父親的陪伴給孩子帶來終生的影響

本文來自《環球科學》雜誌，首發於公眾號「把科學帶回家」（ID: bringsciencehome）

給孩子最好的科學教育

撰文?布萊恩·莫索普（Brian Mossop）?

翻譯?馮澤君

去年，我在聖迭戈呆了一個周末，第一次見到4個月大的侄子蘭登。小傢伙完全激發出了我「科技獃子」的本色。我一邊觀察他的足底反射，一邊主動跟大家講解為什麼他的腳趾頭會這樣或那樣動。不過沒人愛聽我嘮叨這些，我太太不停地對我使眼色，孩子的爸媽則一臉茫然，所以很快我就知趣地不說這些術語了。

我的博士後研究方向是神經生物學，所以我知道早期經歷對幼年動物的健康有多麼重要。出生後幾天內，嬰兒的大腦像海綿一樣吸收來自外界的感官信息。新生兒的大腦很容易受外界影響，那些對大人而言無足輕重的景象或是氣味，對嬰兒來說卻意義非凡，這些信息塑造了嬰兒的大腦，幫助嬰兒理解這個還十分陌生的世界。雖然嬰兒的大腦讓人驚嘆不已，不過這趟家庭之旅讓我更感驚奇的，卻是孩子出生對於我那26歲小舅子的影響。

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在我眼裡，傑克一直就是我妻子的小弟弟而已。初見時，他只是個19歲、高高瘦瘦、高中畢業立即加入美國海軍的毛頭小夥子。作為伊拉克戰爭的退伍軍人，他曾在六年內兩赴戰場，見識到的世界也許比許多人一輩子都多，所以總愛給我們講各種瘋狂的水手故事。但就在短短几個月時間裡，他居然能絕口不提他的海上生涯，搖身變成一個事事親力親為的新手奶爸。

比起在伊拉克服役，傑克發現照顧蘭登才是人生最大的挑戰。不管傑克是否意識到，也不管他喜不喜歡，一切都將變得不同。未來十幾年，傑克對蘭登不僅負有經濟上和法律上的責任，而且父子間會逐漸形成割不斷的情感紐帶。新生命降臨後的一段時間內，嬰兒和父親的大腦都會發生顯著變化。現在已經有證據顯示，如果這期間父親不在身邊，會對寶寶大腦造成永久影響。反之，那些一直照顧小孩的爸爸們，認知功能將有所提高。不過，儘管很多結論還有待證實，科學家已經開始尋找父子間那種聯繫的神經根源了。

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那個周末聚會結束的時候，我隱約感到傑克已經開始著手準備接受新身份的挑戰。傑克原本開的是大馬力的馬自達 RX-8，他花了好幾周時間試圖加固后座上的嬰兒椅，可是最終他決定放棄，理智地換購了一輛汽車，以便攜帶寶寶出行。也許在他腦子裡，神經網路正在悄悄發生變化。

父子關係

要研究「身為人父」這種感覺和認知的根源，科學家必須先找到一個切入點。一般看來，父親遠不像母親那樣，緊緊地和孩子聯繫在一起。母親們在懷孕九個月期間，經過催產素等一系列激素的「洗禮」，會自然而然和孩子形成緊密的生化聯繫。懷孕期間，母子的心跳甚至都有可能同步；生產以後，母乳更是新生兒的天然食物。

這麼看來，父親的貢獻實在不明顯。當然，受精過程少不了我們，可在那之後，我們對孩子好像就沒那麼重要了。然而研究發現，父子關係其實非常重要。如果父親把年幼的孩子丟給母親獨自撫養，孩子長大以後更容易產生類似情感障礙、好鬥、吸毒等問題。

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現實情況更是刻不容緩。2008年，美國有25％的兒童由母親獨自撫養，另外有4％由父親單獨撫養。美國現在有1200萬單親家庭，其中約三分之一生活在貧困線下，可能生存的壓力也使得單親家庭的孩子更容易出現學習成績差、自卑、社交障礙等問題。以前，要研究父親在兒童成長過程中的作用，只能進行大規模問卷調查。現在，腦科學研究為此提供了新的思路，神經科學家開始從父子生物學聯繫的角度，解開這一謎團的關鍵一環。

以嬰兒的哭聲為例。2003年，瑞士巴塞爾大學的精神病學家埃里奇·希弗里茲和研究小組用功能磁共振成像技術（functional MRI）進行實驗，發現嬰兒的哭聲不僅可以激活媽媽大腦的特定區域，同樣也能使爸爸的特定腦區產生具有明顯特徵的腦活動，而沒有孩子的受試者則不會出現此類特徵性腦活動。雖然這個研究小組還不能確定究竟這種變化是怎麼產生的，但可以確定的是，父母雙方大腦都會發生某些改變，從而能更好地識別關乎寶寶安危的聲音。

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畢竟，大腦是活的。面對新體驗或周圍環境的變化，大腦總能不斷更新神經迴路來適應，有時甚至長出新神經元，這個過程一般被稱為神經再生（neurogenesis），其機制還不清楚，但科學家認為新神經元和學習新東西密切相關。

腦力迸發

基於以上認識，加拿大卡爾加里大學的兩名神經科學家，格洛利亞·K·馬克和薩穆埃爾·韋斯設計了一系列實驗，研究孩子如何改變父親大腦。他們在2010年發表文章指出，幼崽出生後的幾天內，小鼠父親大腦內的神經迴路就開始有所變化，而且還有新神經元長出，形成全新的神經通路或網路。嗅球（負責處理味覺信息的腦區）里長出的新神經元，會專門對自家幼崽的氣味作出反應。另外，海馬區內也會長出一些新神經元，鑒於這個腦區和記憶密切相關，新長出來的腦細胞很可能是用來幫助鼠爸爸加深對幼崽氣味記憶的。

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不過，要長出新細胞，還有一個前提條件：鼠爸爸必須待在窩裡。如果小鼠出生那天，鼠爸爸被轉移到別處，其大腦就不會發生改變。韋斯認為，待在孩子身邊的這個過程「不是簡單地改變現有神經網路，更重要的是能催生全新的神經迴路，為即將開始的父子關係鋪路。」

哺乳動物鼻子里有特殊的氣味受體神經，負責接收味覺信息並傳給嗅球——大腦的味覺信息整合中心。不過，僅僅聞一聞自己的幼崽並不足以催生新神經元。馬克和韋斯在籠子中間加一層網，把爸爸和孩子隔開，這時鼠爸爸仍能聞到自己的幼崽，但是碰不到。結果發現這種條件下不會催生新腦細胞。通過上述測試以及一些類似的實驗，韋斯認為，幼崽的出生或是氣味本身並不足以改變父親的大腦，親自照顧幼崽才是促使新神經元產生的關鍵。與幼崽有身體接觸，輔以聞味加深記憶，才能最終長出新神經元。

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有研究顯示，幾個星期的隔離，足以使老鼠忘記前「籠友」，對自家孩子，會不會也這麼健忘呢？馬克和韋斯的實驗結果再次證實：血濃於水。小鼠父子即使被分開三星期，鼠爸爸仍能輕易「聞出」自己的孩子。這很可能是因為新神經元之間會形成獨特的網路，幫助鼠爸爸鞏固長時記憶，維繫父子關係。韋斯說：「我們仍在試圖弄清為什麼所有哺乳動物——包括人類，腦內都有神經再生現象，當然一個主要的原因是為了適應外界變化，形成新神經網路，比如在這個實驗中，新神經元有助於鞏固父子間的『社交記憶』。」

如父，如母

為了鞏固社交記憶，大腦用激素來調控新生神經元之間的連接。馬克和韋斯發現父親大腦內的神經再生源於催乳素（prolactin）——這種激素在母親體內是用來促進產乳的。如果我們抑制鼠爸爸大腦合成該激素，它就無法形成與幼崽相關的新神經元。

而且，很多研究顯示，在孩子出生的第一個月內，催產素（oxytocin）水平較高的男性通常顯得更具父愛，這與母子關係的研究結果類似。2010年12月，東京大學的齋藤敦子和京都大學的中村且樹通過觀察絨猴爸爸給小猴餵食的狀況，將此研究又推進了一步。他們發現，一般情況下，絨猴爸爸會主動給小於4個月的小猴餵食，但長到6個月大以後就不再餵食，而是自己留著吃。如果給猴爸爸腦內注射催產素（不會影響雄猴的食慾），不管劑量大小，它都會變得更願意給幼猴餵食。

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由於催乳素和催產素本身就和社交行為密切相關，它們會影響父親的撫育行為並不奇怪。然而，新研究顯示，還有很多其他激素也有同樣的作用。例如，美國普林斯頓大學心理學家伊麗莎白·古爾德和同事在2010年10月發表的一篇綜述中提到，與性及壓力有關的激素也會影響撫育行為。

古爾德發表過很多文章，詳細闡述人類壓力激素——皮質醇（cortisol，作用與嚙齒類動物體內的皮質酮相似）與大腦結構改變之間的關係。一般來說，壓力具有負面作用，但古爾德和同事在嚙齒類動物上的實驗顯示，壓力的作用可好可壞，視情況而定。負面壓力，比如突然浸入冷水或暴露在天敵面前，對大腦有負面作用，會降低神經再生、形成新神經迴路的能力。但正如古爾德和同事2010年7月公布的那樣，另一些壓力，如鍛煉和性行為，雖然也導致皮質酮水平上升，但反而會刺激新神經元的生長。由此看來，養育孩子的壓力對父親來說，也許該劃為「正面」壓力。

雄性性激素水平與生育後代關係密切，但不同物種會有不同的具體表現。比如，對於某些嚙齒類和魚類，後代出生後，雄性會產生過量睾丸激素，這一方面使它們盡心照顧後代，另一方面又使它們變得兇猛——這也許是為了更好地對抗獵食者。但對於熱帶鳥類和靈長類，睾丸激素升高會使雄性不那麼待見孩子——睾丸激素水平高的雄性會對啼哭的嬰兒表現出不耐煩。

這些研究對於我們理解激素在撫育行為中扮演的角色大有幫助。正如韋斯所說，這些研究「為我們理解激素對於神經再生的作用，又增加了一個新的維度」。

關鍵的突觸聯繫

孩子出生後，父親大腦是在一系列激素作用下發生改變，而孩子似乎一生下來就會和父親互動。為了驗證這個假設，德國馬格德堡大學的神經生物學家凱塔林娜·布朗和同事選擇八齒鼠作為研究對象。八齒鼠和人類很像，父母分工合作撫育後代。父親負責新生兒的基本護理，用體溫溫暖幼崽，舔舐梳理它們的毛髮。等幼崽長大一些，父親就會陪它們在巢穴周圍玩耍嬉戲。

布朗的小組發現，如果窩裡沒有雄性，幼崽會產生社交和情感上的失落感，在人類中，由單親媽媽撫養的小孩也會產生類似感覺。另外，他們還發現只有父親待在窩裡，幼崽大腦發育才會健全。如果出生後立即把父親隔離開，幼鼠兩個腦區內突觸連接的數量會大大減少（突觸是腦細胞之間傳遞信息的化學連接部位）。

動圖

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