嗅覺是動物界中廣泛使用的社會信息交流通道，以個體分泌到體外的化學信號（信息素，又稱費洛蒙）爲載體，特定的神經肽和激素在對化學信號的加工中扮演着重要角色。已有的證據表明，人體氣味可在人類個體間傳遞社會信息，它們的效應通常發生在意識層面之下。其中兩種人類類固醇物質被發現以一種特異於接收者性別和性取向的方式有效傳遞性別信息，並引起下丘腦（負責繁衍行爲的重要腦區）激活。具體而言，主要存在於男性的精液、腋下皮膚和毛髮上的雄甾二烯酮 (androsta-4,16,-dien-3-one）向異性戀女性和同性戀男性傳遞男性信息，並激活其下丘腦；而最初發現於女性尿液中的雌甾四烯（estra- 1,3,5 (10),16-tetraen-3-ol）則向異性戀男性傳遞女性信息並，激活異性戀男性和同性戀女性的下丘腦。

下丘腦產生的激素中，催產素（oxytocin）和加壓素（vasopressin）這兩種結構相似的九肽在演化歷程中與繁衍行爲和社會行爲息息相關，它們的受體在嗅覺系統中也有表達，且表達模式受到性激素的調節。催產素-加壓素系統是否中介了人類對化學性別線索的解碼？

中國科學院心理研究所腦與認知科學國家重點實驗室研究員周雯研究組採用心理物理學方法，在對216名男性受試者的共計1056次的施測中，系統評估了催產素和加壓素與對雄甾二烯酮和雌甾四烯所攜帶性別信息的解碼之間的關係。通過5個遞進實驗，科研人員分別考察了雄甾二烯酮和雌甾四烯對同性戀和異性戀男性的性別知覺的調製效應，如何受到鼻噴催產素、加壓素，以及它們共同的拮抗劑阿託西班（atosiban）的影響。實驗視覺材料是英國約克大學教授Nikolaus F. Troje製作的光點小人，光點小人的性別在男性和女性間作了不同程度的數字變形。考慮到個體社交能力（social proficiency）與內源催產素水平的關係以及鼻噴催產素在不同社交能力個體上效應的異質性，研究進一步比對了高低社交能力個體對化學性別線索的解碼在不同藥物干預條件間的差異。

研究發現，催產素，而非加壓素，調製了異性戀男性對雌甾四烯所攜帶的女性信息的解碼以及同性戀男性對雄甾二烯酮所攜帶的男性信息的解碼，兩者共同的拮抗劑阿託西班阻斷了個體對化學性別線索的解碼。催產素的調製效應與劑量有關，表現出一種倒U型的劑量-反應模式，並與接收者自身的社交能力有關。低社交能力的個體（一般而言內源性催產素水平更低）不能有效利用化學性別線索，鼻噴12 IU的催產素可恢復該能力，更高劑量（24 IU）的催產素則不表現出任何助益。而高社交能力的個體（一般而言內源性催產素水平相對較高）可有效解碼和利用化學性別線索，該能力在12 IU催產素噴鼻後被削弱，在24 IU催產素噴鼻後被消除。在這兩類個體中，給予12 IU或24 IU的加壓素噴鼻均不改變其原本利用化學性別線索的狀況，即與不給藥情況下無異。

儘管人類不像昆蟲或老鼠那樣強烈地被費洛蒙所驅使，但化學信號無疑影響着我們的社會知覺和行爲。該研究表明人類對化學信號的加工與神經內分泌過程密不可分。相關研究成果發表在eLife上。研究工作得到中科院前沿科學重點研究項目、中科院戰略性先導科技專項課題、國家自然科學基金以及北京市科學技術委員會的資助。

催產素和加壓素在高、低社交能力個體中的劑量-反應關係

（A）高（low AQ）、低（high AQ）社交能力的異性戀男性的自舉樣本均值分佈，橫軸和縱軸分佈代表基線狀態下和12 IU催產素噴鼻後雌甾四烯引起的性別知覺的主觀相等點的偏移量（PSE shift）。（B）在自閉譜系量表（AQ）上的得分與基線條件下雌甾四烯引起的性別知覺的PSE shift負相關，並與12 IU催產素噴鼻後雌甾四烯引起的性別知覺的PSE shift的增量正相關。（C）整體而言，外源性催產素顯著調製異性戀男性對雌甾四烯攜帶的女性信息的解碼，調製作用依賴於其劑量以及個體的社交能力；外源性加壓素則沒有表現出任何調節作用。圖中PSE shift > 0表示受試者傾向於將光點小人的性別知覺爲女性；*: p<0.05；**: p≤0.01；***: p≤0.005。