數學模型被用來分析、解釋和預測行為和生理事件，如呼吸、血液循環、聽力和視覺。現在，研究人員已經求助於數學的精確性來預測另一項人類基本功能：性表現。

性不是一個經常被人公開談論的話題，這阻礙了對性行為和性反應的全面、準確數據的收集。但是，來自英國蘇塞克斯大學的研究人員已經正面解決了這個話題。受用於分析和提高運動成績的數學模型的啟發，研究人員首次計算出瞭如何達到性高潮的數學模型。

該數學模型的成功取決於直接的實驗測量和合理準確的數據。因此，研究人員結合了幾十年來有關生理和心理喚醒的數據，將他們的模型建立在馬斯特斯和約翰遜進行的開創性工作的基礎上。

美國人威廉-馬斯特斯（William Masters）是一名婦科醫生，弗吉尼亞-約翰遜（Virginia Johnson）是一名性治療師，從1957年到90年代，他們研究了人類的性反應以及性障礙和功能紊亂的診斷和治療。在1957年至1965年期間，他們通過直接觀察382名女大學生和312名男大學生的性行為，記錄了一些關於人類性反應的首批實驗室數據，他們估計這些數據約為10000個性行為過程。

自馬斯特斯和約翰遜的工作開始以來，在使用功能性磁共振成像（fMRI）測量性反應週期中發生的生理反應方面取得了相當大的進展，該成像顯示了在性刺激和性高潮期間大腦的哪一部分被激活。

從新舊數據中可以看出的是，性反應是一個複雜的過程，在男性和女性之間存在差異。在這項研究中，研究人員認為關注男性的性反應比較容易，因為它沒有女性那麼複雜。

追踪男性性反應週期的四個階段–興奮、高原、高潮和消退–研究人員發現，在周期的早期，過多的心理刺激不太可能導致高潮的出現。

根據這些數據，他們設計了兩個數學方程來表示他們的發現：一個涵蓋了實現高潮的生理方面，一個涵蓋了心理方面。

該研究的共同負責人康斯坦丁-布留斯說：”過去，研究人員曾試圖編寫一個模型來描述達到高潮的生理路徑，但沒有成功。借鑒已有的數據，以及我們以前發表的關於生物現象建模的工作，如流行病學和免疫，我們開發了第一個成功的性表現數學模型。”

對於那些喜歡數學的人來說，下面的圖片顯示了研究人員與他們的數學方程式：

尤利婭-基里奇科（左）和康斯坦丁-布留斯與他們實現性高潮的兩個數學方程式

對於那些不懂數學的人來說，這些字母和符號可以歸結為：不要想太多。這項研究的結果可以用來幫助患有性問題的男性和任何想提高性能力的人。

“我們的研究結果揭示了一個社會禁忌話題，我們相信它可以在性功能障礙的臨床治療中得到有用的應用，也可以為普通大眾提供一個經過測試的改善性生活的公式，”該研究的共同主要作者Yuliya Kyrychko說。

研究人員計劃接下來研究女性的性反應。

Kyrychko說：”利用我們從這項研究中所學到的知識，我們打算對女性的性反應進行數學建模，這在生理上和數學上都比男性的反應更複雜。”

這項研究發表在《混沌》上。