嬰兒夜哭的進化來源。母親兒時飲食和遭受環境將在大腦中留下物質性改變並隔代遺傳。

03-20

上一篇專欄文章《非985211生物PhD閑扯子宮和處女情結》介紹了，

胎兒通過胎盤和激素控制母體血糖血壓儘力汲取營養，母親子宮努力抑制孩子。
有懷孕史的女性以及她跟第二個男人生的孩子體內，存在有第一個男人的遺傳物質。
一名男孩每多一名同母哥哥，他同性戀的概率就上升33%，在資源有限的情況下，哥哥少了一個競爭雌性的對手，並更有利於繼承財產。

許多同學反映三觀受到震蕩，繼而有人大呼過癮，說~我還要，於是推薦兩篇英文文獻，不是我寫的，但是你可以把我當作一個勤勞的英文文獻搬運學家、維基百科查詢學家，來欣賞這篇綜述。

1嬰兒夜哭是為了讓父母更累更忙，降低再生孩子的幾率，沒有弟弟妹妹自己生存率提高。《Why Babies Cry At Night》

2人生經歷（如飲食，兒時環境，遭受迫害）也能以控制基因表達的方式遺傳，母親的行為影響兒童，將在大腦中留下永久的物質性改變並將遺傳給再下一代。《Grandmas Experiences Leave a Mark on Your Genes》

生而為人,對不起，人就是這麼殘忍。下面是翻譯稿：

半夜2點，寶寶又突然哭起來了，媽媽在醒來的時候一定在想「餓了還是尿了？」

你有沒有想過這也許只是寶寶的一個小詭計？

哈佛大學生物進化學教授David Haig在本期的《進化、醫學和大眾健康》雜誌上的論文提出了一個對寶寶夜啼的全新解釋「這是為了耗盡母親的體力，擾亂排卵從而減少自己的潛在競爭對手出生概率「。說白了，就是不想要弟弟妹妹的小傢伙儘力防止父母OOXX。

乍聽起來很2很無厘頭，不過這理論其實還是符合進化學的邏輯的。進化論的核心之一就是」存活概率高的生物個體，其基因會被遺傳下去的概率也高「，脖子高的鹿可以吃的樹葉多，所以長頸鹿就進化出來了。之前一個和嬰兒夜啼相關的不那麼2的進化論觀點是：半夜哭的嬰兒可以喚醒母親提高警惕，所以增加在野外夜間生存的概率從而將自己的基因一代代遺傳並加強，這是人類肺進化的原因之一。

回到這個論文的論點上面來，有了弟弟妹妹的孩子必定會受到父母更少的關愛，尤其是在人類還沒有攀上食物鏈頂端的年代，獨生子的收到照顧和保護的情況要好於有一大堆兄弟姐妹的。Haig教授的論文裡面設想了這樣一個場景：如果媽媽帶倆孩子出門散步遇到猛獸或者敵人，媽媽只能一隻手抱著嬰兒一隻手拿著武器，身後跟著的大兒子命運怎麼看都是有點堪憂了。

同樣的，在食物短缺或者疾病流行的年代，如果父母沒有馬上懷孕生子，那麼孩子相對就可以得到更多的食物和照顧，從而增加存活的幾率。

而這個時候半夜哭鬧的孩子的優勢就比較明顯了，因為需要在半夜照顧孩子，婦女恢復排卵的時間會被延長，因而推遲下一個子女降生的時間，獲得更好的生存機會。

Haig教授的論文洋洋洒洒4000字，用了一大堆公式和資料，不過核心結論就是那些半夜能哭的熊孩子慢慢的戰勝了哪些老實孩子，從而霸佔了人類基因。這就是為什麼小朋友明明可以一次喝夠奶睡一晚卻非要半夜鬧一下的原因。

當然這樣的觀點反對者也不少，Rhode Island大學的人類學家Holly Dunsworth就認為，這個論點雖然有趣但不可能是唯一的結論，它忽視了夜間餵奶不光給寶寶帶來的是食物而且還有溫暖和安全感。而哈佛另外一個進化學家Katherine Hinde則提出嬰兒夜晚哭鬧是幾千年進化來的，而人類現在的8小時睡眠習慣則沒那麼久，在捕獵年代，人類的睡眠更多是碎片化的。

不過Haig教授在論文中提到他更希望通過這樣的研究，減少母親的焦慮感，幫助她們努力訓練孩子一覺睡到天亮的好的睡眠習慣。他說：」我想讓父母了解孩子其實很強大，足可以處理各種環境，父母在照顧孩子時候，不需要過於的小心和焦慮「。

第二篇翻譯稿

達爾文和弗洛伊德走進酒吧。有兩隻醉醺醺的老鼠，一位是母親，另一位是她的兒子，正坐在兩張酒吧凳上，舔食著兩個頂針帽里的杜松子酒。

老鼠媽媽抬起頭來問道：「天才們，我兒子怎麼變得這麼傷不起呀？」

「遺傳不好。」達爾文說。

「沒管教好。」弗洛伊德說。

天性使然還是後天教養，生物因素還是心理因素？100多年來，對於行為如何在個體內發展和延續，甚至在代際間傳遞，這兩種觀點給出了完全相反的解釋。

然後，到了1992年，兩位年輕科學家追隨弗洛伊德和達爾文的腳步，走進了一家真實存在的酒吧。在喝了一些啤酒走出酒吧後，他們開始醞釀一種新的革命性綜合思想，這種思想能解釋生活經歷如何直接影響你的基因——不僅僅是你的個人生活經歷，還包括了你母親、你祖母，甚至更遠的先人的生活經歷。

這個酒吧位於馬德里，當時西班牙最古老的神經生物學研究中心——卡哈爾研究所正在舉辦國際會議。默什·史扎夫（Moshe Szyf）是一名來自加拿大蒙特利爾麥吉爾大學的分子生物學家和遺傳學家，從未學過心理學和神經病學，但他的一位同事認為他的研究可能會派上用場，說服他來參加這次會議。同樣來自麥吉爾大學的神經生物學家邁克爾·米尼（Michael Meaney），也被同一位同事說服參加會議，因為那位同事認為，米尼關於母親忽視的動物模型研究可能會從史扎夫的觀點中受益。

「我的眼前仍能浮現出那個地方——那是一個專門做比薩的轉角酒吧，」米尼說，「默什是一個遵守猶太教飲食規範的人，而啤酒是符合規範的。默什可以到處喝啤酒。而我是愛爾蘭人。所以我們倆挺投緣的。」

這兩人在酒吧里找到了共同話題，那就是遺傳學研究的新熱點。從20世紀70年代起，研究者就已經知道，在每個細胞核內緊密纏結的DNA鏈，需要一些額外的東西來精確地告知它們，哪個基因需要轉錄，是要成為心臟細胞、肝臟細胞，還是腦細胞。

甲基（methyl group）便是額外因素之一，它是有機分子的常見組分。甲基就像食譜中的佔位符，連接到每個細胞內的DNA上，使它只選擇特定細胞的蛋白質所必需的菜譜——或者說基因。由於甲基是連接到基因上的，位於DNA雙螺旋編碼的旁邊，卻又相對於它們獨立存在，因此這個領域被稱為表觀遺傳學（epigenetics），它的英文名來自於前綴epi-（希臘語，意為「在什麼之上的，外部的」）。

最初人們認為，這些表觀遺傳改變僅在胚胎髮育期出現。但是一些開創性的研究顯示，在成年期，這些分子小玩意兒也能添加到DNA上，引起一系列細胞改變，從而導致癌症。有時DNA甲基化是由於飲食改變引起的；有時，暴露於某些化學物下似乎是甲基化的原因。史扎夫指出，用藥物修正表觀遺傳改變，能治癒動物的某些癌症。

令遺傳學家特別驚訝的是，他們發現，表觀遺傳改變能夠從父母遺傳給孩子，一代一代傳遞下去。美國杜克大學蘭迪·傑托（Randy Jirtle）的一項研究指出，當雌性老鼠被喂以富含甲基的食物後，後代的皮毛色素會發生永久改變。在DNA沒有任何改變的情況下，甲基能被加上或者減去——這種改變會像基因突變那樣遺傳下來。

現在，在馬德里的那家酒吧里，史扎夫和米尼提出了一個貌似不可能卻恐怕有重大意義的假說：如果飲食和化學物質能改變表觀遺傳，那麼一些特定的經歷，比如童年期遭受忽視、濫用毒品，或者承受其他嚴重的壓力，是否也能改變人腦內神經元的DNA表觀遺傳呢？這個問題後來成為了行為表觀遺傳學這個新領域的基礎。這個領域現在十分活躍，湧現出了很多研究，還提出了一些意義深遠的治癒大腦的新療法。

根據行為表觀遺傳學的新見解，我們過去的創傷經歷，或我們最近幾代祖先過去的經歷，會在我們的DNA上留下分子傷痕。一些猶太人的曾祖父母在俄國猶太人小村中被追捕；一些中國人的祖父母經歷了文化大革命的蹂躪；非洲裔年輕移民的父母在大屠殺中倖存；與酗酒或者虐待孩子的父母一起長大的成年人，無論他屬於哪一個民族，他們身體承載的都不僅僅是記憶。

就像海嘯退去之後沉積在精密校準的機器齒輪上的淤泥，我們的經歷及我們祖先的經歷是不會離去的，即使他們已經將這些經歷遺忘。這些經歷變成了我們的一部分，一種緊貼在我們遺傳骨架上的分子遺迹。DNA仍是一樣的，但是心理和行為傾向將被遺傳。你可能不止遺傳了你祖母那骨節分明的膝蓋，還遺傳了她在初生時因為被忽視而導致的抑鬱傾向。

也可能不是這樣。如果你的奶奶被好心的養父母收養，你可能會享受到她所收穫的正能量，而這些正能量正是源於她養父母的愛與支持。行為表觀遺傳學的機制不僅僅作用於缺陷和弱點，同時也作用於力量與忍耐力。對於那些不幸有著悲慘經歷或心境抑鬱的祖父母的人，新出現的藥物治療不僅能恢復心情，還能改變表觀遺傳本身。就像奶奶留下的高檔晚禮服，你可以選擇穿它或者改變它。很久以來，基因組被認為是生命的藍圖，但是表觀基因組是生命的「素描刻蝕」：只要你搖得夠猛，就能清除家族的詛咒。

巫毒遺傳學

在開啟這一革命的20年後，米尼坐在了自己寬大的胡桃木辦公桌的後面。他的辦公室位於道格拉斯研究所4層的轉角處。這個研究所隸屬於麥吉爾大學的精神健康分部。1月的暴風雪在辦公室的大型落地窗外留下了15公分的積雪。他面容粗獷英俊，頭髮蓬亂花白如同滑雪者沾雪的亂髮——正巧，這個周末他計劃要去滑雪。地板上有一堆氦氣球，乾癟的程度各不相同。其中一個氣球上寫著：「60歲快樂！」

「我一直有興趣知道，是什麼使人們彼此不同，」他說，「我們的表現方式，我們的行為方式——一些人是樂觀的，一些人是悲觀的。是什麼產生了這種差異？」

米尼追尋著個體差異這個問題的答案。他所用的手段是，研究母老鼠的養育習慣，觀察這種習慣如何對後代造成終身的影響。20世紀50年代的研究就已經發現，在出生後的前3周每天被人撥弄5到15分鐘的大鼠，比起未被撥弄的同窩夥伴，長大後要更加安靜，對應激環境的反應也更小。為找出這種持續性效果後面的機制，米尼和其他研究者證實，這種好處不是直接通過人為撥弄傳遞的。相反，這是因為撥弄會激起大鼠媽媽的「母愛」，讓它們給幼崽提供更多的舔舐和梳理，同時也會更多地實施一種被稱為「弓背看護」（arched-back nursing）的行為——這種行為是指，母鼠在給幼崽餵奶時，會在身下給幼崽留出更多的空間。

「這一切都與觸覺刺激有關，」米尼說。

他在1997年發表於《科學》雜誌的那篇里程碑式的文章中指出，幼崽期接受的舔舐和梳理在自然狀態下的數量差異，會直接影響到成年期包括皮質酮在內的應激激素的表達方式。幼崽時接受到的舔舐越多，長大後應激激素就越低。可以說，大鼠媽媽的舔舐就相當於一個遺傳調節的開關。但這篇論文沒有解釋這個情況是怎麼出現的。

「到那時為止，我們所做的，只是識別出了母親的照料對特定基因的影響，」米尼說，「但是那時我對錶觀遺傳學知道得不多。」

之後他遇見了史扎夫。

出生後遺傳

「我原來打算當一個牙醫，」史扎夫笑著說。他有點瘦，面色蒼白，有些禿頂，坐在他那忙碌的實驗室後面的小辦公室中。這個房間很簡樸，僅有一幅照片，照片上顯示著兩個胚胎位於子宮當中。

在20世紀70年代末，由於要在耶路撒冷希伯來大學撰寫關於牙醫學的博士論文，史扎夫開始接近一名年輕的生物化學教授阿亥龍·拉辛（Aharon Razin）。拉辛那時剛在一些世界頂級的學術期刊上發表了自己最初的幾項研究。這些研究第一次指出，基因行為可以通過被稱為甲基的結構進行調節。史扎夫那時完全不知道這個學科，但是他需要一位論文導師，而拉辛正好在那兒。於是，史扎夫一下子就被甩到了表觀遺傳學這一熱門新領域的最前沿，再也沒有回頭。

在拉辛這類學者的研究問世之前，細胞內基因轉錄的基本故事情節是簡單明了的。DNA是主要的編碼者，位於每個細胞的細胞核內；RNA轉錄這些編碼來構建細胞所需要的所有蛋白質。後來，拉辛教授的一些同事指出，甲基能連接到胞嘧啶上，這是DNA和RNA的一種化學鹼基。

正是拉辛，在與生化學家同事霍華德·塞達（Howard Cedar）的合作研究中指出，這些連接並不只是短暫的、無意義的事件。甲基可以與DNA永久結合，與DNA一起複制上百代。而且，正如任何良緣佳偶一樣，甲基的連接能顯著改變任何「嫁」給它們的基因，方法是抑制基因的轉錄——這種情形確實很像一個吃醋配偶的行為。拉辛和塞達證明，甲基會纏繞在細胞核內被稱為組蛋白的分子捲軸上，將DNA鏈緊扣其上，從而抑制基因的轉錄。這種纏繞越緊密，這個基因產生蛋白就越困難。

想想這意味著什麼吧：DNA編碼本身沒有突變，與它連接的甲基卻導致了長期的、可遺傳的基因功能改變。另一類被稱為乙醯基的分子，則起著相反的作用，能將DNA鏈從組蛋白卷上解開纏繞，使其上的特定基因更容易被RNA轉錄。

到20世紀80年代末，史扎夫去麥吉爾大學任職時，他已經成了一名表觀遺傳改變機制的專家。但在遇見米尼之前，他聽都沒聽說過，這些改變會在大腦中發生，而原因僅僅是母親的照料。

「這種事，乍一聽就像是巫毒術，」史扎夫承認，「對於一名分子生物學家，任何沒有清晰分子途徑的東西都不是嚴肅的科學。但是我們聊得越久，我就越是意識到，母親照料很可能會導致DNA的甲基化，儘管這聽起來很瘋狂。因此我和邁克爾決定做點兒實驗來證明它。」

事實上，他們完成了一系列精巧的實驗。在博士後研究人員的支持之下，他們開始挑選大鼠媽媽，其中一些是高度負責任的母親，另一些是極度漫不經心的母親。一旦幼崽長到成年，研究團隊就檢查它的海馬區，這是大腦中調控應激反應的關鍵區域。他們在漫不經心的母親的幼崽上發現，調控糖皮質激素受體產出的基因高度甲基化，這種受體能調控對應激激素的敏感度；而盡責母親的幼崽，糖皮質激素受體基因幾乎沒有甲基化。

甲基化只會把事情搞砸。受此影響的基因轉錄得到了「越少越好」的指令。在這種情況下，與糟糕母親撫育相關聯的甲基化，將阻止正常數量糖皮質激素受體在嬰兒海馬區中的轉錄。缺乏足夠的糖皮質激素受體，導致大鼠長大會變得極度神經質。

為了證明這個結果完全是由於母親的行為而非基因所導致，米尼與他的同事開展了第2個實驗。他們把不負責任的母鼠生產的幼崽交給負責任的母鼠，反之亦然。正如他們所預期的，由不負責任的母親養大的大鼠，即使是由負責任的母親所生，其海馬區的糖皮質激素受體水平也比較低下，表現得容易受驚。同樣的，由好媽媽養大的大鼠，即使是壞媽媽所生，在長大後也是冷靜而勇敢，有著高水平的糖皮質激素受體。

在發表他們的研究之前，米尼和史扎夫開展了第3個關鍵實驗，希望能頂住那些不可避免會站出來質疑他們結果的懷疑者。畢竟也可以這樣認為：在大鼠腦中觀察到的表觀遺傳改變不會直接造成成體的行為改變，這兩者僅僅是共同發生而已。

為了驗證這種可能性，米尼和史扎夫又選擇了另外一窩由壞媽媽養大的大鼠幼崽。這一次，在通常的破壞已經完成之後，他們向大鼠的腦中注入曲古抑菌素A（trichostatin A），這是一種可以去甲基化的藥物。這些動物沒有顯示出任何在相同後代中經常觀察到的行為缺陷，它們的大腦也沒有任何錶觀遺傳改變。

「把藥物直接注射進大腦能起作用，這個想法太瘋狂了，」史扎夫說，「但是的確起作用了，就像是重啟電腦一樣。」

儘管有這些看起來無可辯駁的證據，當兩個人把所有東西寫到論文里時，一位頂級科學期刊的審稿人卻拒絕相信一切，聲稱以前他從來沒有看到過母親的行為會導致表觀基因改變的證據。

「他當然沒見過，」史扎夫說，「我們不會費力去報道一項已經被證明的研究。」

最後，他們的里程碑式論文——《撫育行為的表觀遺傳編碼》，於2004年6月發表在《自然·神經科學》上。

米尼和史扎夫證明了一些不可思議的事，它就是「出生後遺傳」：基因編碼雖然沒有改變，但大鼠幼崽僅僅由於它們被養育的經歷就獲得了遺傳連接物，這些表觀遺傳附加物（即甲基）粘附到它們的組蛋白上，就像搗出電梯門外的雨傘，把事情搞砸，並改變了大腦功能。