Vývojová neurobiologie
Mnoho teorií týkajících se vývoje sexuální orientace zahrnuje nervový vývoj plodu, přičemž navržené modely ilustrují prenatální expozici hormonům, imunitu matky a vývojovou nestabilitu. Mezi další navržené faktory patří genetická kontrola sexuální orientace. Nebyl prokázán žádný přesvědčivý důkaz, že za vývoj netypické sexuální orientace jsou zodpovědné vlivy prostředí nebo učení.
Další důkazy podporující roli testosteronu a prenatálních hormonů v rozvoji sexuální orientace zahrnují pozorování mužských subjektů s kloakální exstrofií, kterým bylo pohlaví přiděleno jako ženské během porodu až později, aby se prohlásili za mužské. To podporuje teorii, že prenatální nárůst testosteronu je klíčový pro rozvoj genderové identity. Navíc ženy, jejichž matky byly v těhotenství vystaveny diethylstilbestrolu (DES), vykazují vyšší míru bi- a homosexuality.
Nejlepším neinvazivním markerem prenatální expozice hormonu je poměr prstů druhé a čtvrté délky prstu (poměr 2D:4D), známý pohlavně dimorfní ukazatel (muži vykazují nižší poměry než ženy). Pacienti s nadměrnou expozicí androgenu (například u vrozené adrenální hyperplazie) vykazují nižší poměry 2D:4D, což poskytuje důkaz, který spojuje prenatální expozici androgenu jako klíč k tomuto rysu. XY jedinci se syndromem necitlivosti androgenu v důsledku nefunkčního genu pro androgenní receptor přítomný jako ženy a mají ženské poměry prstů, jak by se dalo předpokládat, pokud androgenní hormony ovlivňují poměry prstů. Toto zjištění také ukazuje, že rozdíl pohlaví v poměru prstů nesouvisí s chromozomem Y jako takovým. Navíc bylo prokázáno, že poměr 2D:4D je ovlivněn změnou genu pro androgenní receptor u mužů. Bylo také zjištěno, že poměr testosteronu a estrogenu v plodové vodě negativně koreluje s poměrem 2D:4D.
Nezávislé studie naznačují, že homosexuální ženy mají maskulinizovaný (nižší) poměr prstů a homosexuální muži vykazují buď hypermaskulinizovaný nebo feminizovaný poměr. Tato zjištění posilují prenatální androgenní model – abnormální prenatální expozice hormonům souvisí s vývojem lidské homosexuality.
Sluchově evokované potenciály
Studie zpracování sluchových vjemů centrálním nervovým systémem, jejichž aspekty byly spojeny s prenatální androgenní expozicí, na click-stimuly ukázaly, že homosexuální ženy mají maskulinní reakce, zatímco homosexuální muži mají hypermaskulinní reakce.
Efekt pořadí bratrského porodu
Studie ukazují, že homosexuální muži mají vyšší počet starších mužských sourozenců. Toto zjištění vedlo k rozvoji teorie efektu bratrského porodního řádu homosexuality, která uvádí, že matka se postupně imunizuje vůči následným mužským dětem, což vede ke zvýšeným šancím na homosexualitu u pozdějších mužských dětí. Mechanismus spočívá v tom, že matka produkuje rostoucí protimužské protilátky proti mužským specifickým antigenům exprimovaným v mužských plodech. Má se za to, že tyto protilátky blokují úplnou maskulinizaci mozku plodu tím, že se „vážou a inaktivují mužské specifické molekuly umístěné na povrchu mozkových buněk plodu“, čímž zabraňují morfogenezi maskulinizovaných sexuálních preferencí. Odhady ukazují, že u mužského dítěte s každým starším mužským sourozencem je 33% nárůst šancí na homosexualitu. Studie BBC uvedla, že efekt bratrského porodního řádu se nevztahuje na levoruké homosexuální muže. Podporu této teorii poskytují údaje, které naznačují, že efekt platí pouze pro biologické bratry a šance na mužskou homosexualitu se nezvyšuje počtem starších nevlastních bratrů nebo adoptivních sourozenců. Tato teorie se nevztahuje na vývoj ženské homosexuality.
vývojová nestabilita a handedness
Šance, že budou leváci, se zvyšuje u homosexuální populace. Homosexuální muži mají přibližný 34% poměr šancí, že nejsou praváci, zatímco lesbické ženy mají 91% pravděpodobnost, že jsou praváci, obojí ve srovnání s heterosexuální populací. Bylo navrženo, že neprávokracie (včetně oboupohlavnosti) souvisí s homosexualitou prostřednictvím vývojové nestability. Vývojová nestabilita se týká míry zranitelnosti vůči environmentálním a genetickým stresům a poruchám během vývoje.
Posmrtné a zobrazovací studie v posledních dvou desetiletích odhalily strukturální rozdíly jak v globálních strukturách, tak v sexuálně příbuzných strukturách mozku mezi heterosexuálními a homosexuálními subjekty.
Je známo, že hypotalamus se podílí na rozdílech pohlaví v reprodukčním chování, zprostředkovává reakce v menstruačním cyklu u žen a konkrétně přední hypotalamus mozku pomáhá regulovat mužské typické sexuální chování. V poslední době je hypotalamus spojován s pohlavní identitou a sexuální orientací.
Zásadní práce Simona LeVaye zjistila, že intersticiální jádro hypothalamu INAH3 je dimorfní podle sexuální orientace, nikoliv podle pohlaví. Tyto výsledky byly získány posmrtnou analýzou hypothalamických jader známých homosexuálních subjektů ve srovnání s heterosexuálními pacienty.
Hypotalamus je také spojen se sexuální orientací díky nálezům, které ukazují, že aktivita aromatázy, důležitého enzymu přeměňujícího androgeny na estrogeny, je vysoká v preoptické hypotalamické oblasti savců během prenatálního a neonatálního období. Tato aktivita je spojena se sexuální diferenciací a může být základem strukturálních a funkčních sexuálních rozdílů, které hrají roli při zprostředkování vývoje sexuální orientace v důsledku prenatální hormonální expozice.
Bylo také zjištěno, že suprachiasmatické jádro (SCN) předního hypotalamu souvisí se sexuální orientací, přičemž homosexuální muži mají dvakrát větší subjádro SCN obsahující vazopresin než heterosexuálové. To by mohlo být neurologické vysvětlení zjištění, že homosexuální muži každý den vstávají a odcházejí do důchodu dříve než heterosexuálové, protože je známo, že SCN se podílí na modulaci lidských cirkadiánních rytmů. Analogicky, v modelové studii na potkanech bylo zjištěno, že samci potkanů léčení inhibitorem aromatázy vykazovali partnerskou preferenci pro samice při testování v pozdní temné fázi, ale vykazovali homosexuální preference páření při testování v rané temné fázi, což implikuje zapojení SCN do sexuální orientace u jiných druhů.
Velikost mozkových hemisfér je pohlavně dimorfický rys, kdy muži mají tendenci vykazovat asymetrii v objemech svých hemisfér, zatímco ženy vykazují objemovou symetrii. Nedávná studie objemové magnetické rezonance ukázala, že homosexuálové vykazují sexuálně atypickou symetrii: homosexuální muži vykazují objemy hemisfér symetricky podobně jako heterosexuální ženy a homosexuální ženy vykazují asymetrii v objemech hemisfér jako heterosexuální muži. Tato zjištění ukazují globální neurologický rozdíl ve strukturách mozku vykazujících sexuálně atypické charakteristiky spojené se sexuální orientací.
Přední commissure, svazek vláken bílé hmoty spojující obě mozkové hemisféry, byl Allenem a Gorskim shledán větším u homosexuálních mužů a heterosexuálních žen než u heterosexuálních mužů.
Toto zjištění poskytuje možný anatomický základ pro vyšší interhemisférické funkční spojení u homosexuálů vysvětlující, proč homosexuální muži a heterosexuální ženy vykazují funkční symetrii jazykových obvodů při provádění heterosexuálních mužů ve verbálních testech.
Nedávné funkční neuro-zobrazovací experimenty ukázaly, že prezentace AND, nalezená v mužském potu, jako čichové podněty, vyvolala normální čichové reakce u heterosexuálních mužů a homosexuálních žen, zatímco aktivovala přední hypothalamus u homosexuálních mužů a heterosexuálních žen. Navrhovaný feromon EST, nalezený v moči těhotných žen, vyvolává normální čichovou aktivaci u homosexuálních mužů a heterosexuálních žen, zatímco homosexuální ženy a heterosexuální muži vykazovali sexuálně podmíněné hypotalamické reakce.
Homosexuální muži vykazovali stejné sexuálně podmíněné funkční reakce na tyto podněty jako heterosexuální ženy a homosexuální ženy reagovaly jako heterosexuální muži. Tento výzkum provedený Berglundem a Savicem celkově ukazuje, že AND a EST vyvolávají „sexuálně specifické účinky na autonomní nervový systém“ a že podněty vyvolávaly dráhu reakce, která byla závislá spíše na sexuální orientaci subjektu než na fenotypickém pohlaví.
Funkční mozková asymetrie
Rozdíly v nervovém zpracování a kognitivních úkolech byly zjištěny ve vztahu k sexuální orientaci. V roce 1987 v přehledu o poznávání, mozkové lateralizaci a sexuální orientaci Sandes a Ross-Field naznačili, že prenatální hormonální příhody by vedly k funkčním mozkovým asymetriím souvisejícím se sexuální orientací.
O některých kognitivních úkolech je známo, že jsou sexuálně dimorfní. Lepší verbální schopnost žen je spojena se sníženou lateralizací jazykových úkolů, zatímco mužská výhoda v prostorovém uvažování odpovídá výrazné mozkové lateralizaci. Účinky sexuální orientace u některých těchto úkolů byly zjištěny v nedávných studiích.
Reakce na vizuální sexuální podněty
Nedávná studie funkční magnetické rezonance prokázala, že při sledování heterosexuálních i homosexuálních erotických vizuálních podnětů pouze ty obrázky odpovídající sexuální orientaci subjektu vytvářely hypothalamické aktivační vzorce spojené se sexuálním vzrušením. Reakce heterosexuálů při sledování heterosexuálních videí pro dospělé ukázala stejný vzorec sexuálního vzrušujícího nervového zpracování jako u homosexuálů při sledování videí pro dospělé osoby stejného pohlaví, zatímco sledování obrázků opačné orientace nevyvolalo stejnou odezvu.
K prozkoumání sexuální orientace a charakteristik mozku byly použity různé modely živočichů a hmyzu. Jeden experiment zahrnoval genetickou změnu samců rodu Drosophila, která způsobila, že jejich feminizované mozkové struktury se podílely na zpracování pohlavně dimorfních kontaktních feromonů. Transformovaní samci vykazovali zvýšenou míru homosexuálních námluv s muškami divokého typu a tam byla nalezena korelace mezi námluvnickým chováním a expresí pozměněného genu v pohlavně příbuzných oblastech mozku.
Studie z roku 2004 zkoumající rozdíl v metabolismu v mozku mezi heterosexuálními a homosexuálními muži zjistila, že homosexuálové mají významný pokles v hypotalamickém metabolismu glukózy ve srovnání s heterosexuály s jinými oblastmi mozku včetně prefrontální asociace kortexu a částí cingulární kůry vykazující rozdíly v naměřené aktivaci.
Rozvoj sexuální orientace není zdaleka úplným tématem. Zatímco neurovědy učinily pokroky, které osvětlují mechanismy a vztahy mezi lidským mozkem a sexuální orientací, měl by být proveden mnohem další výzkum.