男性与女性在智力和行为上的差异多年来一直存在争议。如今，越来越多的科学证据表明，数百个基因在生物学意义上的男性和女性大脑中的作用方式不同。这些差异的具体意义尚不明确，但其中一些基因可能与性别偏向的大脑疾病（如阿尔茨海默病和帕金森病）有关。男性与女性大脑之间的这些性别差异在发育早期就已形成，因此它们可能在大脑发育过程中起到一定作用。而且，这些差异不仅存在于人类中，还存在于其他灵长类动物中，这意味着它们具有古老的进化起源。
男性与女性大脑中的基因活性
数十年的研究已经证实，男性与女性在大脑结构、功能以及对精神疾病的易感性方面存在差异。尚不明确的是，这些差异在多大程度上是由基因造成的，又在多大程度上是由环境因素决定的。
我们可以通过直接观察男性和女性大脑中基因的活动来衡量遗传的影响。如今，我们已经获得了人类基因组的完整DNA序列，因此相对容易检测其所包含的大约20,000个基因中任何一个或全部的活动。
基因是DNA的片段，要表达基因，其序列必须被复制（"转录"）成信使RNA分子（mRNA），然后被翻译成蛋白质——这些蛋白质实际上是支撑身体结构和功能的分子。因此，通过对所有这些RNA（称为"转录组"）进行测序，并将碱基序列与已知基因进行比对，我们可以测量特定组织中每个基因的活性——甚至可以测量单个细胞。
当科学家在2017年比较了数百名男性和女性的死后组织样本中的转录组时，他们发现了令人惊讶的基因活性差异模式。我们20,000个基因中有三分之一在一种性别中比另一种性别在一种或多种组织中表达得更多。最显著的性别差异出现在睾丸和其他生殖组织中，但令人惊讶的是，大多数其他组织也显示出性别偏向。例如，后续的一项研究表明，男性和女性肌肉样本中的RNA谱非常不同，这与肌肉生理学中的性别差异相对应。
今年早些时候发表的一项关于大脑转录组的研究揭示了610个在男性大脑中活性更高的基因，以及316个在女性大脑中活性更高的基因。
哪些基因在大脑中显示出性别偏向？
位于性染色体上的基因在男性（拥有一条X染色体和一条Y染色体）和女性（拥有两条X染色体）之间应表现出不同的活性。然而，大多数（90%）具有性别偏向的基因位于普通染色体上，男性和女性都有两份这些染色体（一份来自母亲，一份来自父亲）。
这意味着某些性别特异性信号必须控制它们的活性。性激素如睾酮和雌激素可能是候选因素，事实上，大脑中许多具有性别偏向的基因对性激素有反应。
大脑中的性别差异是如何形成的？
大脑基因活性的性别差异在胎儿发育早期就已出现，远早于青春期甚至睾丸和卵巢的形成。另一项2025年的研究检查了266个死后胎儿大脑，发现有超过1,800个基因在男性中活性更高，1,300个基因在女性中活性更高。这些具有性别偏向的基因组合与在成人大脑中观察到的有重叠。
这表明这些差异可能是由性染色体上基因的直接遗传效应造成的，而非由激素驱动的差异。
这些差异是否意味着男性和女性大脑工作方式不同？
如果这么多基因活性的性别差异没有反映在男性和女性大脑功能的某些主要差异上，那将是非常令人惊讶的。但我们尚不清楚这些差异的程度，也不知道具体影响哪些功能。
一些模式正在显现。许多偏向女性的基因被发现编码与神经元相关的功能，而偏向男性的基因则更多与膜和细胞核结构等特征相关。许多基因仅在大脑的特定亚区域表现出性别偏向，这表明它们仅在这些区域具有性别特异性功能。
然而，RNA水平的差异并不总是导致蛋白质差异。细胞可以进行补偿以维持蛋白质平衡，这意味着并非所有RNA差异都会产生功能性结果。有时，两性之间的发育过程有所不同，但最终结果却相同。
大脑健康
特别引人注目的是发现性别偏向与对某些大脑疾病的易感性之间存在关联。与阿尔茨海默病相关的许多基因偏向女性，这或许解释了该疾病在女性中的发病率是男性的两倍。啮齿动物研究暗示，大脑中仅男性拥有的SRY基因的表达会加剧帕金森病。
大脑基因功能中性别差异的进化
这些具有性别偏向的基因表达模式绝非人类独有。它们也已在大鼠、小鼠以及猴子的大脑中被发现。猴子中偏向男性和女性的基因组合与人类的有显著重叠，这意味着性别偏向是在7000万年前的共同祖先中建立的。
这表明自然选择有利于那些促进我们男性和女性灵长类祖先表现出略有不同行为的基因活动——或者甚至更早，在所有哺乳动物的祖先，甚至所有脊椎动物的祖先中。
事实上，发育中的大脑中基因表达的性别差异在动物界似乎是普遍存在的。即使在不起眼的线虫中也观察到了这种现象。
珍妮·格雷夫斯，拉筹伯大学遗传学杰出教授、副校长研究员
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