다. 인지 능력의 성
남녀 뇌가 구조적으로 큰 차이가 없다고 하여도 여전히 인지 능력에는 차이가 있을 수 있다. 그동안 이진의 이형에서 대한 보고서들은 그런 현상에 대한 어떤 진화적인 설명을 시도하곤 했다. 즉, 남자는 사냥꾼으로 진화했고 주변 환경에서 걸어서 돌아다니는 능력에 더욱 의존한다. 여자는 자녀를 돌보기 위하여 집 근처에 머무르는 행동을 진화시켰다. 그래서 여자들이 더 사교적이고 말을 잘한다. 남자보다 여자가 언어적인 직무에 더 적합하다고 보고한 연구들이 많다. 실제로 여아는 약 11세부터 이해력과 쓰기 시험에서 남아보다 약간 더 좋은 성적을 보인다. 그리고 이런 경향은 종종 고등학교와 그 이상까지 지속된다고 한다. 아마도 이는 남녀 간에 뇌 발달 속도가 다르다는 사실을 방증하는 것일 수도 있다. 여자가 더 뛰어난 능력을 보이는 과제들은 같은 색의 사물 이름 대기, 같은 철자로 시작하는 단어 찾기, 그리고 말 기억하기 등이다. 다른 종류의 과제들에서는 남자가 여자를 능가한다고 한다. 남자에게 유리하다고 보고된 일은 지도 읽기, 미로 풀기, 그리고 수학적 사고 등이다. 연구자들은 이런 남성의 장점이 야생동물을 사냥하기 위하여 넓은 영역을 배회하는 과정을 통하여 진화되었다 추측한다. 가장 많이 보고된 성 차이는 사물을 생각으로 회전시키는 것이다. 이런 일은 남자에게 더 유리한 것과 같다.
인지 능력의 이형성에 대하여 생각할 때 반드시 고려해야 할 몇 가지가 있다. 첫째, 모든 연구의 결과가 같지는 않는다는 사실이다. 남성과 여성 가운데 어느 한 쪽이 더 잘한다는 연구가 있는 반면, 둘 사이에 차이가 없다는 연구도 있다. 둘째, 남녀를 포함한 큰 그룹에서는 수행능력에 엄청나게 큰 차이가 분명하게 존재하긴 하지만 이런 변이는 성 차이 때문이 아니라 개인차 때문에 생긴 결과라는 점이다. 셋째, 수행능력의 차이가 선척적인 것인지 아니면 경험 차이 때문인지 확실치 않다. 전형적인 남자와 여자는 각기 경험하는 것들이 다르고 흔히 약간씩은 다른 기술을 발달시킨다. 이것이 이제 신경회로에 영향을 줄 수 있다. 남녀 뇌에서 특정한 호르몬 환경 때문에 그들이 약간 다르게 행동한다는 것이 수행 능력에 나타나는 성 차이에 대한 공통적인 해석이다. 아마도 각 과제에 에스트로겐이나 안드로겐과 관련된 이들이나 손해가 있을 것 같다. 이런 추측과 일하는 보고가 있는데, 여자에게서 공간 추리력이 월경주기와 관련성이 있고, 에스트로겐 수준이 가장 낮을 때 수행능력이 향상된다. 또한 혈중 테스토스테론 수준이 낮은 나이 든 남자에게 테스토스테론을 투여하면 공간 수행능력이 향상된다는 증거가 있다. 그러나 언어나 공간 과제 수행능력과 호르몬 수준 사이에 믿을 만한 상관관계가 없기 때문에 인지력을 호르몬과 단순히 연관 지을 수는 없다.
라. 성 호르몬, 뇌, 행동
유전부터 문화와 삶의 경험에 이르기까지 다양한 인자들 때문에 어떤 행동이 한 성에서 더 일반적으로 나타나겠지만 궁극적으로 모든 행동은 뇌가 조절한다. 맨눈 해부학적인 이형성이 존재하지 않는다고 가정하더라도 남녀의 뇌 회로가 약간 다르기 때문에 성 특이적인 행동들이나 수컷 명금의 지저귐, 또는 사람의 성 행동 등을 설명할 수 있다. 혈중 성 호르몬들은 종류는 생식소가 결정하고, 생식소의 이형성은 유전자들이 특징짓는다. 앞서 설명했듯이 Y 염색체를 가진 사람들은 미분화된 생식소를 정소로 만드는 인자(정소 결정 인자, testis-determining factor, TDF)를 발현하지만, Y 염색체가 없는 사람은 TDF를 만들지 못하기 때문에 생식소는 난소로 분화한다. 정소나 난소의 분화는 몸의 단계적 발달을 개시한다. 정소가 안드로겐을 생산하는 것이 뇌의 성 분화에 가장 중요하다. 안드로겐은 다양한 성 관련 유전자의 발현을 조절하여 신경계의 남성화를 유발한다. 안드로겐이 없다면 다른 양상의 유전자 발현을 통하여 뇌는 여성화된다. 호르몬에 대한 뇌의 민감도에 근본적으로 특별한 것은 없다. 뇌는 특정한 양상의 성장과 발달을 결정하기 위하여 호르몬 신호를 기다리는 또 하나의 체조직일 뿐이다. 성 이형성을 보이는 다른 체조직들처럼 안드로겐은 뇌에서 남성화를 위한 신호를 제공한다. 스테로이드는 일반적으로 두 가지 방식으로 뉴런에 영향을 줄 수 있다.
첫째, 스테로이드 호르몬들은 빠르게 작용하여 세포막의 흥분성과 신경전달물질들이나 신경전달물질 분비에 대한 민감도를 변화시킨다. 이것은 일반적으로 스테로이드 호르몬이 다양한 효소나 채널 그리고 신경전달물질 수용체 등에 직접 결합하고, 이들의 기능을 조절하여 나타난다. 일례로 프로겐스테론의 어떤 대사체는 억제성 GABAa 수용체에 결합하고 GABA가 활성화하는 염화물 전류의 양을 강화한다. 이런 프로게스테론 대사체 효과는 진정제나 경련 억제제로 사용되는 벤조디아제핀계 약물들의 효과와 상당히 유사하다. 둘째, 스테로이드는 확산되어 세포막을 통과하고 세포질과 핵에 존재하는 특정한 수용체와 결합한다. 스테로이드와 결합한 수용체는 핵 안에서 특정한 유전자의 전사를 촉진하거나 억제할 수 있다. 이 과정은 몇 분에서 몇 시간이 걸린다. 각 성 호르몬에 대한 특정 수용체가 존재하며, 뇌 전체에 걸쳐 각종 수용체의 분포는 다양하다. 스테로이드 호르몬은 일생을 통하여 뇌와 몸에 영향을 줄 수 있다. 그러나 발생 초기에 영향을 동물이 성숙한 후에 나타나는 효과와 근본적으로 다르다. 예를 들어, 테스토스테론이 아주 어린 시기에 생식기와 뇌 회로를 변화시키고 나중에 현저한 생식기와 웅성 성 행동을 발달시키는 능력을 그 호르몬의 구성 효과(organizational effects)라고 생각할 수 있다. 그 호르몬이 출생 전후 조직들을 비가역적인 방향으로 구성하여 성 성숙이 도달된 후 수컷이 웅성 기능을 할 수 있게 한다. 그러나 성숙한 동물이 성 행동을 충분히 나타내려면 성 행동을 보이는 기간 중에 혈중 스테로이드 호르몬이 다시 필요하게 된다. 이 스테로이드 호르몬이 신경계에서 활성 효과(activational effects)를 제공한다.
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