专栏首页镁客网人类的性取向是先天还是后天形成?加州理工学院David Anderson教授用脑成像技术揭示答案

人类的性取向是先天还是后天形成?加州理工学院David Anderson教授用脑成像技术揭示答案

研究人员利用脑成像技术证明了动物是后天形成明确的性取向。

人类的性行为是天生的还是后天学习的?

在认知上,大家还是很不一致的:有人认为是先天,有人认为是后天,还有的认为部分先天,部分后天习得。

同时,伴随着动物的性行为,与之关系密切的问题就是性取向问题,大家对此的认知是什么呢?

动物的性取向基因密切相关

关于性取向的研究追溯到1993年,当时,美国国家癌症研究所遗传学家DeanHamer带领其研究团队开始了挖掘“同性恋基因”的研究工作,他们发现,在X染色体上一段特异序列,Xq28基因中包含一个或多个基因与同性恋相关。这一重大发现发表于《Science》,但是却遭受到很多质疑,因为不少研究团队无法复制出其研究结果。

随后,2012年,加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)的进化遗传学家WilliamRice所在的研究团队发现,当父亲遗传女儿或母亲遗传给儿子时,甲基化修饰经过删除后又复原,可能会导致同性恋。

这一研究引起了Vilain实验室的TuckNgun博士的关注,他从中受到启发,并进行深入研究。Ngun选取了37对男性同卵双胞胎(一个是同性恋一个正常)和10对男性同卵双胞胎(都是同性恋)为研究对象,检测基因组中140,000个位点的甲基化情况。借助计算机算法,研究团队共找到5个与性取向密切相关的甲基化位点。

至此,我们可以看出,动物的性行为或是性取向问题与动物的基因密切相关。

脑成像技术告诉我们动物性取向形成的答案

此前,有科学家通过小鼠进行研究,发现雄性老鼠对雌性小鼠有着本能的冲动,当遇到另一只雄性小鼠,这只小鼠攻击新来的同性小鼠,且在实验之前,小鼠没有受到过任何相关的训练。

因此,很多神经学家就猜测,大脑对动物此行为的控制是直接的,也就是我们很难通过对几个基因的编码来改变动物的行为,但在研究领域,一直未对此下定论。

近日,加州理工学院神经科学家的新研究给出了结论,他们表示这些行为和相关的神经元并不像大家所认为的那样联系十分密切。

研究小组对小鼠大脑中与控制暴力和性行为的神经元(腹内侧下丘脑)进行基因编程,以使得那部分神经元能够在激活时发出绿光。为了可视化激活过程,研究人员将针状玻璃镜片插入下丘脑,并通过附着在老鼠标本头上的微型便携式显微镜记录闪烁神经元的图像。此处,研究人员采用的是脑成像技术,它最初由斯坦福大学的合作者Mark Schnitzer开发。

实验一

准备完毕,研究团队便开始了实验,此次试验的名字叫做“居民/入侵者测试”。试验中,研究人员将一名社会经验丰富的“居民”小鼠放在笼子里,并对其大脑进行成像,然后随机引入小鼠(无论是雄性还是雌性)。

试验结果表明,当“居民”小鼠遇到“入侵者”小鼠时,腹内下丘脑两个不同组的神经元中有一组会被激活:当遇见的小鼠是雄性,一边会被激活;当遇见的小鼠是雌性,则另一边被激活。从形成的图像来看,虽然两组神经元在空间上是混合在一起的,但是它们之间却不重叠,就像是散布在平板上的盐和胡椒颗粒。

通过上面的试验,研究团队可以十分明确的知道,动物在见面时就会自动形成交互,但是这种大脑中的反应是天性,即基因决定的吗?

实验二

为了更加直接地验证这一想法,研究人员对幼年小鼠的行为进行测试,其中这些小鼠都是从断奶后被隔离的小鼠,没有任何社会经验。

开始,研究团队以为会得到与此前试验相同的结果,即性别的差异促使小鼠腹内下丘脑的不同部分产生活跃。但是,从形成的图像来看,这些幼年小鼠在看见雌性和雄性小鼠时,大脑的反应是几乎相同的,随着后面不断的接触(试验中,研究人员让其分别与雄性和雌性小鼠接触3天,每天5次,每次2分钟),它们的脑中才开始出现与性别相关的不同反应,而这种不同的反应渐渐开始类似于上一试验中小鼠的反应。

研究结果

对此,生物和生物工程博士后研究人员Ryan Remedios表示:“小鼠不会一出生就自带性别特异性的神经元,神经元的分离过程是社会经验的结果,特别是女性的社会经验。”

Ann Kennedy也表示:“这是一个意想不到的发现,对于腹内下丘脑,我们一直以为它是一种管道系统而非电脑,现在看来,这片区域也是有可塑性的。”

总结

关于后面的研究,Anderson表示:“目前的研究只是基本的神经学研究,我们接下来要研究的是动物的行为有多少是由遗传学决定,有多少是由经验决定的。同时,有暴力倾向的动物是不是在神经构造上不同于常人,如果真的是这样,也许可以通过操作来归正神经元位置等,以实现对暴力犯的治疗。

据了解,这项工作在自然杂志的论文中有详细的描述,由生物学教授David Anderson带领,Tianqiao and Chrissy Chen神经科学研究所的领导、霍华德休斯医学研究所研究员、Tianqiao and Chrissy Chen神经科学研究所所长共同完成。

本文分享自微信公众号 - 镁客网(im2maker),作者:Lynn

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原始发表时间:2017-10-21

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