近年来，随着像是Caitlyn Jenner和Laverne Cox这样的名人成为了边缘人群的标志性面孔，跨性别者的权利也成为了一个主流的政治问题。
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人们正在接受这样的观点，那就是应该用别人认为最合适的名字和代词来指代他们，不管这些名字和代词是否与出生证明相符，或者是否与男性和女性的分类相符。
然而，对于跨性别者在出生性别和认同性别之间的差异，生物学上的理解仍然很难。近年来，功能磁共振成像（fMRI）等技术已经开始为性别焦虑症的生物学基础提供线索。特别是，研究人员正在鉴定跨性别者和顺性别者大脑结构和功能方面的异同，这有助于解释一个人为什么会认为自己的性别和出生性别不匹配。顺性别者是与跨性别者相对的一个词，指那些性别认同及表达与出生时的生理性别相符的人。
1976年奥运十项全能冠军、演员、卡戴珊母亲的前夫Bruce Jenner（左）于2015年宣布变性，并易名为Caitlyn Jenner（右）。
阿姆斯特丹自由大学医学中心研究的Baudewijntje Kreukels一直在研究性别不一致，她指出，这类鉴定结果可能对性别焦虑症的诊断和治疗没有太大影响。“有一点非常重要，那就是不要把这类研究当作‘在大脑中看到（性别焦虑症），它就是真的。’”不过，这类研究的洞察可以很大程度上帮助一些跨性别者理解自身境况的根源。搞清楚认同性别与出生性别之间的差异，是否能够经由测量大脑反映得出，总归是一件好事。
性与性别之间的发育不匹配？
基于性别焦虑症的一个引人注目的假设是，在子宫内，生殖器的性别分化与大脑的性别分化是分开的，这就使得身体和思想有可能会转向两个不同方向。这个观点的出发点是关于性别本身的观念——即一个人关于自己属于哪一类的感觉，而不是生物学意义上的性别——是在子宫里决定的。这并不是科学界一直以来的共识。仅仅在20世纪80年代，许多研究者还都认为，是我们教育孩子的社会规范决定了女孩和男孩之间的行为差异。
也许这一观点最著名的倡导者是心理学家John Money，此人甚至认为，一个先天性阴茎畸形的男婴，或一个在手术事故中失去阴茎的男婴，通过手术和激素治疗后可以成功地成长为女性。然而，在Money的至少一个病例中，这种做法产生了戏剧性的反作用：主人公十几岁时回到了男性的生活，后来自杀。现在，大脑中的性别差异已经有了很好的记录，尽管关于这些差异多大程度上由生物因素引起还是由社会因素引起仍存在着激烈争论。
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发育不匹配的观点得到了两组研究结果的支持。动物研究表明，生殖器和大脑在子宫发育的不同阶段获得男性特征或女性特征，这就为激素波动或其他因素可能使这些器官走上不同的轨道提供了可能性。而人体研究发现，在一些脑区，跨性别者大脑与和他们性别相同的顺性别者大脑之间的相似度，要高于和他们出生性别相同者大脑之间的相似度。
荷兰神经科学研究所的Dick Swaab是性别认同的神经科学先驱。在20世纪90年代中期，他的研究小组对6名已故变性女性的大脑进行了检查，报告称她们的终纹床核中央亚区的大小与顺性别女性更接近，而非与顺性别男性更接近，这个亚区是前脑中已知的对性行为很重要的性二型区，一项后续的尸检大脑研究还发现，跨性别女性与对应的顺性别者在该区域的某一类神经元从数量上来说更接近。这些差异似乎并不受成年期内源性激素波动或激素治疗的影响。2008年发表的另一项研究中，Swaab和一位合作者检测了INAH3亚核的死后体积，这是下丘脑中与性取向有关的区域。他们发现，顺性别男性的这个区域是女性的两倍，无论和跨性别女性还是顺性别女性相比。
在电影《丹麦女孩》中，“小雀斑”饰演了世界上最早有医学记录的变性人莉莉·艾尔比。
把跨性别者与经验性别相同者联系得更紧密的，不仅仅是大脑结构。自由大学医学中心和阿姆斯特丹荷兰神经科学研究所的Julie Bakker所领导的一项研究在空间推理任务中检查了神经活动，结果显示，跨性别者和ta们对应的顺性别者在功能上的相似性可谓显而易见。先前有研究表明，这种任务在男性和女性身上涉及的大脑区域不同。Bakker和同事们发现，在执行任务时，跨性别男孩（没有曝露在睾丸激素环境中，但受到女性青春期荷尔蒙的抑制）和顺性别男孩在额叶脑区的激活程度都低于顺性别女孩。
其他研究则已经明确了跨性别者大脑的特征，这些特征介于两种性别的典型特征之间，而发育不匹配假说的支持者通常认为这是对他们观点的支持。例如，2014年，维也纳医科大学的神经科学家Georg Kranz利用磁共振扩散数据研究了跨性别和顺性别受试者在大脑白质微观结构上的差异。顺性别女性身上一种称为平均扩散率的神经特性测量值最高，顺性别男性则最低，跨性别男性和跨性别女性则处于两者之间，尽管研究者们还不完全了解平均扩散率在生理学上的代表性。“看来这些跨性别群体处于中间阶段。”Kranz说道。他还补充了一点，控制个体激素水平并没有改变群体之间的差异，这使得作者们认为，白质的微观结构是由出生前和出生后不久的激素环境所塑造的，尽管不能排除后来的生活经历也起作用的可能性。
“所有可用的证据都指向生物学上确定的身份，” Kranz说，“在跨性别者身上，你会说，在身体发育和大脑发育过程中，睾丸激素环境不匹配，所以身体是男性化的而大脑是女性化的，或者反过来。”
跨性别大脑研究的混合结果
性别不像我们原以为的那样绝对。图片来源thesun.co.uk
性别认同不太可能有如此直接的生物学解释，然而，一些研究已经确定了跨性别者的大脑特征，似乎更接近出生性别，这对发育不匹配假说提出了质疑。荷兰神经科学研究所2015年的一项研究，在同一年龄组中，对55名女-男跨性别和38名男-女跨性别青少年的灰质分布进行了比较，发现同一性别的跨性别者和顺性别参与者的下丘脑和小脑有着广泛的相似性，不过，在特定分区内存在着一些差异。
2013年的一项关于皮质厚度的研究也得出了混合的结果，认为女性的皮质厚度往往比男性略高。这项研究由西班牙国立远程教育大学的神经学家Antonio Guillamon领导，研究人员分析了94名受试者的核磁共振扫描结果，发现跨性别女性和跨性别男性的皮质总厚度都与顺性别女性更接近。但这一发现并不适用在整个大脑：在一个称为右壳核的前脑结构中，跨性别男性的皮质厚度更接近顺性别男性，而跨性别女性和顺性别女性对照组之间无显著差异。
“我们发现，在一些脑区，顺性别女性、男-女跨性别者、女-男跨性别者的大脑皮质都比顺性别男性厚，但不都是同一脑区。”在2016年的一篇评论文章中，Guillamon假设道，顺性别女性、跨性别女性、跨性别男性和顺性别男行的大脑，可能各有不同的表型。“大脑皮层对性别至关重要。”
在另一项关于发展不匹配假说的研究中，德国亚琛工业大学的研究人员测试了顺性别人群和跨性别女性是如何区别男声和女声的。该小组发现，在某些方面，比如被称为右额上回的大脑区域，跨性别女性和顺性别女性的活跃程度是相似的，而顺性别男性则表现得更活跃，这可能反映出他们在任务上付出了更大的认知努力。然而，尽管跨性别女性和顺性别女性的激活水平相似，但跨性别女性在识别男声和女声方面表现得同样出色，而顺性别女性更容易识别异性的声音。
“总的来说，我们看到在某些标准中，跨性别者确实与那些有相同性别认同的人有相似之处，但并不是所有的标准都如此。”Kreukels说，研究人员“仍在试图解开”大脑中的那些相似和不同之处。
性别认同：一个复杂现象
跨性别模特是国际时尚产业中一股越来越突出的力量。图片来源them.us
Kreukels说，即使产前环境可以推动身体和大脑朝不同方向发展，但这可能也只是导致性别焦虑的一个方面。她解释说，整体情况很可能是“生物、心理和社会因素的结合，因为我们真的认为这是所有这些因素之间复杂的相互作用，迄今为止，研究还没有给出解决办法。”
瑞典卡罗林斯卡学院的神经科学家Ivanka Savic也对发育不匹配假说的解释能力表示怀疑。她说：“跨性别并不是由大脑性别和身体性别之间的差异造成的。”2011年，Savic和一位同事发现跨性别女性的丘脑和壳核这两个大脑区域比顺性别女性更小，但整体灰质体积更大。她指出，这些大脑区域在之前的研究中被证明是用于“调节对身体的感知”。例如，在那些受试被展示自己和他人照片的磁共振成像研究中，“焦虑的人就会对自己的身体不满意，每天早上都觉得‘这个身体是我的，但不是我’。”
在后续工作中，Savic的团队开始探索大脑的神经网络，正如功能磁共振成像所揭示的那样，他们发现“在跨性别者中，调节自我的网络和调节自己身体的网络之间的连接更弱。”具体来说，在观看自己的影像时，与顺性别者相比，跨性别者的前扣带、后扣带和楔前叶之间的连接性更少。但当图像变形为更男性化时，前扣带和其他两个区域之间的连通性就增强了。
比利时根特大学的心理学家Sven Muller说，在解释群体间观察到的差异时遇到的一个困难是，尚不清楚这些差异是何时以及为何产生的；报告的相关性可能不能反映因果关系。关于性别不一致在多大程度上是由生物学原因造成的，他说“我认为目前还没有定论”。“成年后大脑可塑性极强，”他指出，因此跨性别者和顺性别者之间的差异可能从出生就存在，也可能不存在。
BBC第四频道的一档节目Genderquake即以跨性别议题为主要探讨方向。图片来源thesun.co.uk
此外，在寻找性别焦虑症的生物学理解方面，科学家面临着组织方面的挑战。通常很难招募到足够多的跨性别者来进行具有高统计效力的研究。但是一些研究人员正在努力解决这个问题。例如，在2017年，致力于促进研究人员之间建立网络和信息共享的英格玛联盟（ENIGMA Consortium）成立了一个新的跨性别工作组，该协会原来关注的方向是检测基因对大脑结构和功能的适度影响。范德堡大学的遗传学家Lea Davis正在组织一项尚待资助的工作，对数千名跨性别和异性别者的基因组进行测序和分析，以寻找与性别认同有关的变异。
除了关于性别认同根源的巨大谜团之外，该领域的研究人员还有许多悬而未决的问题。例如，对于那些转变为与出生时定义不同的二元性别的人，“我们仍然不知道男变女和女变男是否真的是同一种现象，还是……无论男女，都有类似的结果，但背后的机制不同。”亚琛工业大学的研究生Elke Smith说，他撰写了一篇关于跨性别者大脑的评论。Kreukels认为，其他悬而未决的问题还包括，具有不同性取向的跨性别者的大脑有什么不同，以及那些在生命早期就表现出性别焦虑的人与那些在青春期或成年期才开始感到焦虑的人之间有什么不同。Savic还补充了一点尚待解决的译文，即接受激素治疗后，顺性别者和跨性别者的大脑差异是否依然存在。
Guillamon认为，更多的研究不仅可以进一步阐明性别焦虑症基础，而且可以进一步阐明性别本身的基础，其含义远远超出我们所识别的代词。“从系统发生学，以及演化论角度来说，知道一个人是男性还是女性，以及与谁交配是很重要的。这是生物学和人类生物学的核心关键点之一。”
Savic说，她希望对跨性别的研究结果将有助于使性别认同成为一个不那么棘手的问题。“这只是生物学的一部分，就像我的头发是黑色的，有些人的头发是红色的一样。”
目前，就像人类经验的许多方面一样，性别背后的神经机制在很大程度上仍是一个谜。虽然研究人员已经记录了顺性别者和跨性别者大脑的一些差异，但关于性别的确切神经信号还没有被发现——也许永远也不会被发现。但是随着神经影像学、基因组学和其他工具的日益强大，研究人员必然会对身份的这一基本方面有更多的了解。