Eşcinsellik
Eşcinselliğin olası nedenleri > Biyolojik faktörler > Nörolojik araştırmalar

Ana madde: Nöroloji ve cinsel yönelim
1991'de Simon LeVay, hipotalamustaki INAH1, INAH2, INAH3 ve INAH4 adı verilen 4 nöron grubunu incelemiştir. Beynin bu bölümünü önemlidir çünkü bu bölümün hayvanların cinsel davranışlarının düzenlenmesinde rol oynadığı kanıtlanmış ve INAH2 ve INAH3'ün erkeklerde ve kadınlarda farklılık gösterdiği rapor edilmiştir. Araştırma, AIDS yüzünden ölen 19 eşcinsel erkekten, cinsel yönelimleri bilinmeyen ama araştırmacılar tarafından heteroseksüel varsayılan, 6'sı AIDS'ten ölen 16 erkekten, yine araştırmacılar tarafından heteroseksüel varsayılan, 1'i AIDS'ten ölen 6 kadından oluşmaktaydı. Simon LeVay, heteroseksüel erkeklerdeki INAH3'ün büyüklüğünün, eşcinsel erkek ve heteroseksüel kadınlarınınkinin iki katı kadar olduğunu bulmuştur.
2001'de William Byne ve meslektaşları aynı araştırmayı 14 HIV pozitif eşcinsel erkek, heteroseksüel varsayılan 34 erkek (10 HIV pozitif) ve heteroseksüel varsayılan 34 kadın (9 HIV pozitif) üstünde tekrar yapmıştır. Araştırmacılar INAH3'ün büyüklüğünün heteroseksüel erkek ve kadınlarda önemli derecede farklılık gösterdiğini bulmuştur. Eşcinsel erkeklerinkinin görünüşte heteroseksüel erkeklerinkinden küçük, heteroseksüel kadınlarınkinden büyük olduğu bulunmuştur. Ama bu farklılığın tam olarak istatistiksel bir öneme sahip olmadığı tespit edilmiştir. Byne ve meslektaşları aynı zamanda INAH3'ün ağırlığını ve nöronlarının sayılarını da ölçmüştür. INAH3'ün ağırlığının sonuçları büyüklüğününkilerine benzer çıkmıştır. Heteroseksüel erkeklerdeki INAH3'ün ağırlığı, heteroseksüel kadınlarınkine göre önemli ölçüde daha yüksek çıkarken, eşcinsel erkeklerin sonuçları, heteroseksüel erkek ve kadınların arasında çıkmıştır. Ama farklılığın önemli derecede olmadığı görünmüştür. INAH3'teki nöron sayılarında kadın ve erkekler arasında farklılık bulunurken cinsel yönelimle bağlantılı bir farklılık bulunamamıştır.
Erkek terindeki testosterondan elde edilen androstadienin (AND) ve hamile kadınların idrarında bulunan östrojene benzeyen estratetraenolinin (EST) insanlardaki feromon olduğu düşünülmektedir. AND ve EST'in kişinin cinsel yönelimine bağlı olarak ön hipotalamustaki nöral devreleri aktivite ettiği gözlenmiştir. Ön hipotalamus üreme fonksiyonların sürecinde rol oynamaktadır ve son kanıtlar ön hipotalamusun cinsel davranış ve cinsel tercihte rol oynayan hormonal ve duyumsal ipuçlarını birleştirmede yardım ettiğini öne sürmektedir. 2005'te İvanka Savic ve ekibi yaptığı araştırmada erkeklik kimyasalı AND'ın heteroseksüel erkeklerin beyninin olfactory bölgesini (koklama duyusuna ait bölge), eşcinsel erkek ve heteroseksüel kadınlarınsa hipotalamus bölgesini aktivite ettiği bulunmuştur. Kadınlık kimyasalı EST'inse eşcinsel erkek ve heteroseksüel kadınların olfactory bölgesini, heteroseksüel erkeklerinse hipotalamus bölgesini aktivite ettiği bulunmuştur. Aynı ekibin 2006'da yaptıkları bir araştırmada lezbiyen kadınların beyinlerinin verdiği tepkilerin heteroseksüel kadınlardan farklı olup heteroseksüel erkeklerinkine bir parça benzediği ama bu benzerliğin heteroseksüel kadınlar ve eşcinsel erkekler arasındaki benzerlik kadar güçlü olmadığı bulunmuştur. Yine aynı ekibin 2008'de yaptığı bir araştırmada eşcinsel erkek ve heteroseksüel kadınların beyin yarımkürelerinin ortalama olarak simetri gösterdiği ama lezbiyen kadın ve heteroseksüel erkeklerin beyinlerinin asimetri gösterdiği, beyinlerinin sol yarımkürelerinin sağ yarımküreye göre bir parça daha büyük olduğu bulunmuştur.
2003'te Qazi Rahman tarafından yapılan bir araştırma, lezbiyen kadınların irkilme tepkisinin (yüksek bir ses gibi beklenmedik bir uyarı karşısındaki göz kırpma refleksi) heteroseksüel kadınlarınkine göre önemli ölçüde daha fazla maskülenleşmiş olduğunu bulmuştur. Bu araştırma, irkilme tepkisinin beynin limbik sistemi tarafından kontrol edilmesinden ve limbik sisteminin aynı zamanda cinsel davranışları da kontrol etmesiyle bilinmesinden dolayı kadınların cinsel yöneliminin en azından limbik sistemle bağlantılı olduğuna dair güçlü bir kanıt içermektedir.
1997'de Sanders ve Ross-Field doğum öncesi hormonların cinsel yönelimle bağlantılı fonksiyonel beyinsel asimetrilere yol açtığını öne sürmüştür. Bilişsel görevler seksüel olarak dimorfik olarak bilinir. Kadınların sözlü yeteneklerinin erkeklere göre daha gelişmiş olması indirgenmiş lateralizationla (bir fonksiyonun beynin sağ veya sol yarımküresinde yerleşik olması prensibi), erkeklerin uzaysal görevlerde kadınlara göre daha başarılı olması da belirgenleşmiş lateralizationla bağlantılıdır. Fonksiyonel beyinsel asimetriyi ölçen Vincent Mekanik Diyagramlar testinde hem eşcinsel erkekler hem heteroseksüel kadınlar heteroseksüel erkeklerden daha düşük skorlar elde etmiştir. Sözel performansı ölçen Wechsler Yetişkin Zeka Ölçeği'nde ise heteroseksüel kadın ve eşcinsel erkekler, heteroseksüel erkeklere göre daha yüksek skorlar elde etmiştir. Cinsiyete göre farklı sonuçlar elde edilmesi beklenen birkaç testte de eşcinsel erkeklerle heteroseksüel kadınların sonuçları istatistiksel olarak birbirinden farklılık göstermezken, heteroseksüel erkeklerin sonuçları farklılık göstermiştir.
2003'te Chicago Üniversitesi'nde yapılan bir araştırmada, eşcinsel erkeklerin beyni serotoninin geri alımını inhibite eden fluoksetine heteroseksüel erkeklerinkine göre farklı tepki verdiği, hipotalamuslarındaki glikoz metabolizmasının heteroseksüel erkeklere göre önemli ölçüde daha az olduğu bulunmuştur. Prefrontal korteks ve singulat korteks dahil olmak üzere beynin diğer bölgelerinde de ölçülen aktivasyonda da farklılıklar bulunmuştur.
2007'de Chicago'da yapılan bir araştırmada erkek meyve sineklerinin beyinlerinin cinsellikle ilgili bölgelerindeki bir gen değiştirilerek eşcinsel davranış göstermesi sağlanmıştır. Genin mutasyonundan sonra sinapsis adı verilen sinir hücreleri bağlantılarının güçlenmesi nedeniyle erkek meyve sinekleri diğer meyve sineklerinin erkek mi dişi mi olduğunu anlamaya yarayan “feromon” adlı kimyasal kokuları ayırt edememiş, hem dişi hem de diğer erkek meyve sineklerine kur yapmıştır.
Birçok türde seksüel farklılaşmanın belirgin bir özelliği preoptik hipotalamustaki seksüel dimorfik çekirdeğin (SDN) varlığıdır. SDN, erkeklerde dişilere göre daha büyüktür. Evcil koçların çoğunluğu dişi koyunlara ilgi duyarken, yaklaşık yüzde 8'i diğer koçlara ilgi duymaktadır. Roselli ve meslektaşları koyunların SDN'sini (kSDN) incelemiş, eşcinsel koçların kSDN'sinin, heteroseksüel koçlara göre daha küçük, dişi koyunlarınkine ise benzer olduğunu bulmuştur. Ayrıca kSDN'in nöronlarının aromataz aktivitesi, eşcinsel koçlarda heteroseksüel koçlara göre daha küçük olduğu bulunmuştur.