先前科学家都认为，男女认知与行为差异是后天影响而非先天不同。斯坦福科学家首次突破性研究证明，男性和女性大脑运作方式有生物性差异，直指性别是人类大脑组织的强力决定因素，确实对人们思考和行为产生影响。
男性和女性染色体会释放特定性别荷尔蒙，特别是早期发育、青春期和老化过程。女性和男性表现也有明显差异，平均而言，女性阅读理解和写作能力往往更好，且有良好长期记忆力，男性似乎有更强视觉和空间意识，以及更好工作记忆。
原本科学家和社会学家都认为，社会应为男性和女性大脑差异负责，从来没有任何明确科学证据证明男性和女性大脑有差异，但斯坦福大学科学家根据大脑“热点”区域活动区分性别，证实男女大脑先天不同。
研究团队使用 AI 模型，透过观看两性工作大脑的核磁共振扫描数据找出可解释的差异，随着时间累积，模型开始发现人类忽略的细微差异。研究员扫描脑部约 1,500 次后测试模型时，能以超过 90% 的正确率判断大脑是女性还是男性。
不同区域如大脑预设模式网络，是管理自我的神经中心，掌握内省和检索个人记忆。还有边缘系统，支援多种功能例如情绪、行为及长期记忆构，另一个区域是纹状体，掌管习惯形成和奖励。研究作者斯坦福大学精神病学和行为科学教授表示，这些关键大脑区域的大脑活动模式差异，可能会影响男性和女性如何看待自己、与他人互动及回忆经验。
由于性别不同大脑功能特征明显影响行为，研究小组想知道是否可以创建另一个模型，根据女性和男性不同功能特征，预测参与者某些认知任务表现。性别认知能力模型一是可有效预测男性认知表现，但不能预测女性认知表现，另一模型可预测女性认知表现，但不能预测男性认知表现。
许多常见的神经系统疾病有明显的两性差异，如女性罹患临床忧郁症的可能性是男性的两倍，而男性则更容易出现药物和酒精依赖以及阅读障碍。研究中发现的大脑区域通常与神经系统疾病有关，了解两性的大脑差异，是深入了解精神和神经疾病中性别特异性脆弱性的关键一步。研究刊登于《美国国家科学院院刊》。
