《科學人》雜誌六月號   翻譯╱王道還 

    兩性的腦子，無論結構與反應，都頗為不同。男性與女性的腦子，每個腦葉都有解剖差異。舉例來說，哈佛大學醫學院的哥德斯坦與同事測量了一些皮質區的體積，並算出每個區佔整個腦容量的比例。他們發現，在比例上有些區女人較大，有些區男人較大。今年1月14日，天色陰沉，美國哈佛大學校長桑默斯在一場會議中發表演說，針對女性在科學界人數比男性少的議題，提出了看法。他認為，因素之一也許是兩性的腦子在結構上有天生的差異。他的言論重新點燃悶燒了一世紀的辯論。19世紀末，就有科學家拿兩性在腦容量上的差異當證據，主張女性在智力上比男性低劣，因為科學家測量兩性的腦子，主要的發現就是女性的腦子往往比較小。 直到現在，沒有人發現過任何證據，顯示兩性腦子的解剖學差異，可能是女性無法在數學、物理或工程等學科表現傑出的因素。學者反而發現，兩性的腦子在許多方面都非常相似。儘管如此，過去10年科學家在兩性的腦子裡發現了許多差異，結構的、化學的、功能的都有，令人驚訝。 這些差異不只是有趣的性別特徵，例如可以解釋為什麼男性比女性更喜歡喜劇影集「三活寶」（Three Stooges）。這些發現還讓人想到，許多神經心理問題，包括抑鬱、藥物上癮、精神分裂與創傷後壓力失調，也許有必要針對不同性別研發不同的治療方式。此外，既然兩性的腦子有差異，研究腦子結構與功能的科學家分析實驗資料時，必須考慮受試者的性別，而且在未來的實驗中，兩性受試者都得招募，不然結果就會讓人誤入歧途。 

    不久以前，神經科學家還相信腦子的性差（sex difference）主要出現在與交配行為有關的區域。1966年Scientific Amercian刊出〈腦子的性差〉，作者是美國史丹佛大學醫學院的列文（Seymour Levine）。根據他的描述，大鼠的交配行為受到性荷爾蒙的引導：雄鼠做出騎乘的動作，雌鼠則凹背提臀，以吸引追求者。列文在他的文章裡，只提到了一個大腦區域，就是下視丘。下視丘是個很小的構造，位於大腦底部，調節荷爾蒙的生產，控制食色等基本行為。一個世代的神經科學家都在養成教育中學習這個事實，相信「腦子的性差」主要涉及交配行為、性荷爾蒙與下視丘。不過，那個觀點現在已經過時了，因為最近湧現了大量證據，顯示性別在許多認知與行為領域裡，都是有意義的變項，包括記憶、情緒、視覺、聽覺、顏面資訊的處理模式，和腦子對壓力荷爾蒙的反應。過去五年到十年間，越來越多研究利用先進的非侵入式造影技術，如正子斷層掃描（PET）、功能性磁共振造影（FMRI），觀察活人的腦子，因而加速了性差知識的進步。這些造影實驗讓我們知道，腦子各分區的許多區域都有解剖變異。舉例來說，哈佛大學醫學院哥德斯坦（Jill M. Goldstein）領導的團隊，以磁共振造影儀（MRI scan）測量過許多大腦皮質與皮質下區域。他們發現女性的額葉皮質（許多高等認知功能的所在）有許多區域比男性大，涉及情緒反應的邊緣皮質也一樣。另一方面，涉及空間知覺的頂葉皮質上，有些區域男性比女性大，負責對情緒資訊做反應的杏仁體（形狀像杏仁，它的反應包括令心搏加速、腎上腺素大量分泌）也一樣。這些尺寸差異，以及本文討論的其他差異，都是相對的，指特定區域佔整個腦子的比例。 腦子有許多構造，一般而言，它們在尺寸上的差異，反映了它們對動物的重要程度。例如靈長類比較依賴視覺，而不是嗅覺，而鼠類正相反。結果，靈長類的腦子負責處理視覺訊息的區域佔較高的比例，鼠類腦子負責嗅覺的區域較大。因此，男性與女性的腦子有廣泛的解剖差異，表示性別的確會影響腦子運作的方式。其他的研究團隊在細胞層次上也發現了性差。舉例來說，加拿大麥克馬斯特大學的維特森收集了許多死者遺獻的腦子。她的團隊研究負責處理語言資訊與理解語言的顳葉，發現部份區域的神經元密度，女性比較高。原來大腦皮質有六個細胞層，他們計算其中的神經元數目，發現女性有兩個細胞層在單位體積中塞入了比較多神經元，也就是說，那兩層的神經元密度較高。他們後來研究額葉，也得到同樣的結論。因此，神經科學家現在可以研究，兩性神經元數量的性差是否與認知能力的性差相關，例如女性在語言流暢度測驗中表現得比較好，是不是因為她們聽覺皮質裡有比較多的神經元？這些解剖差異，也許大部份是腦子在胚胎期間，受到的性荷爾蒙洗禮造成的。這些類固醇在腦子發育過程中，指引腦子各部門的組織與聯繫，影響各區域的結構與神經元密度。有趣的是，動物實驗已經證明，哥德斯坦發現有性差的區域，正是在發育期間性荷爾蒙受體最多的區域。成年腦子區域的大小與胚胎期間性類固醇的活動有關聯，表示至少有些認知功能的性差，並不是源自文化影響或青春期的荷爾蒙變化，它們在出生時就註定了。

    有些腦子的性差，在胎兒出生前就註定了，好幾個有趣的行為研究也支持這個論點。多年來，許多科學家證明：小男孩與小女孩有不同的玩具偏好。男孩往往選球或玩具車，女孩比較喜愛洋娃娃。但是，那些傾向、偏好是文化薰染還是腦子裡天生的？沒有人敢說。 英國倫敦市大學的海恩茲（Melissa Hines）與美國德州農工大學心理學系的亞歷山大（Gerianne M. Alexander）為了回答這個問題，拿猴子做了實驗，因為猴子是我們的近親。他們給一群綠猴（vervet monkey）許多玩具，包括布娃娃、卡車，以及「中性」的東西，例如圖畫書。結果他們發現，雄性比較愛玩「男生」的玩具，雌性比較愛玩「女生」的玩具。而對中性的玩具（如圖畫書），兩性花的時間一樣多。由於綠猴不可能受到人類文化的社會壓力，這個發現意味著：人類兒童的玩具偏好，至少有一部份源自先天的生物差異。這個性別間的差異，以及腦子所有的解剖性差，大概是在演化過程中由天擇壓力塑造的。以玩具的研究來說，人與靈長類的雄性偏愛能在空間裡推動的玩具，以及能促成嬉鬧、混戰的東西。有人推測，這些特徵也許有利於發展狩獵、尋找配偶的行為，似乎不是無的放矢。同樣地，我們也可以假定，雌性選擇的玩具，可以讓她們磨練照顧孩子的技巧，反正她們遲早會生養子女。英國劍橋大學巴龍柯恩的團隊研究性差，採取了另一個路數，但是同樣有創意。男嬰和女嬰的社會性（sociality）不同，許多研究者都描述過。例如巴龍柯恩與學生拉契馬雅（Svetlana Lutchmaya）發現，一歲女嬰花比較多時間看自己的母親，男嬰比較少。給這些嬰兒看不同的錄影帶，並讓他們選擇，結果女嬰愛看有面孔的影片，男嬰愛看有車子的影片。當然，這些偏好也許與成人對待孩子的差異有關。為了消除這個可能，巴龍柯恩與學生做了進一步的研究。他們在產房裡裝了錄影機，研究出生才一天的嬰兒。嬰兒看到的，不是一位女大學生友善的面孔，就是一輛車的圖，那張圖的顏色、大小與形狀都與女學生的面孔一般模樣，圖上還有她的面孔特徵，但是那些特徵胡亂地湊在一起。為了避免任何偏見，實驗者並不知道每個新生兒的性別。他們檢視錄影帶，發現女嬰觀看女學生的時間比較長，而男嬰觀看機械的時間較長。兩性的社會興趣不同，從出生第一天起就展現了。這個結論再度意味著，我們是帶著內建的認知性差出生的。面對壓力，腦子的化學與結構，兩性有別，在許多情況中，那些性差影響了男性、女性對環境的反應方式，以及因應壓力事件的方式與記憶。以杏仁體來說吧，哥德斯坦的團隊報告過，男人的比女人大。在大鼠中，杏仁體的神經元建立的互連網絡，雄性比雌性密集。我們預期，這些解剖差異會影響兩性對壓力的反應。為了評估兩性的杏仁體是否真的對壓力有不同的反應，德國馬德堡奧圖封沽艾瑞克大學布勞恩（Katharina Braun）的團隊拿一窩智利鼠（Degu）鼠仔做實驗，讓牠們離開母親一小段時間。這種南美鼠過群居生活，聚落相當大，與草原犬鼠一樣，因此即使與母親短暫分離，便能教牠們心煩意亂。然後，研究人員測量牠們腦子不同區域的血清張力素（簡稱血清素）受體密度。血清素是一種神經傳遞物（神經系統中攜帶訊號的分子），它是調節情緒行為的關鍵。（例如百憂解的藥理作用，就是增強血清素的功能。）研究人員讓鼠仔在隔離期間聽到母親的叫喚，發現這個聽覺訊息會提升雄鼠仔杏仁體的血清素受體密度，而雌鼠仔的血清素受體密度卻會下降。雖然很難從這個實驗結果，導引出可以解釋人類行為的原則，這個發現暗示：要是人類在幼年有類似的經驗，因此而產生的分離焦慮，也許對男嬰與女嬰的情緒健康有不同的影響。要是我們想了解為什麼焦慮症在女童中比較好發，以及相關的現象，就必須從事這類實驗。另一個既有解剖性差，在壓力反應上也有性差的大腦區域是海馬（hippocampus）。此外，海馬還是涉及記憶儲存、環境的空間認知的關鍵構造。所有利用大腦造影儀器完成的研究，都證明女性的海馬比男性大。這些解剖學差異，也許與兩性找路策略的差異有些關聯。許多研究顯示，男人比較可能以估計空間距離與方位的方式找路（「航位推算」），女性較可能以搜尋路標的方式找路。有趣的是，大鼠也有類似的性差。在同一座迷宮中，雄鼠比較依賴方向與位置的資訊，雌鼠則利用可用的路標。（不過，研究人員還沒證明雄鼠比較不會停下來問路。） 甚至海馬的神經元，也表現出性差，至少出現在它們對學習經驗的反應上。舉例來說，美國伊利諾大學居拉斯卡（Janice M. Juraska）領導的團隊，將大鼠放在「豐饒環境」中，籠子裡有許多玩具和玩伴，讓牠們互動。這種經驗會影響海馬神經元的結構，但是兩性的變化不一樣。雌鼠神經元的樹突棘刺（接收端）變得更為茂密，也許表示神經元之間的聯繫增加了，有人因而推測這個變化與儲存記憶有關。不過，雄性的神經元樹突棘刺不是沒變，就是稍微稀疏一些。