Andrew Huberman 是在斯坦福大学任教的知名神经科学家,他的 Huberman Lab Podcast 是一独特且极具价值的播客系列,在英文互联网享有极高的知名度。播客中,他探讨并分享了许多关于睡眠、压力管理、学习、锻炼和营养等方面的知识与实用建议。Huberman 博士擅长用通俗易懂的语言深入浅出地解释复杂的科学概念,让每个人都能从这个播客中获益。截至目前,播客已近 200 期。
可即使这一播客系列是相当优秀的学习资源,由于其性质的原因,其内容有些过于口语化,显得拖沓、啰嗦,信噪比低。为了向更多人传播英文世界的优质内容,Thoughts Memo 汉化组启动了 Huberman Podcast 笔记工程。原 90 分钟左右的播客会被浓缩为一篇篇简短的文章,剔除重复、无意义的部分,将播客的精华保留下来,并用汉语文本的形式呈现。
大家在点收藏的同时,别忘了点个赞支持我们。
作者:jianglutan
原标题:Biological Influences On Sex, Sex Differences & Preferences
(温馨提醒:前 3 节是一些简单的生物学知识科普,可以根据自身的知识储备与兴趣,自行选择是要跳过还是耐心看完。到了第 4 节,「劲爆内容」会此起彼伏地出现。)
1 激素的基础知识
激素传递信息,它就像身体里的信使、邮差一样,通过血液到达身体的其他部位,对这些地方产生影响。
激素由某些腺体产生,如甲状腺、睾丸和卵巢。
大脑里的下丘脑和垂体是特别重要的激素制造厂,它们不仅自己生产激素,还控制着身体其它部分的激素生产。有时候,激素也可能由神经细胞制造。
激素的工作方式和神经递质不一样。神经递质只在神经系统的很小的区域内起作用,而激素可以影响整个身体。
当精子和卵子结合后,一个神奇的过程就开始了,卵子开始分裂,慢慢地,这些细胞变成了我们身体的各个部分:皮肤、大脑、肌肉、手指……
在这个过程中,母亲的身体和正在发育的宝宝会产生特殊的化学物质——激素。这些激素就决定宝宝的身体要发展成男孩还是女孩。
2 多种性别区分标准
性别发展并非简单地由染色体决定,而是一个复杂的生物学过程,其中涉及多种遗传和激素因素。
在这里,我们不谈文化和社会对男性和女性的看法,我们只关心生物学上的事情。以下是几种区分性别的方式:
• 染色体性别:由 X 和 Y 染色体决定的性别。通常,女孩有两个X染色体,男孩有一个 X 和一个 Y 染色体
• 性腺性别:如果你有睾丸,你通常会被认为是男性;如果你有卵巢,你通常会被认为是女性。Y 染色体会阻止女性生殖器官的形成。
• 激素性别:激素,如雌激素和睾酮,会影响我们的身体形状,比如生殖器的发育、体毛的生长等。
• 形态性别:即我们的身体结构和外观呈现的性别特征。
也会有一些特殊情况:
有人可能有两个X染色体和一个 Y 染色体。这些不同的组合会影响一个人的生物学特征和心理发展。
有时候,如果母亲的身体出了一些状况,比如肿瘤,她可能会产生很多雄激素(胎盘实际上是一个重要的激素生产中心),即使宝宝是 XX 染色体(即女性),也可能会发展出一些男性特征。
3 性激素
3.1 性激素的作用机制
性激素,如睾酮和雌激素,在人体内发挥着多方面的,短期或长期的作用:
• 性激素可以通过激活细胞表面受体或细胞膜的信号传递路径来快速发挥作用
• 性激素可以通过其亲脂性和穿透细胞膜的能力,直接与细胞核内的 DNA 相互作用,从而控制基因表达,发挥长期作用
3.2 性别形成的真正过程
从上面的大段陈述中,你可能会觉得,性发展的过程很简单,Y 染色体可以抑制女性生殖器官发育,然后睾丸产生睾酮,将大脑男性化。而在女性那里,通过雌激素,大脑就女性化了。事实上,真相远远没有那么简单。
有一点要明确,睾酮和雌激素,对第一性征(先天的)和第二性征(青春期发展出的)都有影响。
还有一些激素也很重要,例如二氢睾酮。二氢睾酮是一种在男性中占主导地位的雄激素,它不仅与攻击性和肌肉力量有关,还与胡须生长和雄脱相关。在男性胎儿发育中,睾酮通过 5-α 还原酶转化为二氢睾酮。
二氢睾酮控制阴茎的生长,随着孩子长大,到了青春期,会有一种叫做 kisspeptin 的分子释放,它触发一些激素释放,这些激素通过黄体作用,导致第二性征的出现,促使青春期到来。
4 性发展中的特殊现象
4.1 「十二岁长卵蛋(Güevedoce)」
在 20 世纪 70 年代,科学家们在《科学》杂志上报道了一种罕见的遗传现象:这些孩子在出生时,由于缺乏明显的外部男性生殖器官,生殖器的外形呈现为女性形态,通常会被认为是女孩,但他们实际上携带着XY染色体(男性)。
当这些孩子进入青春期,他们的身体会经历显著的变化——他们开始发育阴茎,睾丸开始下垂,这是由于青春期的到来产生了大量睾酮,促使他们雄化。这种情况,有时被称为「Güevedoce」(意为「十二岁长出睾丸」)。
这是由于这些人虽然有 XY 性染色体,但体内的 5α 还原酶浓度低于平常,造成体内较一般男性有较少的二氢睾酮。所以,男性性征的发展不只由睾酮控制。
这一现象揭示了性别发展的多样性和复杂性,也意味着社会对这种性别多样性的理解和包容是必需的。
4.2 雄激素不敏感综合征(AIS)
AIS 是另一种性别发展的罕见现象。
通常情况下,XX 代表女性,而 XY 代表男性。然而,在 AIS 的情况下,个体拥有 XY 染色体,但外表和性别认同却是女性。
这是因为他们的身体无法响应雄激素,如睾酮。这种不敏感性是由于他们的雄激素受体发生了突变,导致睾酮无法在身体中发挥其正常的生理作用。因此,AIS 患者的身体发育了女性的外部性特征。
AIS 通常在青春期被发现,因为这些「青少年女孩」不会经历月经。进一步的检查发现,「她们」竟然有 XY 染色体和内部睾丸。但由于睾酮受体缺乏,他们的身体无法利用睾酮来发育男性特征。
尽管在生物学上被分类为男性,AIS 个体通常会认同并以女性身份生活。「她们」无法生育,因为没有子宫或卵巢。
AIS 的存在强调了:光有激素是不够的,要激素与其受体结合并在靶细胞上发挥作用才行。
5 大脑雄化
虽然大家普遍知道睾酮对身体特征的影响,但其对大脑的影响却不为所知。大脑中存在睾酮受体,这意味着睾酮能够与大脑细胞内的受体结合,从而发挥作用。
然而,大脑的雄化并不是直接由睾酮完成(这是一个常见的误解)。大脑的雄化实际上是通过雌激素完成的,这听起来很奇妙。
例如,在青春期,男孩体内的睾酮水平上升,部分睾酮会被芳香酶转化为雌激素。这种转化有时会导致男孩出现乳腺发育,这是因为体内的雌激素水平升高。这种现象可能是暂时的,也可能是长期的,取决于个体的体脂含量和芳香酶活性。
在使用类固醇的运动员和健美运动员中,由于他们摄入了超出生理剂量的睾酮,身体可能会将部分睾酮转化为雌激素,导致男性乳腺发育症的出现。这种情况下,就只能做手术。
总的来说,是睾酮转化成的雌激素促成了 XY 个体(男性)大脑的雄化,而不是睾酮本身。
6 有害物质对性发育/生育能力的影响
6.1 性发育
研究表明,日常生活中接触的一些物品,例如化妆品,对激素水平和性发育过程的影响远比想象中大。
加州大学伯克利分校的 Tyrone Hayes 教授的研究进一步揭示了「月见草油」和「松花粉」对激素水平的影响:
• 「月见草油」含有类似雌激素的化学物质,可能导致年轻男孩乳蕾发育加速。
• 「松花粉」结构上与睾酮非常相似,尽管它们在人体中的生物作用尚不清楚。
女孩也可能受到环境的影响。例如某些化妆品和护肤品可能含有植物雌激素,这些物质通过皮肤吸收,可能会改变体内的激素水平。
6.2 生育能力
环境因素影响生育能力,这听起来可能有些夸张。但是,Tyrone Hayes 的一项研究发现:
• 美国水域中的广泛存在的一种农药成分,会导致青蛙严重的睾丸畸形。
• 在美国西部和中西部地区,有高达 92% 的雄性青蛙出现睾丸异常。
许多除草剂不仅影响动物,也可能影响人类的激素水平和生育能力。
值得关注的是,1940 年代,人类精子的平均密度约为 1 亿 1300 万精子,这一数字在今天已经下降百分之六十左右。
7 大麻和酒精对性发展的影响
大麻、酒精与性激素的关系是个复杂的话题。研究表明,大麻中的 THC 成分可能会增加体内的芳香化酶活性,这种酶将睾酮转化为雌激素。因此:
• 男性吸食大麻,可能导致男性乳腺发育、影响生育能力。
• 女性吸食大麻,可能导致月经不调、乳腺增生等问题。
• 男性和女性的性欲都有可能降低。
• 怀孕期间吸食大麻可能会改变胎儿的激素模式,影响胎儿性别发展。
• 青少年吸食大麻可能会对激素系统产生长期影响。
此外,饮酒,特别是在青春期和怀孕期间,也不利于激素平衡,以及性发育。酒精可能会增加体内的雌激素活性。
在饮酒年龄方面,千万不要心存侥幸,青春期是渐进的过程,没有固定的开端和结束。对酒精和大麻保持警惕才能保护我们的青少年。
8 手机和激素发展
许多人担心手机辐射可能对健康有害,尤其是激素水平、生殖健康。目前没有确定性的证据表明手机辐射对大脑健康有害,但也缺乏证明其安全的数据。
已有的研究显示,手机辐射可能会影响下小鼠的性腺发育和激素水平,并可能导致生殖器官发育缺陷。一些研究也显示手机辐射可能会降低某些激素水平。
不过,激素水平也可能受到其他环境因素的影响。因此,当前关于手机辐射影响的研究仍有待完善。
9 脱发
性激素水平的变化也在人们的外貌上表现出来。例如胡子的生长、脱发。
二氢睾酮促进胡须生长,但可能导致脱发。这是因为二氢睾酮与身体不同部位的受体结合时,可:
• 胡须区域的毛囊在二氢睾酮的作用下会不断生长,这体现了男性第二性征的发展。
• 前额和头顶的毛囊对二氢睾酮可能过度敏感,二氢睾酮与这些毛囊中的雄激素受体结合,毛囊会不断萎缩,最终可能完全坏死,导致脱发或秃顶。
因此,脱发的机制就很了然了:
• 二氢睾酮越多,脱发越快,运动补充剂肌酸就能增加二氢睾酮,进而导致脱发。
• 减少二氢睾酮,就能减缓脱发。5α-还原酶负责把睾酮转化为二氢睾酮,因此市面上的防脱药物基本就是 5α-还原酶抑制剂。
需要注意的是,这种药物可能有副作用,因为二氢睾酮不仅影响毛发生长,还关系到性欲、肌肉力量等男性特征。
10 自然界中的神奇案例
10.1 鬣狗中的「阴盛阳衰」
雌性鬣狗的生殖器比雄性的还要大,主要是因为她们体内雄烯二酮的激素水平非常高。雄烯二酮是睾酮的前体激素,可以提高运动能力,是奥运会禁药。因此,雌性鬣狗实际上更为勇猛,主导着鬣狗群,她们会先于幼崽和雄性进食。
不过,不幸的是,雌性鬣狗得通过其异常大的阴蒂分娩,这个过程非常痛苦,甚至可能导致许多死胎。
(注:雌性鬣狗的阴蒂,从外观上看起来就像真的阴茎一样,这也让早期的科学家一度误以为斑鬣狗是雌雄同体的生物。雌鬣狗的阴蒂最长可以达到雄斑鬣狗阴茎长度的 90%。这个「类阴茎」同时具有排尿、交配和分娩的功能。和阴茎相比,「类阴茎」除了「产道」这个功能以外,在性质上几乎是一模一样。)
这种由雄烯二酮引起的「雄性化」生殖器为鬣狗独有。
10.2 跨性别鼹鼠
有一种鼹鼠有着不同寻常的生物特性:它们能够将睾丸转变为卵巢。这种改变主要是为了调节种群中的性别比例,保持繁殖水平。Nicola Sipka,一位动物行为专家,在 Tilden Park 研究这种鼹鼠。这无疑扩展了我们对于性别的理解。
10.3 植物大战动物
有些植物能够产生实质上相当于睾酮的物质,例如松花粉与睾酮非常相似。
还有其他植物能够产生实质上是雌激素的物质。植物进化出这种能力,就是为了提高天敌体内的雌激素水平,进一步降低雄性的精子数量,从而控制这些动物种群的数量,使得自己能够继续繁盛。
这些植物已经参透了丛林法则,以对抗食用它们的啮齿动物或者其他动物。
这实际是植物对动物的战争。
11 产前激素影响性取向与性别认同
11.1 激素影响手指比例
研究表明,手指长度比例,尤其是食指(D2)和无名指(D4)之间的比例,在不同性别间也展现出差异(至少在平均值上):女性的食指和无名指长度接近,而男性的无名指通常比食指长(雄激素导致无名指生长)。这种差异在右手上更为明显。
男同性恋在手指长度比例上往往呈现典型男性模式(无名指比食指长),甚至会更夸张。女同性恋者食指和无名指长度的比率通常也较小(无名指更长)。
手指长度的比例差异是在胎儿期间形成的,与后天行为无关。这表明,胎儿时期对雄激素的接触可能会影响人的性取向。
11.2 激素影响耳蜗功能
新生男婴的「耳声发射(OAE)」比新生女婴弱,且这种性别差异贯穿一生。「耳声发射(OAE)」更弱,往往意味着耳蜗功能更差。
有趣的是,非异性恋女性的「耳声发射(OAE)」也比异性恋女性弱。这可能是因为:非异性恋女性在发育早期接触了大量的雄激素,这导致她们的耳蜗也变得更「男性化」。
这表明:一些生物学差异并不直接与个体的生理性别有关,而是与他们的性取向有关。
11.3 其他影响因素
还有一个有趣的现象:若男性有更多的哥哥,他是同性恋的可能性就更大。但这并非直接因果关系。这可能与胎儿在怀孕期间经历的激素环境有关:母亲先前怀孕男胎可能会影响相应的激素水平。
环境因素也很重要,我们提到的有害物质、手机辐射、月见草油、肌酸、酒精和大麻,这些都有影响。
总而言之,虽然性取向有其生物学基础,但它是由多种因素共同塑造的,包括产前激素、基因表达和环境。决定性取向的因素极为复杂,并不能简单地断言因果关系。
系列目录:Thoughts Memo:全网首发:Huberman Lab Podcast 全系列笔记(持续更新)