Аннотация. В статье систематизированы данные о биологических детерминантах сексуальной ориентации человека: генетических, гормональных, нейроанатомических и иммунологических. Выдвигается гипотеза о том, что ключевым периодом её формирования служит пренатальное нейроразвитие, в котором взаимодействуют генотип, гормональная среда плода и материнские иммунологические реакции.
Ключевые слова: сексуальная ориентация; биологические детерминанты; пренатальное развитие; генетика; половые гормоны; нейроанатомия; иммунология; NLGN4Y; порядок рождения.
Вопрос о природе сексуальной ориентации человека остаётся одним из наиболее обсуждаемых в психологии и нейронауках. Сексуальная ориентация – это устойчивый паттерн эмоционального, романтического и сексуального влечения к лицам определённого пола; современная наука рассматривает её как многомерный феномен, складывающийся при взаимодействии биологических, психологических и социальных факторов [5].
Накопленная эмпирическая база свидетельствует о существенной роли биологических факторов, прежде всего тех, что действуют ещё до рождения. Близнецовые исследования показывают значимый генетический вклад, хотя конкордантность монозиготных пар далека от 100%, - это исключает строго детерминистическую модель [10]. Параллельно накоплены данные о гормональных, нейроанатомических и иммунологических коррелятах, требующие интегративного объяснения.
Цель настоящей работы – проанализировать биологические детерминанты сексуальной ориентации и обосновать гипотезу её преимущественно пренатального происхождения. Настоящая работа ограничена анализом биологических механизмов формирования сексуальной ориентации и не затрагивает нормативных, этических или социально-правовых аспектов данного феномена. Результаты рассматриваются исключительно в контексте нейробиологии и не содержат оценочных суждений относительно какой-либо ориентации. Гипотеза: сексуальная ориентация формируется в значительной мере в процессе пренатального нейроразвития под влиянием генетических факторов, гормональной среды плода и иммунологических механизмов материнского организма. Три составляющих этой гипотезы рассматриваются как взаимодействующие уровни единого биологического процесса.
- Генетические детерминанты сексуальной ориентации
- Близнецовые исследования
Пионерская работа Бейли и Пилларда [4] показала конкордантность по гомосексуальной ориентации у монозиготных (МЗ) близнецов-мужчин около 52% против 22% у дизиготных (ДЗ). Несмотря на ограничения выборки, исследование убедительно продемонстрировало существенный генетический вклад.
Шведское популяционное исследование на выборке свыше 7 тысяч пар близнецов [10] подтвердило умеренный генетический вклад: наследуемость оценивается в диапазоне 0,18-0,39 для мужчин и 0,18-0,19 для женщин. Примечательно, что значительная доля вариации объясняется уникальной средовой составляющей, связанной предположительно с пренатальными факторами, тогда как общая социальная среда оказывала минимальное влияние.
То, что конкордантность МЗ пар не достигает 100%, говорит против строго детерминистической модели и указывает на взаимодействие генов с эпигенетическими и средовыми переменными пренатального периода [1].
- Молекулярно-генетические исследования
Крупнейшее полногеномное исследование ассоциаций [8], проведённое на выборке свыше 470 тысяч человек, выявило пять геномных локусов, связанных с сексуальным поведением того же пола (наиболее значимые – на хромосомах 7 и 12). Тем не менее, каждый локус объяснял лишь малую долю фенотипической дисперсии, а полигенный балл в целом – около 8-25% наблюдаемой вариации. Это указывает на высококомплексную полигенную архитектуру признака.
Более ранняя GWAS-работа [13] в мужской выборке (409 гомосексуальных и 392 гетеросексуальных участника) зафиксировала тенденции к ассоциации в регионах хромосом 13 и 14, хотя результаты не достигли порога полногеномной значимости. Совокупность молекулярно-генетических данных согласуется с тем, что генетический вклад реализуется через сложную полигенную сеть [2].
- Пренатальные гормональные влияния
- Гипотеза пренатального андрогена
В биологических моделях сексуальной ориентации центральное место занимает представление о том, что характер маскулинизации/феминизации нейронных структур, ответственных за сексуальное влечение, определяется уровнем тестостерона в критические периоды внутриутробного развития [9]. У мужских плодов пик пренатального тестостерона приходится примерно на 8-24-ю недели гестации, когда как раз происходит половая дифференциация гипоталамических структур.
Наиболее весомые косвенные аргументы в пользу этой модели дают исследования врождённой гиперплазии надпочечников (ВГН) – состояния, при котором плоды женского пола подвергаются избыточной дозе андрогенов пренатально. Женщины с ВГН значительно чаще сообщают о негетеросексуальной ориентации по сравнению с контрольными группами, причём величина эффекта коррелирует с тяжестью синдрома [9].
Дополнительный маркер пренатальной андрогенной среды – соотношение длин второго и четвёртого пальцев (2D:4D ratio). Мета-аналитические данные показывают, что у гомосексуальных мужчин этот показатель в среднем ниже (то есть более маскулинный), чем у гетеросексуальных, тогда как у лесбиянок – выше. Это интерпретируется как следствие атипичной андрогенной экспозиции в пренатальном периоде [9].
- Нейроэндокринные механизмы
Розелли [12] систематизировал нейроэндокринные механизмы половой дифференциации мозга. Эстрогены, образующиеся из тестостерона под действием ароматазы непосредственно в нейронной ткани, играют ключевую роль в маскулинизации ряда гипоталамических ядер. Экстраполяция данных с животных моделей на человека остаётся предметом дискуссии, однако нейроанатомические данные (см. раздел 4) косвенно поддерживают эту гипотезу [12].
- Нейроанатомические корреляты сексуальной ориентации
В 1991 году ЛеВей сообщил о значимых различиях в объёме третьего интерстициального ядра переднего гипоталамуса (INAH-3): у гомосексуальных мужчин оно оказалось примерно вдвое меньше, чем у гетеросексуальных, и сопоставимо по размеру с таковым у женщин [11]. Эта область гипоталамуса связана с регуляцией полового поведения.
Несмотря на ограничения оригинального исследования (небольшая посмертная выборка, отсутствие прижизненной верификации ориентации, значительное перекрытие распределений), последующие прижизненные нейровизуализационные работы дали конвергентные результаты. Савик и Линдстрём [14] с помощью ПЭТ и МРТ показали, что гомосексуальные мужчины и гетеросексуальные женщины обнаруживают схожий паттерн церебральной асимметрии – менее выраженную праволатерализацию – и аналогичные профили функциональной связности миндалины.
Таким образом, у взрослых людей с различной сексуальной ориентацией существуют различия в организации нейронных сетей, связанных с сексуальным поведением. Вопрос о том, являются ли они причиной ориентации или её следствием вследствие нейропластических изменений, остаётся дискуссионным. Однако то, что нейроанатомический профиль гомосексуальных мужчин сближается с профилем гетеросексуальных женщин, хорошо вписывается в логику пренатальной андрогенной гипотезы [14, с. 12].
- Иммунологические механизмы: эффект порядка рождения
- Феномен старшего братства
Один из наиболее воспроизводимых биологических коррелятов мужской гомосексуальности – так называемый эффект старшего братства: каждый предшествующий брат увеличивает вероятность гомосексуальной ориентации у следующего мальчика примерно на 33% [6]. Эффект специфичен именно для биологических братьев, но не сестёр и не сводных братьев, что указывает на биологический, а не социальный механизм.
Мета-анализ Бланшара [6], включивший 30 исследований с суммарной выборкой свыше 10 тысяч человек, подтвердил надёжность эффекта. По имеющимся оценкам, он объясняет возникновение гомосексуальной ориентации примерно у 15–29% гомосексуальных мужчин.
- Иммунизация к NLGN4Y
Богарт с соавторами [7] обнаружили непосредственные молекулярные свидетельства иммунологического механизма: матери гомосексуальных мужчин – особенно тех, у кого есть старшие братья, – демонстрируют значимо более высокие концентрации антител к нейролигину-4, кодируемому Y-хромосомой (NLGN4Y), по сравнению с матерями гетеросексуальных мужчин.
NLGN4Y – Y-хромосомный белок, экспрессируемый в нейронной ткани и участвующий в синаптогенезе. Предполагаемый механизм таков: при последовательных беременностях мальчиками в крови матери накапливаются IgG-антитела к NLGN4Y; при каждой следующей беременности их концентрация возрастает, антитела проникают через плацентарный барьер и способны изменять нейроразвитие гипоталамических структур, определяющих направленность сексуального влечения [7].
- Интегративная гипотеза пренатального нейроразвития
Рассмотренные данные позволяют выстроить трёхуровневую интегративную модель формирования сексуальной ориентации.
Первый уровень – генетический – задаёт индивидуальную предрасположенность через полигенную регуляцию синтеза, метаболизма и рецепторной чувствительности к половым гормонам. Генетические варианты, выявленные в GWAS-исследованиях, по всей видимости, влияют на ориентацию опосредованно, модулируя реактивность биологических систем, которые активны именно в пренатальном периоде [8].
Второй уровень – гормональный – реализуется через дифференциальную андрогенную экспозицию нейронной ткани плода в сензитивные периоды. Уровень тестостерона, определяемый генотипом плода и состоянием материнского организма, оказывает организующее воздействие на гипоталамические структуры и, по всей видимости, задаёт последующую направленность влечения [9].
Третий уровень – иммунологический – открытый сравнительно недавно, связан с материнскими антителами к Y-сцепленным нейральным белкам. Он объясняет часть случаев негетеросексуальной ориентации у мужчин, особенно тех, у кого есть старшие братья [7, с. 6].
Три уровня взаимодействуют и могут взаимно усиливать или компенсировать друг друга. Биологический детерминизм в жёстком смысле данная модель не предполагает: речь идёт о вероятностных предиспозициях, которые реализуются или не реализуются в зависимости от совокупности условий. Постнатальные психологические и социокультурные факторы могут влиять на самоидентификацию и поведенческое выражение ориентации, однако не формируют её с нуля [5, с. 2].
- Ограничения и направления дальнейших исследований
Критическая оценка представленных данных требует признания ряда ограничений. Большинство нейроанатомических исследований проведено на небольших выборках и нуждается в репликации. Операционализация конструкта «сексуальная ориентация» существенно варьирует от работы к работе: использование шкалы Кинзи или её аналогов не всегда адекватно отражает многомерность феномена [5].
Подавляющее большинство исследований сосредоточено на мужской гомосексуальности, тогда как женская сексуальность остаётся значительно менее изученной. Имеющиеся данные указывают на большую флюидность женской ориентации и, возможно, иные паттерны биологической детерминации. Наконец, российские исследования этой тематики немногочисленны [3, с. 1], что делает актуальным развитие отечественной исследовательской базы.
Перспективными направлениями представляются: продольные исследования с оценкой биологических маркеров пренатального периода и последующим наблюдением за сексуальным развитием; эпигеномные работы, позволяющие выявить механизмы взаимодействия генотипа и пренатальной среды; независимые репликации данных по NLGN4Y на выборках разного культурного происхождения; наконец, исследования, разграничивающие биологические детерминанты идентичности, влечения и поведения как самостоятельных измерений.
Биологические детерминанты сексуальной ориентации зафиксированы на нескольких независимых уровнях: генетическом, гормональном, нейроанатомическом и иммунологическом. Выдвинутая гипотеза о пренатальном нейроразвитии как ключевом формирующем периоде находит поддержку в конвергентных данных нескольких исследовательских направлений.
Генетические данные свидетельствуют о значимой, но неполной наследуемости с полигенной архитектурой. Пренатальная андрогенная гипотеза опирается на исследования ВГН и нейровизуализационные находки в гипоталамусе. Феномен старшего братства и механизм иммунизации к NLGN4Y открывают дополнительное измерение, связанное с репродуктивной историей матери.
Биологические факторы формируют предиспозиции, а не детерминируют жёстко конечный фенотип. Именно поэтому научное изучение биологических основ сексуальной ориентации имеет не только теоретическое значение: оно способствует более точному пониманию механизмов формирования данного феномена и его вариативности в человеческой популяции [5, с. 2].
Список литературы:
- Даев Е.В. Биологические и социальные аспекты сексуальной ориентации человека // Экологическая генетика. 2016. Т. 14, №1. С. 3-14.
- Панчин А.Ю. Гетеро- и гомо-сапиенс: гомосексуальность с точки зрения биологии. М.: Альпина нон-фикшн, 2018. 272 с.
- Толкачев Д.С. Особенности исследований сексуальной ориентации: демографические характеристики российских гомосексуалов // Мониторинг общественного мнения: экономические и социальные перемены, 2021. №5. С. 256-272.
- Bailey J.M., Pillard R. C. A genetic study of male sexual orientation // Archives of General Psychiatry, 1991. Vol. 48. №12.: 1089-1096.
- Bailey J.M. Sexual orientation, controversy, and science / J.M. Bailey, P.L. Vasey, L.M. Diamond, S.M. Breedlove, E. Vilain, M. Epprecht // Psychological Science in the Public Interest. 2016. Vol. 17. №2.: 45-101.
- Blanchard R. Fraternal birth order and sexual orientation: a meta-analysis // Archives of Sexual Behavior, 2018. Vol. 47. №1.: 1-16.
- Bogaert A.F. Male homosexuality and maternal immune responsivity to the Y-linked protein NLGN4Y / A.F. Bogaert, M.N. Skorska, C. Wang, J. Gabrie, A.J. MacNeil, M.R. Hoffarth // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2018. Vol. 115. №2.: 302-306.
- Ganna A. Large-scale GWAS reveals insights into the genetic architecture of same-sex sexual behavior / Ganna, K.J.H. Verweij, M.G. Nivard, R. Maier, R. Wedow et al. // Science. 2019. Vol. 365. №6456. Art. eaat7693.
- Hines M. Prenatal endocrine influences on sexual orientation and gender-related behavior // Frontiers in Neuroendocrinology, 2011. Vol. 32. №2.: 170-182.
- Långström N. Genetic and environmental effects on same-sex sexual behavior: a population study of twins in Sweden / N. Långström, Q. Rahman, E. Carlström, P. Lichtenstein // Archives of Sexual Behavior, 2010. Vol. 39. №1.: 75-80.
- LeVay S. A difference in hypothalamic structure between heterosexual and homosexual men // Science, 1991. Vol. 253. №5023.: 1034-1037.
- Roselli C.E. Neurobiology of gender identity and sexual orientation // Journal of Neuroendocrinology, 2018. Vol. 30. №7. Art. e12562.
- Sanders A.R. Genome-wide association study of male sexual orientation / A.R. Sanders, G.W. Beecham, S. Guo et al. // Scientific Reports, 2017. Vol. 7. Art. 16950.
- Savic I., Lindström P. PET and MRI show differences in cerebral asymmetry and functional connectivity between homo- and heterosexual subjects // Proceedings of the National Academy of Sciences, 2008. Vol. 105. №27.: 9403-9408.
Biological determinants of human sexual orientation: a comprehensive analysis
Tolokonnikov K.A.,
student of 3 course of the Moscow City University, Moscow
Abstract. The article systematizes data on the biological determinants of human sexual orientation: genetic, hormonal, neuroanatomical, and immunological. The hypothesis is advanced that prenatal neurodevelopment constitutes the key formative period, during which the genotype, fetal hormonal environment, and maternal immunological responses interact to shape the subsequent trajectory of sexual development.
Keywords: sexual orientation; biological determinants; prenatal development; genetics; sex hormones; neuroanatomy; immunology; NLGN4Y; birth order.
References:
- Daev E.V. Biological and social aspects of human sexual orientation//Environmental genetics. 2016. Vol. 14. №1.: 3-14.
- Panchin A.Y. Hetero- and homo-sapiens: homosexuality in terms of biology. Moscow: Alpina non-fiction, 2018. 272 p.
- Tolkachev D.S. Features of sexual orientation research: demographic characteristics of Russian homosexuals // Public opinion monitoring: economic and social changes, 2021. №5.: 256-272.
- Bailey J.M., Pillard R. C. A genetic study of male sexual orientation // Archives of General Psychiatry, 1991. Vol. 48. №12.: 1089-1096.
- Bailey J.M. Sexual orientation, controversy, and science / J.M. Bailey, P.L. Vasey, L.M. Diamond, S.M. Breedlove, E. Vilain, M. Epprecht // Psychological Science in the Public Interest. 2016. Vol. 17. №2.: 45-101.
- Blanchard R. Fraternal birth order and sexual orientation: a meta-analysis // Archives of Sexual Behavior, 2018. Vol. 47. №1.: 1-16.
- Bogaert A.F. Male homosexuality and maternal immune responsivity to the Y-linked protein NLGN4Y / A.F. Bogaert, M.N. Skorska, C. Wang, J. Gabrie, A.J. MacNeil, M.R. Hoffarth // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2018. Vol. 115. №2.: 302-306.
- Ganna A. Large-scale GWAS reveals insights into the genetic architecture of same-sex sexual behavior / A. Ganna, K.J.H. Verweij, M.G. Nivard, R. Maier, R. Wedow et al. // Science. 2019. Vol. 365. №6456. Art. eaat7693.
- Hines M. Prenatal endocrine influences on sexual orientation and gender-related behavior // Frontiers in Neuroendocrinology, 2011. Vol. 32. №2.: 170-182.
- Långström N. Genetic and environmental effects on same-sex sexual behavior: a population study of twins in Sweden / N. Långström, Q. Rahman, E. Carlström, P. Lichtenstein // Archives of Sexual Behavior, 2010. Vol. 39. №1.: 75-80.
- LeVay S. A difference in hypothalamic structure between heterosexual and homosexual men // Science, 1991. Vol. 253. №5023.: 1034-1037.
- Roselli C.E. Neurobiology of gender identity and sexual orientation // Journal of Neuroendocrinology, 2018. Vol. 30. №7. Art. e12562.
- Sanders A.R. Genome-wide association study of male sexual orientation / A.R. Sanders, G.W. Beecham, S. Guo et al. // Scientific Reports, 2017. Vol. 7. Art. 16950.
- Savic I., Lindström P. PET and MRI show differences in cerebral asymmetry and functional connectivity between homo- and heterosexual subjects // Proceedings of the National Academy of Sciences, 2008. Vol. 105. №27.: 9403-9408.