Понятието сексуална ориентация (още — полова ориентация) се отнася до трайните модели на емоционално, романтично и/или сексуално привличане към мъже, към жени или и към двата пола.Вж. American Psychological Association (2008). Решаващите фактори и механизми за развитие на дадена сексуална ориентация у човека остават неизяснени напълно. Съществуват множество хипотези за причините човек да има определена сексуална ориентация, много от които са спекулативни и противоречиви. Напредъкът в невронауките обаче обяснява и илюстрира характеристики, свързани със сексуалната ориентация и половата идентичност. Различни изследвания имат за предмет структурните и функционални невронални и/или когнитивни корелати на сексуалната ориентация, както и теориите за развитието ѝ при хората.

История Още в края на 19 век британският лекар Хенри Хейвлък Елис пише монография върху хомосексуалността, озаглавена „Сексуалната инверсия“ (Sexual inversion). В нея той преосмисля това състояние не като проява на социално девиантно, криминално поведение, а като биологична аномалия, сравнима с далтонизма, която е извън свободния избор на човека и е непроменяема.Clarke et al. (2010), стр. 8. Според него съществуват някакви генетични, конституционални и биологични фактори,Tourney (1980), стр. 41. които водят до „модификация на организма [така че] той да стане по-податлив и склонен от нормалния или обикновения организъм да изпитва сексуално привличане към същия пол“.Мондаймър (2002), стр. 78-79.

В началото на 20 век германският лекар-сексолог Магнус Хиршфелд пръв изказва хипотезата за съществуването на нервни центрове в мозъка, отговорни за привличането към мъже и жени. Той предполага, че в ембрионалното си развитие всички хора притежават два такива центъра, но впоследствие единият от тях се разраства и започва да доминира над другия, който регресира. Така според Хиршфелд се формира влечението към мъже и жени. Нещо повече — той вярвал, че „половите хормони“ (разбирани по онова време в много рудиментарен вид) и „генетични предразположения“ оформят процеса на развитие на влеченията.LeVay & Valente (2003), стр. 6.

С откриването на жлезите с вътрешна секреция, тяхната функция, както и различните хормони, на хомосексуалността започва да се гледа като на симптом на хормонален дисбаланс.Forel, A. (1924). The sexual question. Цит. в Tourney (1980), стр. 41. В изследванията си върху човешката сексуалност Алфред Кинси доразвива хипотезата, като изказва мнението, че конституционални (физиологични) фактори играят роля в развитието на хомосексуалността, поради което тя е ранно установен, фиксиран, неподлежащ на модификация поведенчески модел, който става манифестен поради специфичен ранен опит.Kinsey, A.C., Pomeroy, W.B., & Martin, C.E. (1948). Sexual Behavior in the Human Male. Цит. в Tourney (1980), стр. 41.

Пренатален андрогенен модел

Почти всички случаи на полов диморфизъм в мозъчните структури и поведението на гръбначните се дължат основно на гонадните стероидни андрогени.Вж. Morris, Jordan & Breedlove (2004). Един от механизмите, за които се смята, че лежат в основата на формирането на сексуалната ориентация, e именно мозъчната организация под влиянието на андрогените в пренаталния (преди раждането, т.е. в утробата) период.Rahman (2005), стр. 1058.

Теорията за мозъчната организация в днешния си вид е формулирана от Чарлс Финикс, Уилям К. Йънг, Робърт Гой и Арнолд Герал през 1959 г. в тяхно изследване върху гвинейски прасета.Вж. Phoenix et al. (1959).Savic, Garcia-Falgueras & Swaab (2010), стр. 42. Според теорията, щом се случи диференциацията на половите органи на мъжки или женски, следва диференциацията на мозъка, основно под влиянието на половите хормони върху развиващите се мозъчни клетки. Промените в мозъчните структури в резултат на това влияние, както и на поведенията, които тези структури обслужват, се наричат организационен ефект, тъй като са перманентни.Berenbaum & Beltz (2011), стр. 183.LeVay (2011), стр. 54.Пирьова (2011), стр. 174. Пак чрез хормоните, мозъчните зони, формирани в майчината утроба, по-късно се активират през пубертета.Savic, Garcia-Falgueras & Swaab (2010), стр. 43.

Влиянието на стероидните хормони върху централната нервна система (ЦНС) се осъществява чрез вътреклетъчни рецептори, активиращи генна транскрипция. Тя води до промяна на броя на рецепторите за молекули на самите хормони и промяна на синтеза на медиаторните молекули. Доколкото синтезът на медиаторите и скоростта на разграждането им се определят от ензими, които са белтъчни молекули, активността на генната транскрипция под влиянието на стероидните хормони става регулаторна. Това е, което прави невростероидите организиращи фактори за невронните мрежи.Пирьова (2008), стр. 210.

Тази парадигма на половата диференциация на мозъка доминира възгледите за церебралния диморфизъм през последните десетилетия. Изследването на Финикс и колеги поставя началото на нова ера в разбирането на половата диференциация на поведението и води до хиляди изследвания сред множество животински видове, показващи, че хормоналната дистрибуция в периода на ранното развитие влияе върху половата диференциация на поведението и на репродуктивната анатомия и функциониране.За исторически обзор вж. Wallen (2009).

В изследването си Финикс и колеги подлагат женски и мъжки прасета на изкуствена аномалия в нивата на тестостерон по време на развитието им в майчината утроба. Установяват, че женските прасета, изложени на по-високи нива на тестостерон в пренаталното си развитие, проявяват много по-голяма тенденция да възкачват други прасета в зряла възраст (копулативна поза, характерна за мъжките), и много по-рядко проявяват лордоза (характерна за женските по време на полов акт, тъй като улеснява коитуса), когато биват възкачвани. Противоположното поведение се наблюдава у мъжки, лишавани от обичайните нива на тестостерон в пренаталния период — те по-често проявяват характерно женско, рецептивно сексуално поведение с лордоза, и по-рядко характерно мъжко, пенетративно сексуално поведение, възкачвайки женски.LeVay (2011), стр. 55.

Въз основа на знанието ни, че половата диференциация на репродуктивното поведение при животните и неговата ориентация се контролират от действието на стероидите по време на ембрионалното развитие (високите нива на тестостерон маскулинизират и вероятно дефеминизират мъжките индивиди при животните), германският ендокринолог Гюнтер Дьорнер създава теория за етиологията на хомосексуалността, основана на хормоналното ембрионнално впечатване (импринтинг).Dörner (1969). Според него ембрионите, които в зряла възраст се оказват хомосексуални, са изложени на атипична полова диференциация тъкмо поради наличието на необичайно ниска концентрация на тестостерона при момчетата или твърде висока при момичетата. Смята се, че различията в мозъчните структури, предизвикани от организационните ефекти на андрогените в пренаталния период, са главна причина за половите различия в широк спектър от поведения, като половата роля (поведение на мъж или на жена в обществото), половата идентичност (чувството за принадлежност към единия или към другия пол), сексуалната ориентация, както и половите различия в когницията, агресивното поведение и организацията на езика. Критиците на тази теория посочват, че ако е така, то гениталиите на тези индивиди също трябва да са деформирани, тъй като те също се формират под влиянието на тези процеси. Доколкото обаче половата диференциация на гениталиите се случва много по-рано по време на бременността (първите два месеца), а половата диференциация на мозъка започва едва през втората ѝ половина, тези два процеса могат да бъдат повлияни независимо един от друг. Същият механизъм вероятно стои и зад формирането на транссексуалността, т.е. хора с един телесен пол, но друг психичен пол.Balthazart (2012), стр. 51-2, и Savic, Garcia-Falgueras & Swaab (2010), стр. 43.

Няма доказателства, че обкръжаващата социална среда или ефекти от заучаване са отговорни за развитието на нетипична сексуална ориентация (бисексуалност, хомосексуалност).Savic, Garcia-Falgueras & Swaab (2010), стр. 44 и 54.Rahman (2005), стр. 1062-1063.

В същото време теорията за мозъчната организация като полово диференцирана е обект на критични оценки.Вж. Fausto-Sterling (1985), Byne & Parsons (1993), Fine (2010) и Jordan-Young (2010).

Поведенческите ефекти на пренаталните хормони не могат да се изследват експериментално при хора по етични съображения. Поради това, за да проверят връзката на пренаталните хормони със сексуалната ориентация в зряла възраст, учените изследват различни анатомични и функционални „прокси маркери“. Това са соматични характеристики, за които е известно, че се повлияват от пренаталните хормони. Сравняването на тези маркери при нехетеросексуални и хетеросексуални хора може да очертае различни тенденции в пренаталното развитие на двете групи.Rahman (2005), стр. 1058-1059; LeVay (2011), стр. 137.

Доказателства за пренаталния андрогенен модел Съществуват логистични трудности за обезпечаването на теорията за хормоналното ембрионално впечатване с доказателства. В научния метод твърденията за каузалност (причинно-следствена връзка) се основават на провеждането на експерименти.Кентауиц, Родигър и Елмс (2011), стр. 73. Не всяка хипотеза обаче е подходяща за експериментална проверка. Това е така, тъй като при експериментирането изследователят променя определени променливи, които не винаги биха могли да се възстановят в първоначалното си състояние. Тъй като проверката на хипотезата за организацията на мозъчните структури като каузално свързана със сексуалната ориентация на човека изисква промяна на мозъчни структури, която би била необратима, провеждането на такива експерименти с хора се счита за неетично и неприложимо.Вж. напр. LeVay (2011), стр. 78, и Jordan-Young (2010), стр. 28. Въпреки това съществуват два типа доказателства, силно подкрепящи твърдението, че организоционните ефекти на хормоните по време на ембрионалното развитие допринасят значително за детерминизма на сексуалната ориентация при човека.

Първо, редица клинични състояния са асоциирани с ясни ендокринни промени по време на вътреутробното развитие и редица изследвания свидетелстват за повишено разпространение на хомосексуалността сред засегнатите от такива промени, както прогнозира организационната теория.

Второ, множество изследвания показват, че при гей мъжете и лесбийките са налице редица поведенчески, физиологични и дори морфологични характеристики, за които се знае, че са полово диференцирани, и които при тях се различават значително от същите при хетеросексуални индивиди от същия пол. Тъй като за много от тези характеристики е известно, че при животните са контролирани от излагането на ембриона на различни нива полови стероиди, тези атипични характеристики предполагат, че средно взето хомосексуалните индивиди не са били напълно полово организирани под влиянието на половите стероиди по време на ранното си развитие по начин, който да кореспондира с гонадния им пол.Balthazart (2012), стр. 52.

Следва резюме на тези два типа доказателства.

Анализи на клинични случаи Въпреки невъзможността за експериментална проверка на каузалната връзка между нивата на половите стероиди по време на ембрионалното развитие и сексуалната ориентация в зряла възраст, съществуват естествено възникващи ситуации, които повлияват нужните променливи без преднамерена и целенасочена човешка намеса. Много данни могат да бъдат добити от изучаване на поведението на животни или хора, страдащи от определени увреждания или аномалии, напр. генетични заболявания или аномалии, тумори, съдови инсулти, травми, и др.Мавлов и Боянова (2007), стр. 143.

Вродената хиперплазия на надбъбречните жлези