Sinh học và xu hướng tính dục
Các nghiên cứu khoa học > Sự phát triển của bào thai và hormone

Quan hệ nguyên nhân - kết quả, giữa tác động của hormone lên bào thai và sự phát triển của xu hướng tính dục, là giả thuyết có tính ảnh hưởng nhất. Theo cách diễn đạt đơn giản, sự phát triển não bộ của thai nhi bắt đầu ở trạng thái mặc định - "nữ". Sự hiện diện của nhiễm sắc thể Y ở nam giới thúc đẩy tinh hoàn phát triển. Cơ quan này chịu trách nhiệm tiết ra testosterone - hormone đóng vai trò chính trong việc kích hoạt các thụ thể androgen. Các thụ thể androgen điều hoà sự biểu hiện gen; nhờ vậy, bào thai và não bộ của bào thai được nam tính hoá. Ảnh hưởng của quá trình nam tính hoá khiến nam giới hình thành cấu trúc não bộ điển hình của nam, cũng như (trong đa số trường hợp) cảm thấy bị hấp dẫn bởi nữ giới. Ở những người đồng tính nam, giả thuyết cho rằng khi quá trình trên diễn ra, chỉ một lượng nhỏ testosterone tiếp xúc với các vùng não trọng yếu, hoặc đã có những biến động xảy ra tại các khoảng thời gian tối quan trọng. Ngoài ra, đối với ảnh hưởng của sự nam tính hoá, những người đồng tính nam có thể đã có mức độ tiếp nhận testosterone khác biệt. Ở phụ nữ, giả thuyết đề ra rằng sự tiếp xúc với testosterone ở mức cao của các vùng não trọng yếu sẽ làm tăng khả năng cá nhân bị thu hút bởi người cùng giới. Củng cố cho giả thuyết trên có nghiên cứu về tỷ lệ độ dài các ngón tay (ngón trỏ và ngón áp út) của bàn tay phải - một dấu hiệu vững chắc cho việc thai nhi tiếp xúc với testosterone trước khi chào đời.  Dễ dàng nhận thấy, trung bình, những người đồng tính nữ có tỉ lệ ngón tay giống với tỉ lệ bình quân của nam giới hơn của nữ giới. Phát hiện này, khi được đối chiếu, lặp lại nhiều lần ở các nền văn hoá khác. Tuy khó có thể đo lường các ảnh hưởng trực tiếp do trở ngại từ nguyên nhân đạo đức nhưng trong các cuộc thí nghiệm trên động vật, việc khống chế lượng hormone giới tính mà bào thai tiếp xúc đã dẫn đến hiện tượng con cái có các hành vi điển hình của con đực trong suốt cuộc đời, và ngược lại.
Phản ứng miễn dịch của cơ thể người mẹ trong quá trình thai nhi phát triển được tích cực xem như nguyên nhân dẫn đến đồng tính luyến ái và song tính luyến ái ở nam giới. Nghiên cứu từ thập niên 90 phát biểu rằng người mẹ càng có nhiều con trai thì tỉ lệ người con trai ra đời tiếp theo là đồng tính nam càng cao. Trong thai kỳ, đối với người mẹ, tế bào nam giới xuất hiện trong hệ tuần hoàn sẽ được hệ miễn dịch xem là thành phần ngoại lai. Lúc này, cơ thể sản phụ sẽ thúc đẩy các kháng thể nhằm ngăn chặn sự ảnh hưởng của các tế bào nam. Các kháng thể này sẽ lại được giải phóng vào các bào thai nam (nếu có) trong tương lai và có thể cản trở kháng nguyên liên kết Y. Do kháng nguyên này giữ vai trò trong quá trình nam tính hoá não bộ nên sự cản trở của các kháng thể khiến vùng não chịu trách nhiệm cho hấp dẫn tình dục  trở nên giống với khu vực tương đương ở nữ giới điển hình, hay nói cách khác là cá nhân sẽ thấy thu hút bởi đàn ông. Người mẹ càng có nhiều con trai thì mức độ các kháng thể càng tăng; điều này dẫn đến hiệu ứng thứ tự sinh giữa các anh em trai. Bằng chứng hóa sinh củng cố cho lập luận này đã được xác nhận trong một nghiên cứu tại phòng thí nghiệm vào năm 2017. Phát hiện đã chỉ ra rằng đối với những người đồng tính nam, đặc biệt là cá nhân có các anh trai, mẹ của họ có mức kháng thể chống lại protein-Y NLGN4Y cao hơn hẳn những người mẹ có con trai dị tính. Giáo sư J. Michael Bailey đã mô tả phản ứng miễn dịch của thai phụ như mối liên hệ nguyên nhân - kết quả với với đồng tính luyến ái ở nam giới. Hiệu ứng này, được ước chừng, xuất hiện ở khoảng 15-29% người đồng tính nam. Trong khi đó, ở những người đồng tính nam còn lại và những người song tính, xu hướng tính dục của họ được cho rằng có xuất phát từ các tương tác giữa gen và hormone.
Các thuyết xã hội hoá, từng rất nổi bật trong thập niên 90, ủng hộ ý kiến cho rằng sự khác biệt không hề hiện hữu khi trẻ em được sinh ra, và cá nhân sẽ dần hình thành vai trò giới cũng như xu hướng tính dục khi bắt đầu tiếp xúc, hòa nhập vào xã hội. Điều này dẫn đến một thí nghiệm y khoa mà trong đó các bé trai sơ sinh, sau khi gặp tai nạn như là phẫu thuật cắt bao quy đầu thất bại, sẽ được tiến hành phẫu thuật tái định giới thành các bé gái. Các bé sẽ được chăm sóc và nuôi dưỡng như một bé gái và không hề biết về những chuyện đã xảy ra. Tuy nhiên, trái với những dự đoán trước đó, các cá nhân trong cuộc thử nghiệm không trở nên nữ tính và cũng không cảm thấy bị hấp dẫn bởi đàn ông. Tất cả các trường hợp được công bố, khi trưởng thành, đều cảm thấy hấp dẫn mạnh mẽ bởi phụ nữ. Thất bại trong các cuộc thử nghiệm đã chứng minh rằng tác động của sự xã hội hóa không dẫn đến hành vi nữ tính ở nam giới, cũng không khiến nam giới cảm nhận sự thu hút từ đàn ông nhưng đã minh chứng sự tồn tại suốt đời của ảnh hưởng theo hệ thống gây ra bởi hormone lên não bộ của thai nhi trước khi ra đời. Các điều trên đã chỉ ra rằng xu hướng tính dục thuộc bản chất tự nhiên, không bắt nguồn từ sự nuôi dưỡng, chí ít là trong trường hợp ở nam giới.
| --- | --- |
 Thể tích vùng não INAH-3 ở người
:    Đàn ông dị tính (Straight)   Đàn ông đồng tính (Gay)   Phụ nữ
So sánh thể tích trung bình của vùng INAH-3 giữa đàn ông dị tính, đàn ông đồng tính, và phụ nữ.
Sexually dimorphic nucleus (tạm dịch: nhân lưỡng hình giới tính) của khu vực trước thị, hay khu vực trước giao thoa thị giác, (SDN-POA) là một vùng trọng yếu của não bộ, và được tin rằng có phần nào liên hệ với hành vi tình dục ở động vật. Không chỉ ở con người mà ở một số động vật có vú (cừu, chuột, chuột cống, v.v.), vùng này cũng có sự khác biệt giữa nam giới và nữ giới, con đực và con cái. Nguyên nhân của hiện tượng này là do sự khác nhau trong lượng hormone mà SDN-POA tiếp xúc. Vùng INAH-3 (SDN-OPA ở con người) của nam giới lớn hơn của nữ giới và cũng được cho rằng có tầm quan trọng to lớn trong hành vi tình dục. Các nghiên cứu phẫu tích phát hiện ra vùng INAH-3 ở người đồng tính nam, tương tự nữ giới, nhỏ hơn rõ rệt so với vùng này ở người dị tính nam. Phát hiện trên lần đầu được công bố bởi nhà thần kinh học Simon LeVay; các nghiên cứu mô phỏng lại nghiên cứu gốc cũng thu được kết quả tương tự. Tuy nhiên, bắt nguồn từ việc thiếu ngân quỹ hỗ trợ cũng như không đủ vật mẫu não bộ để thí nghiệm, các nghiên cứu phẫu tích khá hiếm.
| --- | --- |
 Thể tích vùng não tương đương với vùng SDN ở cừu
:    Cừu đực có xu hướng dị tính   Cừu đực có xu hướng đồng tính   Cừu cái
So sánh thể tích trung bình của vùng não tương đương với vùng SDN của cừu (oSDN) giữa cừu đực dị tính, cừu đực đồng tính, và cứu cái. Các khác biệt giới tính được hình thành từ tác động của hormone thai kỳ trong tử cung hơn là  kết quả của quá trình sau khi sinh.
Các nghiên cứu dài hạn về cừu nhà, được dẫn đầu bởi Charles Roselli, đã phát hiện ra 6-8% cừu có xu hướng chọn bạn tình đồng giới trong suốt cuộc đời của chúng. Não cừu cũng có vùng nhân lưỡng hình giới tính (oSDN), tương đương với vùng não SDN ở người. Phẫu tích não của cừu cũng nhận thấy so với những con cứu có xu hướng tính dục dị tính, những con cừu đồng tính có cấu trúc vùng này nhỏ hơn. Yếu tố quyết định kích thước của vùng oSDN phần nhiều nghiêng về sự hình thành trong tử cung hơn là quá trình sau khi chào đời; điều này đã nhấn mạnh vai trò của hormone trong quá trình mang thai đối với sự nam tính hoá não bộ, dẫn đến hấp dẫn tình dục.
Các nghiên cứu khác ở người dựa trên công nghệ hình ảnh mô phỏng não bộ; điển hình là nghiên cứu so sánh bán cầu não do Ivanka Savic đứng đầu. Nghiên cứu phát hiện bán cầu não phải của người dị tính nam lớn hơn 2% bán cầu não trái; theo LeVay, đây là khác biệt nhỏ nhưng mang giá trị vô cùng lớn. Ở người dị tính nữ, hai bán cầu não có kích thước như nhau. Với người đồng tính nam, hai bán cầu não của họ cũng có cùng kích thước, khác biệt so với đa số người có cùng giới tính. Trong trường hợp của người đồng tính nữ, bán cầu não phải của họ hơi lớn hơn bán cầu não trái, chuyển biến nhỏ giống với hướng phát triển của nam giới.
Ngoại di truyền học (Di truyền học biểu sinh) là nghiên cứu về bộ máy có khả năng can thiệp vào việc kiểm soát biểu hiện gen mà không làm thay đổi trình tự các nucleotide trên DNA. Epigenetic mark (epi-mark) là những hợp chất hoá học và được ví như các "nhãn" đính lên DNA và histone (protein). Epi-mark, qua đó, có thể cải biến, hướng dẫn hệ gen của chúng ta cần phải làm những gì, thực hiện những công việc đó ở đâu, và khi nào thì những công việc ấy được thực hiện. Tập hợp các epi-mark ở một tế bào được gọi là epigenome. Mô hình được đề xuất bởi nhà di truyền học tiến hoá William R. Rice cho rằng khi các epi-mark chịu trách nhiệm về độ nhạy cảm với testosterone bị hiểu sai thì sự phát triển của não cũng bị ảnh hưởng. Hiện tượng này có thể được dùng để giải thích cho xu hướng tính dục đồng tính cũng như sự bất đồng giữa các cặp sinh đôi.  Rice và các cộng sự cho rằng các epi-mak, thông thường, sẽ định hình sự phát triển của tính dục, ngăn chặn các tình trạng liên giới tính ở hầu hết dân số; tuy nhiên, qua nhiều thế hệ, các "nhãn" này thi thoảng cũng thất bại trong việc xóa bỏ các tình trạng trên hoặc dẫn đến xu hướng tính dục đồng tính. Do tính khả thi về tiến hoá, Gavrilets, Friberg and Rice tranh luận rằng từ những cơ chế gây nên các xu hướng tính dục đồng tình luyến ái, suy luận ngược về nguồn gốc, ta có thể bắt gặp các bản mẫu ngoại di truyền. Và nhờ công nghệ tế bào gốc, xác minh các giả thuyết trên là khả thi.