性取向是先天還是后天形成?腦成像技術讓你看見答案

巫盼 8年前 (2017-10-21)

研究人員利用腦成像技術證明了動物是后天形成明確的性取向。

人類的性行為是天生的還是后天學習的?

在認知上,大家還是很不一致的:有人認為是先天,有人認為是后天,還有的認為部分先天,部分后天習得。

性取向是先天還是后天形成?研究團隊利用腦成像技術讓你看見答案

性取向是先天還是后天形成?研究團隊利用腦成像技術讓你看見答案

同時,伴隨著動物的性行為,與之關系密切的問題就是性取向問題,大家對此的認知是什么呢?

性取向是先天還是后天形成?研究團隊利用腦成像技術讓你看見答案

動物的性取向基因密切相關

關于性取向的研究追溯到1993年,當時,美國國家癌癥研究所遺傳學家DeanHamer帶領其研究團隊開始了挖掘“同性戀基因”的研究工作,他們發現,在X染色體上一段特異序列,Xq28基因中包含一個或多個基因與同性戀相關。這一重大發現發表于《Science》,但是卻遭受到很多質疑,因為不少研究團隊無法復制出其研究結果。

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隨后,2012年,加州大學圣塔芭芭拉分校(UCSB)的進化遺傳學家WilliamRice所在的研究團隊發現,當父親遺傳女兒或母親遺傳給兒子時,甲基化修飾經過刪除后又復原,可能會導致同性戀。

這一研究引起了Vilain實驗室的TuckNgun博士的關注,他從中受到啟發,并進行深入研究。Ngun選取了37對男性同卵雙胞胎(一個是同性戀一個正常)和10對男性同卵雙胞胎(都是同性戀)為研究對象,檢測基因組中140,000個位點的甲基化情況。借助計算機算法,研究團隊共找到5個與性取向密切相關的甲基化位點。

至此,我們可以看出,動物的性行為或是性取向問題與動物的基因密切相關。

腦成像技術告訴我們動物性取向形成的答案

此前,有科學家通過小鼠進行研究,發現雄性老鼠對雌性小鼠有著本能的沖動,當遇到另一只雄性小鼠,這只小鼠攻擊新來的同性小鼠,且在實驗之前,小鼠沒有受到過任何相關的訓練。

因此,很多神經學家就猜測,大腦對動物此行為的控制是直接的,也就是我們很難通過對幾個基因的編碼來改變動物的行為,但在研究領域,一直未對此下定論。

近日,加州理工學院神經科學家的新研究給出了結論,他們表示這些行為和相關的神經元并不像大家所認為的那樣聯系十分密切。

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研究小組對小鼠大腦中與控制暴力和性行為的神經元(腹內側下丘腦)進行基因編程,以使得那部分神經元能夠在激活時發出綠光。為了可視化激活過程,研究人員將針狀玻璃鏡片插入下丘腦,并通過附著在老鼠標本頭上的微型便攜式顯微鏡記錄閃爍神經元的圖像。此處,研究人員采用的是腦成像技術,它最初由斯坦福大學的合作者Mark Schnitzer開發。

實驗一

準備完畢,研究團隊便開始了實驗,此次試驗的名字叫做“居民/入侵者測試”。試驗中,研究人員將一名社會經驗豐富的“居民”小鼠放在籠子里,并對其大腦進行成像,然后隨機引入小鼠(無論是雄性還是雌性)。

試驗結果表明,當“居民”小鼠遇到“入侵者”小鼠時,腹內下丘腦兩個不同組的神經元中有一組會被激活:當遇見的小鼠是雄性,一邊會被激活;當遇見的小鼠是雌性,則另一邊被激活。從形成的圖像來看,雖然兩組神經元在空間上是混合在一起的,但是它們之間卻不重疊,就像是散布在平板上的鹽和胡椒顆粒。

性取向是先天還是后天形成?研究團隊利用腦成像技術讓你看見答案

通過上面的試驗,研究團隊可以十分明確的知道,動物在見面時就會自動形成交互,但是這種大腦中的反應是天性,即基因決定的嗎?

實驗二

為了更加直接地驗證這一想法,研究人員對幼年小鼠的行為進行測試,其中這些小鼠都是從斷奶后被隔離的小鼠,沒有任何社會經驗。

開始,研究團隊以為會得到與此前試驗相同的結果,即性別的差異促使小鼠腹內下丘腦的不同部分產生活躍。但是,從形成的圖像來看,這些幼年小鼠在看見雌性和雄性小鼠時,大腦的反應是幾乎相同的,隨著后面不斷的接觸(試驗中,研究人員讓其分別與雄性和雌性小鼠接觸3天,每天5次,每次2分鐘),它們的腦中才開始出現與性別相關的不同反應,而這種不同的反應漸漸開始類似于上一試驗中小鼠的反應。

研究結果

對此,生物和生物工程博士后研究人員Ryan Remedios表示:“小鼠不會一出生就自帶性別特異性的神經元,神經元的分離過程是社會經驗的結果,特別是女性的社會經驗。”

Ann Kennedy也表示:“這是一個意想不到的發現,對于腹內下丘腦,我們一直以為它是一種管道系統而非電腦,現在看來,這片區域也是有可塑性的。”

總結

關于后面的研究,Anderson表示:“目前的研究只是基本的神經學研究,我們接下來要研究的是動物的行為有多少是由遺傳學決定,有多少是由經驗決定的。同時,有暴力傾向的動物是不是在神經構造上不同于常人,如果真的是這樣,也許可以通過操作來歸正神經元位置等,以實現對暴力犯的治療。

據了解,這項工作在自然雜志的論文中有詳細的描述,由生物學教授David Anderson帶領,Tianqiao and Chrissy Chen神經科學研究所的領導、霍華德休斯醫學研究所研究員、Tianqiao and Chrissy Chen神經科學研究所所長共同完成。

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