脆弱的男性大脑：男性的空间能力是受环境因素影响的、经过性选择形成的特征

《Evolution and Human Behavior》：The vulnerable male brain: Men's spatial abilities are condition-dependent, sexually selected traits

　　**大卫·C·吉里（David C. Geary）| 大卫·乔弗雷（David Giofrè）| 玛西娅·科拉尔（Marcia Collaer）| 理查德·A·利帕（Richard A. Lippa）| 刘易斯·G·哈尔西（Lewis G. Halsey）**
美国密苏里大学心理科学系、跨学科神经科学系，哥伦比亚，密苏里州65211-2500

**摘要**
相对于另一性别而言，在某一性别中过度夸张的特质可能更容易受到压力因素的影响，因为这些特质的形成和表现需要较高的能量成本。因此，在压力较大的群体中，这些性别的差异应该会更小。我们通过研究不同发展水平国家中男性在空间认知方面的优势以及女性在情绪识别方面的优势，来验证这一预测。正如预测的那样，男性在空间认知方面的优势在压力较小的国家更为明显。然而，与我们的预测相反，女性在情绪识别方面的优势在不同国家中保持稳定，这表明男性的某些认知能力可能特别容易受到早期或当前环境条件的影响。在男性空间认知能力较弱的国家中，样本偏向于收入较高和健康状况较好的个体，因此我们可能低估了生活条件对男性空间认知能力的影响。这些结果进一步加深了我们对社会和环境条件如何对人类认知产生性别特定影响的理解。

**引言**
促进同性别间竞争或影响异性别择偶的特质往往会被夸大，这种情况通常发生在男性身上，但有时也出现在女性身上。例如，达尔文（1871年）将身体大小或武器装备的性别差异与男性之间的竞争联系起来（安德森，1994年）。汉密尔顿和祖克（1982年）提出，经过性选择的特质是适应度的可遗传指标，或者更准确地说，是抵抗有害病原体的能力指标。在这种观点下，拥有鲜艳羽毛的雄性鸟类对当地寄生虫的抵抗力更强；偏好这类雄性的雌性则通过后代的更强免疫力获益。汉密尔顿和祖克（1982年）的研究重点在于遗传变异，但性选择特质的变异也可能反映社会和生态条件的变化。科顿等人（2004年）的综述表明，饮食数量和质量、病原体负担以及社会竞争等压力因素对性选择特质的破坏作用比其他因素更为严重（吉里，2015年；哈尔西和吉里，2025年；扎哈维，1975年）。这些压力效应的一个普遍机制可能是基于希尔（2014年）提出的特质形成和维持的能量成本，即性选择特质是线粒体功能的直接信号，包括能量产生。当某一性别的特质被夸大时，关键预测是随着压力暴露的增加，性别差异会减小，尤其是那些在形成和维持上需要大量能量的特质（吉里，2017年）。如果确实如此，那么通过自然选择演化而来的性别差异（拉塞克和高林，2022年）也可能取决于具体条件，前提是相关特质在形成和维持上需要大量能量。

乔弗雷等人（2025年）发现，在压力较小的群体中，与同性别竞争和异性别选择相关的身体差异（如身高）更为明显。被夸大的特质不仅仅是形态上的，也可能是认知上的（霍恩等人，2020年）。这里的假设是，某一性别中复杂的认知特质需要更多的脑组织或更密集的长距离白质连接，而另一性别的相同特质则不需要。这些复杂性提供了认知优势，但也带来了在发展过程中更容易受到影响的代价，并且在压力条件下（如疾病、营养不足）可能低于性别特定的标准。这些代价直接源于人类大脑的高代谢需求（莫沙罗夫等人，2025年）——这种需求可能使大脑和认知的性别差异对压力因素特别敏感（吉里，2017年）。

**各种形式的空间认知中的性别差异**
这种差异出现在某一性别在环境中导航方式比另一性别更复杂的物种中，例如在寻找配偶的过程中（如草甸田鼠（Microtus pennsylvanicus）的研究中发现的那样（高林和菲茨杰拉德，1986年；雅沙雷维奇等人，2012年；珀杜等人，2011年）。在传统的人类社会中，男性比女性活动范围更广（如狩猎），并且更频繁地参与其他与空间相关的活动（如工具制造和使用）（赫加蒂，2004年；麦克唐纳和休莱特，1999年；迈纳等人，2014年）。这些活动可能提高了男性的空间认知能力，并为他们在这些领域的适度优势提供了解释（吉里，2021年；纳撒勒等人，2019年；沃耶等人，1995年）。

**大脑区域的差异**
控制总体脑容量的情况下，男性的大脑中某些与空间相关的区域似乎比女性更为发达（科斯基克等人，2009年；威廉姆斯等人，2021年）。威廉姆斯等人发现，男性在处理物体（例如理解物体的工具功能）的枕叶和颞叶皮层区域比预期更大（格里尔-斯佩克特等人，2001年；米恩等人，2010年），以及与空间导航和运动相关的区域也有所增强（福斯特等人，2023年；雅各布斯等人，2010年）。与潜在的性别特定脆弱性一致，在某些小鼠物种（如Peromyscus maniculatus）中，雄性在空间认知方面具有优势，但产前营养不良和毒素暴露对雄性的空间学习和记忆的影响比对雌性的更大（雅沙雷维奇等人，2011年；雅沙雷维奇等人，2014年），人类也可能如此（郭等人，1995年）。更好的生活条件似乎也会影响空间能力的发展，尤其是在男性中更为明显：利帕等人（2010年）发现，男性在空间能力方面的优势在富裕国家更为显著。然而，几个因素影响了利帕等人结果的解释：他们没有使用标准的压力暴露衡量标准，且参与者样本偏向于较高社会经济阶层。在发展中国家，财富不平等导致男性身高在不同社会经济条件下的差异比富裕国家更大（乔弗雷等人，2025年）。因此，偏向于发展中国家中较富裕阶层的样本会导致国家间身高差异较小，从而低估了压力暴露对特质脆弱性的影响。

**研究方法**
我们使用了利帕等人（2010年）的英国广播公司（BBC）数据集来测试两种有利于男性的空间认知能力，以及格林伯格等人（2023年）的数据集来测试情绪识别能力（有利于女性），以验证“认知性别差异在较为温和的环境中会变得夸张”的理论（吉里，2015年）。为了评估环境因素，我们使用了人类发展指数（HDI）这一标准压力暴露衡量指标。生活在低HDI国家的人更容易患传染病、营养不良，整体疾病负担也更重（埃马迪等人，2021年）。

**数据分析**
首先，我们测试了BBC数据集中较高社会经济阶层的参与者比例较高会导致身高与HDI之间关系减弱这一假设。该分析比较了BBC数据集中的成人身高与HDI的跨国关系，以及世界卫生组织（WHO）收集的具有代表性的样本的身高数据（世界卫生组织，2002年）。如果BBC参与者在发展中国家比WHO参与者更高，那么样本偏差就会得到证实。其次，再次使用利帕等人（2010年）的BBC数据，我们测试了在压力较小的群体中男性在空间认知方面的优势更大这一假设（通过HDI来衡量）。第三，我们测试了在压力较小的群体中，通常有利于女性的社会认知领域中的性别差异也会更大的假设：这些能力在社交情境中提供了优势，包括女性的同性别关系攻击性（吉里，2021年）。我们使用了一种衡量女性通过眼睛表情识别情绪优势的方法，该方法也涉及与心智理论相关的大脑网络（格林伯格等人，2023年；舒尔茨等人，2014年）。与空间能力类似，一些相关区域（如左侧下顶叶和下额叶皮层）在女性中比男性更大（布兹多克等人，2016年；威廉姆斯等人，2021年），但女性的优势也可能与更好的网络整合有关（博斯等人，2016年）。无论其优势的来源如何，类似于男性在空间认知方面的优势，女性在情绪识别方面的优势可能使这一特质对生活条件的敏感性高于男性。

**数据与代码可用性**
数据来自现有来源。WHO数据来自世界卫生调查（WHS）微观数据，可通过申请从WHO多国研究数据档案获取：https://apps.who.int/healthinfo/systems/surveydata/index.php/catalog/whs。关于BBC研究的信息也需要向数据持有者请求：https://www.bbc.co.uk/science/humanbody/sex/articles/spatial_tests.shtml。阅读心灵测试（Eyes Test）的数据来自支持材料。

**结果**
**假设1**
BBC数据集中较高社会经济阶层的参与者比例较高应该会导致身高与HDI之间关系减弱。事实上，BBC样本中的参与者受教育程度较高：相当一部分人完成了中学教育（n = 37,964人）、大学学位（n = 87,707人）、研究生或专业学位（n = 33,011人）或其他学院培训（n = 26,661人），总计98.9%。相比之下，较少的人完成了这些教育。

**讨论**
随着全球生活条件的改善，男性在身高和体重方面的增长幅度大于女性，而在寿命方面女性的增长幅度大于男性（乔弗雷等人，2025年；梅达利亚和昌，2011年）。对于富裕和健康状况更好的国家中更大的性别差异，通常认为这与社会对个人偏好表达的限制放松有关（赫尔利茨等人，2025年；金泽，2024年）。社会限制的放松是一个合理的解释。

**资金**
本研究未获得任何资助。

**作者贡献声明**
大卫·C·吉里：撰写——初稿、方法论、调查、概念化。
大卫·乔弗雷：撰写——审稿与编辑、可视化、方法论、正式分析、数据管理。
玛西娅·科拉尔：撰写——审稿与编辑、方法论、数据管理。
理查德·A·利帕：撰写——审稿与编辑、方法论、数据管理。
刘易斯·G·哈尔西：撰写——初稿、可视化、方法论、调查、正式分析、概念化。

**利益冲突声明**
作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。

**致谢**
我们感谢斯蒂安·雷默斯的帮助，包括提供BBC数据，以及迈克尔·彼得斯提供的心理旋转测试数据。