性差の神経科学
男性と女性では脳のいくつかの面で違いがあり、特に全体的な大きさの違いがあり、男性の方が平均的に脳が8%から13%ほど大きくなっているが、脳の中には性差がないように見える部分もある。さらに、解剖学的な違いや発達の違いを示唆する活性化パターンの違いも見られる。
男性でも女性でも、中前頭前野、左帯状回、右楔前部、左下頭頂小葉・上頭頂葉、右前障、左中側頭回などで構成される一貫した活動的なワーキングメモリネットワークを持っている。ワーキングメモリには同じ脳ネットワークが使われているが、特定の領域には性差がある。他のネットワークでも性差が明らかになり、女性は前帯状体、両側扁桃体、右海馬などの前頭前野や大脳辺縁系の活動が高い傾向があるのに対し、男性は小脳、上頭頂葉の一部、左島皮質、両側視床などに分散したネットワークが広がっている傾向があることがわかった。
2017年の脳の大規模ネットワークの観点からのレビューでは、心的外傷後ストレス障害や大うつ病性障害のようなストレスを受けやすい病気に女性が罹患しやすいことは、顕著性ネットワーク(英語版)が過剰に活性化し、実行制御ネットワーク(英語版)を阻害すると理論化されているが、ストレス因子への社会的曝露や女性が利用できる対処戦略と相まって、性に基づく脳の違いが根底にあることが一因ではないかと仮説を立てられている。
側性化は男女で異なる場合があり、男性の方が側性化していると言われることが多い。これは、「左脳」と「右脳」の能力の違いに起因することが多く見られる。脳の側性化に性差があるという説を支持する要因の一つとして、男性は左利きである場合が高いことが挙げられる。しかし、これが側頭化の違いによるものかどうかは不明である。
2014年に行われた脳の灰白質のメタ分析では、脳の容積と密度の両方で性差のある部位が発見された。これらの違いを合成してみると、男性において体積の増加はシステムの左側にある傾向があるのに対し、女性では一般的に右半球で体積が大きくなることがわかる。一方、以前行われた2008年のメタ分析では、男性と女性の脳の側性化の違いは有意ではないことが示されている。
トランスジェンダーの神経学的分化に関する初期の死後研究では、脳の視床下部と扁桃体領域に焦点が当てられていた。磁気共鳴画像法(MRI)を用いて、いくつかのトランスジェンダー女性(英語版)は、シスジェンダー男性のものよりも女性型の被殻の大きさが大きいことがわかった。また、トランス女性の中には、分界条床核(英語版)(BSTc)と前核視床下部3番の間質核(英語版)(INAH-3)のそれぞれの中に見られるニューロンの数から、女性特有の中心部を示す人もいた。
かつては、認知課題や問題解決の性差は思春期までは起こらないと考えられていた。しかし、2000年の時点では、認知やスキルの違いは発達の早い時期に存在することがエビデンスから示唆されている。例えば、研究者たちは、3歳と4歳の男の子は、同じ年齢の女の子よりも、時計の文字盤の中の数字に着目したり、メンタルローテーションをすることに優れていることが発見されている。一方で、思春期前の女の子は、単語のリストを思い出すことに優れていた。このような認知の性差は、全体的な知能というよりも能力のパターンに対応している。実験室では、大人が行う問題解決タスクにおける性差を系統的に研究するために、実験室の設定が利用されている。
平均して、ある空間的なタスクでは、男性は女性に比べて相対的に優れている。具体的には、物体の回転や操作を必要とするテストでは、男性が有利になる。コンピュータによる迷路課題のシミュレーションでは、男性は女性よりも速く、少ないミス数で課題を完了するさせた。