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怀胎十月的艰辛让很多女性对做母亲心怀恐惧。其实，母亲也能从中受益。最新研究表明，育儿体验能增进母亲的心智。怀孕和做母亲会重塑雌性哺乳动物的大脑，使这些母亲更好地关注和照顾她们的幼仔，并提升自己的认知能力。

母亲是后天造就的，而非天生！事实上，从大鼠、猴子到人类，几乎所有雌性哺乳动物，在怀孕和育儿的过程中，都会出现重大的行为变化——从一个曾经只为满足自身需求和生存的自主生物，转而变为专注于养育后代、保证他们健康成长的崇高母亲。虽然科学家们很早就已经注意到这个转变，并且对此惊叹不已，但直到最近，他们才开始逐渐了解这种转变的成因。近期的研究表明，在怀孕、分娩和哺乳期间，体内激素分泌发生了剧烈变化，可能改变雌性的大脑：一些区域的神经细胞变大，另一些区域则出现了结构上的改变。

这些受影响的区域，一部分与控制母性行为有关，如筑巢、清洁幼儿和保护幼仔免受捕食者侵害等；另一些则控制着记忆、学习，以及对恐惧或压力产生反应。近期的实验显示，在穿越迷宫和捕捉猎物方面，母鼠（在本文中指当过母亲的老鼠）的技能胜过尚未交配的雌鼠。激素诱发的大脑变化，不仅促使母鼠积极照料幼仔，还提高了它的觅食能力，从而提高幼仔的存活几率。而且，这种认知能力的提升看来是长期的，可以一直保持到母鼠的晚年。

尽管到目前为止，这方面研究还着重于啮齿类动物，但人类女性在智能方面，也可能因做母亲而得以增进。大多数哺乳动物都有着相似的母性行为，无论是人类还是大鼠，这些行为也许是由相同的大脑区域所控制的。实际上，已经有一些研究者指出，母性行为的演变，是哺乳动物大脑进化的主要推动力之一。当哺乳动物从爬行类祖先进化而来时，它们的繁殖策略也从“生之即遁”转变为“保护巢穴”。而后者的选择优势，或许就促成了激素诱发的大脑改变，以及由这种改变所带来的有益行为。由此说来，这些推动摇篮的手，或者说是爪子，才真正掌控着这个世界。

激素的影响

半个世纪之前，科学家发现了最早的线索：妊娠期分泌的激素能够激发雌性哺乳动物照顾子女的热情。自20世纪40年代开始，耶鲁大学的弗兰克·A·比奇（Frank A. Beach）就指出雌性生殖激素——雌激素和孕酮，能够控制大鼠、仓鼠、猫及狗对攻击和性行为的反应。美国拉特格斯大学动物行为研究所的丹尼尔·S·莱尔曼（Daniel S. Lehrman）和杰伊·S·罗森布拉特（Jay S. Rosenblatt）进一步的研究证明，这些雌性激素为大鼠展现母性行为所必需。1984年，现任职于塔夫茨·卡明斯兽医学院（Tufts Cummings School of Veterinary Medicine）的罗伯特·S·布里奇斯（Robert S. Bridges）在报告中表示，在妊娠期的某个特定时刻，雌激素和孕酮的分泌量会增加；而母性行为的表现则取决于这些激素之间的相互影响，及其最终分泌量的下降。布里奇斯和同事接着又指出，泌乳素（一种促进乳汁分泌的激素）以及哺乳期诱导产生的激素，能够进一步激发母鼠由雌激素和孕酮所诱导的母性行为。

除了激素以外，还有其他影响神经系统的化学物质，似乎也在激发母性本能中起一定作用。1980年，美国纽约州立大学唐斯泰特医学中心（Downstate Medical Center）的艾伦·R·金兹勒（Alan R. Gintzler）在报告中表示，大鼠怀孕期间，内啡肽的分泌量有所增加。内啡肽是一种由垂体和脑部的下丘脑区域分泌的止痛蛋白，除了可以让母亲为分娩的不适做好准备，还会启动母性行为。总的来说，这些数据说明对母性行为的控制，需要多种激素系统和神经化学物质系统的协调配合；而雌性动物的大脑对于妊娠期出现的激素分泌量变化，反应十分敏锐。

科学家已经确定控制母性行为的大脑区域。美国波士顿学院的迈克尔·努曼（Michael Numan）和玛丽莲·努曼（Marilyn Numan）发现，雌性动物大脑中，下丘脑的内侧视交叉前区（mPOA），是控制母性行为的主要区域；损伤该区域或对该区域注射吗啡，都会破坏母鼠的母性行为。不过，大脑的其他区域也参与其中，而且这些区域都富集了激素和其他神经化学物质的受体。美国国家心理健康研究所（National Institute of Mental Health）的著名神经学家保罗·麦克莱恩（Paul MacLean）曾提出，从大脑的中继站——丘脑出发到控制情感的扣带皮质之间的神经通路，是母性行为系统的重要组成部分，破坏母鼠扣带皮质，会造成其母性行为丧失。1990年，麦克莱恩在他的著作《大脑的进化三部曲》中假定：当较简单的爬行动物大脑向哺乳动物大脑进化时，这些神经通路的演化有助于对哺乳动物大脑的塑造。

有趣的是，一旦这些生殖激素启动了母性反应，大脑对它们的依赖似乎就开始减少，只要有幼仔，就能激发母性行为。虽然新生的哺乳动物是些麻烦的小家伙，而且从各方面上来讲都不吸引人——它臭臭的、不能自立、时睡时醒，但母亲却热爱幼仔，在所有动物行为中，照顾它们是最积极的行为——甚至超过了对性行为和进食的关注。拉特格斯大学的琼·I·莫雷尔（Joan I. Morrell）指出，幼仔本身也许就是对强化母性行为的奖赏。

最近，美国马萨诸塞大学医学院的克雷格·费里斯（Craig Ferris）应用功能性磁共振成像技术（fMRI）——一种用于监测大脑活动的非侵入性成像技术，对哺乳期的母鼠进行了研究。费里斯发现，母鼠给幼鼠喂奶时，其依伏神经核（nucleus accumbens）的活动显著增强，而依伏神经核对于奖赏和强化反应是不可或缺的。拉特格斯大学的罗纳德·J·甘德尔曼（Ronald J. Gandelman）则表示，如果母鼠有机会收养幼鼠（例如，当它按下笼中的横杆时，就会有幼鼠从斜槽滑下），那它将会一直不停地按横杆，直至它的笼子里堆满了扭来扭去的粉红色小家伙。

许多科学家假定，当这些吃奶的幼鼠吸住母亲的乳头时，会使母亲的体内分泌微量的内啡肽。而这种天然的镇痛剂会产生类似于鸦片类药物的效果，吸引母亲一次又一次接触幼仔。哺乳和亲子接触会刺激催产素的分泌，而催产素也会对母亲产生类似的影响。像小鼠和大鼠这样较低等的哺乳动物，很可能并没有人类那么高尚的道德标准和动机，它们照料幼仔，仅仅是因为那样做使它们感觉很好。

不过，人类母亲这样做的动机是什么呢？美国南卡罗来纳医科大学的杰弗里·P·洛伯鲍姆（Jeffrey P. Lorberbaum），曾用fMRI来检测人类母亲听到她们孩子哭喊时的大脑活动。发现她们的大脑活动模式与啮齿类母亲类似，即在fMRI图像中，她们下丘脑的内侧视交叉前区和额前及眶额皮质都亮了起来。另外，英国伦敦大学学院的安德烈亚斯·巴特尔斯（Andreas Bartels）和塞米尔·泽基（Semir Zeki）发现，即使人类母亲只是凝视子女，她的大脑中控制奖赏机制的区域也会活跃起来。人类和啮齿类的相似反应显示，在哺乳动物的大脑中，存在着一种共有的母性神经回路。

大脑的变化

为了了解这一神经回路的运作机制，研究者着手对处于不同生殖阶段的雌性大脑变化进行研究。20世纪70年代，美国加利福尼亚大学伯克利分校的玛丽安·C·戴蒙德（Marian C. Diamond）对怀孕大鼠的大脑皮质进行了研究，为这方面提供了一些最早的证据。大脑的最外层——皮质能够接受和处理感觉信息，并控制有意行为。通常，将大鼠饲养在感官刺激丰富的笼子中（有转轮、玩具和管道），由此所形成的大脑皮质皱褶，与养在贫瘠环境中的大鼠的大脑皮质皱褶相比，更为复杂。然而，戴蒙德还发现，在感官刺激贫乏的环境中饲养的怀孕大鼠，大脑皮质的复杂程度，却和那些在感官刺激丰富的环境中养殖的雌性大鼠不相上下。因此，她推断，激素与胎儿有关的其他因素的某种组合，很有可能对怀孕大鼠的大脑具有刺激作用。

二十年后，在证实内侧视交叉前区对于母性行为的重要性之后，研究者开始寻找这个大脑区域所出现的变化。20世纪90年代中期，在本文作者金斯利位于美国里士满大学的实验室中，一个研究员——洛里·凯泽（Lori Keyser）发现，在怀孕大鼠大脑的内侧视交叉前区，神经细胞的神经核增大，神经细胞树突（由神经核延伸出来的、接受信号的分支）也随着怀孕的进程而变多、变长。在模拟怀孕试验中，当雌性大鼠接受模拟怀孕的孕酮和雌二醇（最强的天然雌激素）时，同样的变化出现了。这些神经细胞的变化，通常伴随着蛋白质合成的增加以及活性的增强。实际上，这些妊娠激素使mPOA的神经细胞加速运转，从而满足即将到来的分娩和做母亲的需求。这些神经细胞就像在起跑门栅前蓄势待发的纯种赛马。分娩后，mPOA神经细胞使母亲的注意力和行为都集中到子女身上，让它能够照料、保护和养育幼鼠，而这一系列的行为就是所谓的母性行为。

然而，除了照顾子女，母性行为也包括了许多其他的方面。于是，我们突然意识到，也许大脑的其他区域也发生了变化。例如，在照料巢穴和幼仔时，母鼠必须承担一定的风险：为了避免自己和孩子饿死，它必须时常离开相对安全的巢穴出去觅食，而使它和幼仔更易受到捕食者的攻击。我们可以预测，有两种认知能力的变化会提高母鼠的“投资回报率”。首先是它觅食技能的提升，例如用于定位的空间辨识能力大大增强，能减少它离巢的时间；其次，降低大鼠的恐惧和焦虑感，则可以使它更勇敢地离巢，更快地觅食，更坚强地面对危机四伏的环境。

1999年，我们发现了支持第一个预测的证据——生殖经验可以提高大鼠的空间学习和记忆能力。在两种不同的走迷宫试验中，具有一次或两次怀孕经验的年轻雌鼠，要比无交配经验的同年龄雌鼠更容易记住食物奖品的位置。这两种迷宫，分别是放射状八臂迷宫和莫里斯水迷宫的旱地版本（一个具有九个食物诱饵的大圆形箱）。我们发现，哺乳期的雌鼠和幼仔断奶两周以上的母鼠，觅食能力都有提高。此外，若让无交配经验的雌鼠收养幼鼠，它们的表现也与哺乳期的母鼠不相上下。这一结果表明，仅仅是幼鼠的存在，就能提高雌鼠的空间记忆能力——这或许是幼鼠的存在激发了大脑中能改变神经细胞结构的活动，或者是促进了催产素的分泌。

那么，母鼠捕食技能的其他方面是否也有所提升呢？金斯利实验室的本科生内奥米·赫斯特（Naomi Hester）、娜塔莉·卡普（Natalie Karp）和安吉拉·奥尔思迈尔（Angela Orthmeyer）的最近研究表明，与无交配经验的雌鼠相比，做了妈妈的雌鼠能更快地捕获猎物。我们将轻微缺乏食物的母鼠与无交配经验的雌鼠放入一个边长为1.525米的正方形箱子里，箱子底部的木屑中藏有蟋蟀。无交配经验的雌鼠平均需要将近270秒才能发现蟋蟀，并吃到肚子里；相比之下，哺乳期的雌鼠就快了许多——平均只需要50多秒。即使我们让无交配经验的雌鼠处于更加饥饿的状态，或者掩盖蟋蟀的叫声，哺乳期的雌鼠还是能够更快地捕获猎物。

针对第二个预测，德国雷根斯堡大学的印加·纽曼（Inga Neumann）曾反复证明，当面临如强迫游泳这样的考验时，怀孕和哺乳期的雌鼠所感受到的恐惧焦虑，较之无交配经验的雌鼠要来得少（以血液中的应激激素水平来作为衡量指标）。金斯利实验室的詹妮弗·瓦特拉（Jennifer Wartella）在边长为1.525米的正方形迷宫箱中进行实验，进一步证实了这项结论。她发现，母鼠会更多地勘查周围的环境，较少出现呆滞不动的状况，而这两点正是大胆的表现。此外，我们发现，在雌鼠脑中，海马CA3区和杏仁核基底外侧，神经细胞活动都有所减少——这两个区域正是大脑中控制焦虑和情感的区域。由此，雌鼠的焦虑恐惧感减少，再加上空间辨识能力增强，就保证了母鼠能够离开较为安全的巢穴，有效地觅食，并迅速归巢，照顾脆弱的幼儿。

海马控制着记忆、学习和情感，它的变化似乎是引发这些行为改变的一个主要因素。美国洛克菲勒大学的凯瑟琳·伍利（Catherine Woolley）和布鲁斯·麦克尤恩（Bruce McEwen）的研究表明，在雌性大鼠的动情周期内（相当于人类的月经周期），海马的CA1区也呈现周期性变化。当雌性大鼠的雌激素浓度升高时，该区内的树突棘（神经细胞表面的细小刺状突起，用于增加接受神经信号的表面积）的密度随之增加。假如这种动情周期内所发生的相对短暂的激素波动，就可造成如此惊人的结构性变化，那么，在妊娠期间，当雌激素和孕酮在更长时间内维持高水平时，海马又会发生怎样的变化呢？金斯利实验室的格拉谢拉·斯塔菲索-桑多斯（Graciela Stafisso-Sandoz）、里贾纳·特雷纳（Regina Trainer）和普林西·夸德罗斯（Princy Quadros）同时检测了妊娠后期大鼠和注射妊娠激素后雌鼠的大脑，发现CA1区神经细胞树突棘的密度都较一般的大鼠高。由于这些树突棘把输入信号导入相联的神经细胞，使信号密度在妊娠期大幅增加，母鼠穿越迷宫和捕捉猎物的能力可能因此而得到提高。

至于催产素，一种诱发分娩收缩和乳汁分泌的激素，似乎也能影响海马，提高记忆和学习能力。日本冈山大学的山下富泽（Kazuhito Tomizawa）和他的同事们指出，催产素能促进海马中的神经细胞之间建立长期联系。给无交配经验的雌鼠大脑注射催产素，可以提高它的长期记忆能力，原因可能就是催产素能提高某种加强神经细胞间联系的酶的活性。反之，向母鼠大脑注射催产素抑制剂，则会影响它们在完成记忆相关任务时的表现。

另外一些研究者，则专注于母性对神经胶质细胞（中枢神经系统中的结缔组织）所造成的影响。金斯利实验室的戈登·W·吉福德（Gordon W. Gifford）同与他合作的学生一道检测了星形胶质细胞——后者为神经细胞提供养料和结构支撑。发现妊娠后期、哺乳期和注射激素后，雌鼠的mPOA区和海马中，星形胶质细胞明显较无交配经验的雌鼠来得多，且更复杂。此外，妊娠期激素的波动似乎加强了神经细胞的活动，并能改变重要大脑区域中的神经细胞和神经胶质细胞，进而提高学习和空间记忆能力。

哺乳期过后，这些对认知能力的提升是否还会持续？杰西卡·D·盖特伍德（Jessica D. Gatewood）和金斯利实验室的其他学生共同研究发现，两岁左右的雌鼠（相当于人类女性60多岁）在学习空间识别任务时，有育儿经验的雌鼠明显地比无交配经验的雌鼠快，记忆力衰退也较为缓慢。对于每个年龄组（半岁、1岁、1岁半和两岁）的检测发现，母鼠记忆迷宫中食物奖品位置的能力，都比同年龄组无交配经验雌鼠的强。试验结束，我们检测这些母鼠的大脑时，发现在海马的两个部分——CA1区和齿状回中，淀粉样前体蛋白的沉积减少，而这种蛋白的主要作用是加速神经系统的老化进程。

在本文另一个作者兰伯特的实验室，珍妮弗·洛夫（Gennifer Love）、伊兰·M·麦克纳马拉（Ilan M. McNamara）和梅利莎·摩根（Melissa Morgan）最近采用了不同品系的大鼠和试验条件，也证实了年长母鼠的长期空间学习能力的确有所提高。除此以外，研究者还使用十字形迷宫，对大鼠的胆量进行了评估。这种迷宫交叉的两条边中有一条是开放的，由于它高出地面并且毫无屏障，大鼠无处藏身，所以一般大鼠都会尽量回避这一边。在受试的小于或等于22个月的各个年龄组的大鼠中，大多数的母鼠，在迷宫中会引起恐惧感的开放边上所待的时间，比无交配经验的雌鼠长。当研究者检查这些母鼠的大脑时，他们发现在扣带皮质、额叶皮质和顶叶皮质中，较少出现衰亡细胞，而这些又是接受相当部分的感觉输入信号的区