經元，這些神經元也存在於雄性大腦中，儘管雄性不會自發地表現出父性。然而，如果這些神經元在雄性中被特異性啟用，它們就會變得像母親一樣有育兒能力。
關於性別的現有假設是否發生了任何變化？
在很大程度上是肯定的。實際上，人們曾經認為，從出生開始，包括人類在內的動物就已經被設定為擁有被確定為男性或女性的神經迴路。事實證明，我們不認為情況是這樣的。我們認為，在很大程度上，男性和女性都擁有男性和女性的神經迴路，但這些迴路以性別特異性的方式進行調節，從而提供了一些重要的行為靈活性。
我們的發現絕非革命性的。行為學家——那些在 20 世紀 20 年代、30 年代和 40 年代研究動物行為的人——曾觀察到，男性和女性有時會表現出另一種性別的行為。當時他們顯然感到驚訝。但隨後進入了一個事物變得更加黑白分明的階段——人們認為你的大腦被構建為男性或女性，所有這些都受到類固醇激素的早期控制。
我們的工作在某種程度上挑戰了這些假設，這些假設在過去 50 年左右一直是教條。但我們的工作也與行為學家在發現類固醇激素以及接受關於男性大腦和女性大腦的黑白分明的想法之前所做的早期觀察非常吻合。
你的工作是否引起了普通民眾、非科學界的興趣？
我非常擔心我們的工作會被誤解，並且人們會立即認為從老鼠身上得出的結論也適用於人類。我是一名基礎神經科學家，因此多年前當我們在頂級期刊上發表我們的工作時，我非常小心，不讓我們的工作被炒作，這樣我就可以繼續進行我們的基礎工作，而不會受到隨意解釋的干擾。人們理解，也許在某個時候，當我們對正在發生的事情有了更好的理解時，我們就可以更明智地談論它在動物物種中的意義。直到最近，例如，當我被邀請參加兩個查理·羅斯節目 [一，二] 時，我認為我才能夠傳達有關育兒行為和性別認同等問題的科學狀況。我認為我們已經達到了一個水平，使我們能夠以我以前絕對無法做到的方式接觸到更廣泛的公眾。
根據你的發現，你仍然想回答的一些總體性問題是什麼？
我想說，我們已經完成了幾個步驟，但擺在我們面前的是真正理解行為是如何以機械的方式控制的。控制意味著什麼？大腦如何參與構成育兒或交配行為的不同步驟？這些行為是如何執行和調節的不同組成部分是什麼？為什麼這些相同的神經元在某些生理情況下在雌性中活躍而在雄性中不活躍，但在其他生理情況下這種差異會消失？
此外，環境如何影響神經迴路的功能？所有這些都具有很多意義，不僅可以理解行為在神經元和分子方面是如何工作的，而且可以瞭解和潛在地治癒精神疾病。社會行為在抑鬱症、精神分裂症、自閉症等精神疾病中受到嚴重影響。例如，育兒行為與一種非常普遍的疾病——產後抑鬱症有關。它影響 10% 到 20% 的女性和 5% 到 10% 的父親。如果我們瞭解育兒的控制方式，也許我們會找到幫助這些患者的方法。