母愛,是最無私的愛。《你好李煥英》這部令人笑中帶淚的電影中,年輕漂亮的李煥英生了一個“熊娃”,為此經歷了無數的困擾。但即使可以穿越時空回到過去,她依然堅定的生下這個孩子。母愛如此偉大,它是一種本能嗎?其力量源泉是什麼呢?到底因何而來呢?
近日,英國倫敦弗朗西斯·克里克研究所相關研究團隊在science雜誌發表了最新研究成果,表明懷孕期間荷爾蒙激素會根據對未來行為需求的預期來重塑媽媽育兒迴路。
DOI:10.1126/science.adi0576
懷孕期間荷爾蒙會對大腦進行長期重塑
研究者在雌性小鼠懷孕前、懷孕期間和懷孕後將雌性小鼠定期與幼崽鼠一起培養,評估雌性小鼠在懷孕期間發生的行為變化,發現父母行為的大多數方面都受到懷孕的影響,這些影響在懷孕晚期(懷孕第18天的時候 D18)尤為明顯。這一變化可能是因為荷爾蒙影響和/或頻繁接觸幼崽的結果。
對此,研究者評估了未懷孕的雌性、懷孕晚期雌性和去卵巢雌性小鼠與幼崽鼠相處後發生的行為變化,證實孕期的荷爾蒙環境會導致小鼠出現特定的父母行為,且這些行為變化在懷孕晚期最嚴重。大多數行為變化持續到分娩後至少1個月,這時候妊娠激素水平基本恢復到基線。因此,這些行為變化很可能是懷孕荷爾蒙對大腦進行長期重塑的結果,培養父母行為,有助於更好的養育幼崽。
DOI:10.1126/science.adi0576
MPOAGal神經元上的激素促進產生父母行為
內側視前區(MPOA)已被證明是荷爾蒙的靶標,且對父母的行為至關重要。研究者給予未懷孕雌性大鼠激素E2、P4、催乳素和催產素誘導大鼠產生父母行為,並敲除典型受體(KO)以損害育兒行為。
研究者將目光集中在細胞內雌激素受體1(ESR1)和孕激素受體(PR)上,ESR1和PR在父母行為和因懷孕誘導的長期行為變化中起關鍵作用,發現ESR1-PR單一或共表達神經元神在MPOA亞區最為豐富,尤其是MPOAGal神經元,進一步證實E2和P4透過細胞內激素受體發揮對MPOAGal神經元的直接作用對於懷孕介導的父母行為變化是必要的,且後期無法補償。
懷孕期間MPOAGal神經元出現重塑
接下來,研究者研究了懷孕如何影響MPOAGal神經元。發現懷孕會使得MPOAGal神經元出現特異性重塑,如MPOAGal神經元在小鼠懷孕晚期時會出現更多的樹突棘,基線活動降低,更容易興奮,且持續時間更長,且這一改變是由E2和P4等懷孕激素來調節的。進一步發現,這些神經元對在接受了幼崽刺激後更容易興奮。這一改變減少了MPOAGal神經元的自發活動,增加了對幼崽刺激的選擇性,有助於培養父母行為,為後續的長期記憶提供基礎,確保了母親在以後也能保持對幼崽的關愛。
DOI:10.1126/science.adi0576
DOI:10.1126/science.adi0576
大腦神經元發生了改變,意味著大腦結構也可能會出現相應的變化,早在2016年,nature neuroscience雜誌公佈了一項研究成果,第一次證明懷孕的確會影響女性大腦某些部分的大小及其結構,且這些改變是長期的。
DOI:10.1038/nn.4458
懷孕會影響大腦灰質(GM)體積變化
研究者檢測了初產女性懷孕期間和未生育對照女性的灰質體積變化,透過比較灰質體積的改變發現懷孕會導致大腦灰質體積減少,且這些發生變化的腦區主要涉及到社會認知,並與心理理論的大腦網路存在重疊。此外,灰質體積改變與受孕方式沒有關係。研究者進一步採用多變數模式分類的方法(SVM)對所有的女性進行分類以評估GM體積變化是否能準確區分有無懷孕,結果證實了這些大腦結構灰質體積的改變的確能夠精準區分是否懷孕。
研究者比較了初為人父的男性與那些沒有成為父親的灰質體積變化,以便排除灰質體積的改變不是因為成為父母而帶來的相關變化,發現這些灰質體積並沒有出現明顯改變。
DOI:10.1038/nn.4458
懷孕期間皮質厚度和表面積也會相應變化
研究者進一步檢測了初產女性懷孕期間和未生育對照女性的皮層厚度和表面積變化,發現與灰質體積變化結果一致,在整個懷孕期間觀察到皮層厚度和表面積出現變化。
既然大腦灰質發生了變化,且這些腦區主要涉及到社會認知,對此,研究者對初產女性懷孕期間和未生育對照女性進行了認知測試,發現初產婦和未產婦之間並沒有存在顯著的記憶差異,但初產婦在言語詞彙序列學習任務中的準確性降低,表明了懷孕的確會影響認知能力。
DOI:10.1038/nn.4458
綜上所述,懷孕期間大腦灰質體積會發生變化,且這一改變僅僅只與是否懷孕相關。
小結
懷孕不僅是一種生理現象,也是一種神經現象。懷孕期間,大腦中的育兒迴路會發生重塑,引導懷孕的女性去適應母親這個身份,去為未來可能發生的挑戰做出改變。
“一孕傻三年”這話表明了懷孕期間大腦會發生變化,但是可能認識的還不夠,這其實是媽媽們為了養育孩子,大腦做出的適應性改變。
參考文獻:
[1] Ammari R, Monaca F, Cao M, et al. Hormone-mediated neural remodeling orchestrates parenting onset during pregnancy. Science. 2023;382(6666):76-81. doi:10.1126/science.adi0576
[2] Hoekzema E, Barba-Müller E, Pozzobon C, et al. Pregnancy leads to long-lasting changes in human brain structure. Nat Neurosci. 2017;20(2):287-296. doi:10.1038/nn.4458
來自: 生物谷