在一夫一妻制(monogamous)的物種裡,父系撫育(paternal care,就是奶爸啦)似乎對後代的大腦與行為發展,有著關鍵影響。
相比這種父愛的展現,母親的撫育行為在研究界裡,還是受到比較多的關注。根據神經科學新聞(Neuroscience News)報導,包括人類在內的哺乳類動物中,仍有 5% 的父親會扛起照顧孩子的重責大任。
其中,有「愛の激素」(love hormone)之稱的催產素,固然對這個行為的推動功不可沒,然而,父親照顧幼小的動機與其背後的神經迴路(neuronal circuity),過去並不是那麼清楚⋯⋯
中國陝西師範大學腦與行為重點實驗室研究團隊,近日在《神經科學雜誌》(Journal of Neuroscience)發表一項新研究。他們發現,雄性棕色田鼠(Microtus mandarinus)的育兒行為(parenting behaviors),與牠們下視丘裡的「催產素神經元」(oxytocin neurons)和大腦獎勵區裡的「多巴胺神經元」(dopamine neurons)的活動有關。這個機制和雌性棕色田鼠如出一轍。
多巴胺的飄然爽感,是大腦給「互動」的獎賞
在步入正題之前,我們先來淺談大腦獎勵這回事。
史丹佛大學(Stanford University)精神病學與行為科學系研究員馬連卡(Robert C Malenka)等人於 2017 年在《科學》(Science)期刊發表研究,當時,他們以小鼠實驗探討大腦對社會互動產生的影響,發現腹側被蓋區(ventral tegmental area, VTA)的催產素扮演著很關鍵的角色。
不過,催產素本身並不左右小鼠的偏好,它只是開啟小鼠互動的第一把鑰匙。在小鼠進行社會互動行為時,下視丘室旁核(paraventricular nucleus, PVN)的催產素神經元會跟著被活化,其釋放的催產素影響腹側被蓋區(ventral tegmental area, VTA)的多巴胺神經元,進而產生愉悅的感覺,這才強化了小鼠親近社會的行為。
解析棕色田鼠的「奶爸神經」迴路
陝西師範大學的研究結果中,雄性棕色田鼠在悉心照料後代時,大腦也走在同樣的道路上,即從 PVN 到 VTA 或伏隔核(nucleus accumbens, NAc)的催產素神經元會被活化。
當 PVN 釋放的催產素被傳導到 VTA 後,如果發生化學遺傳活化(chemogenetic activation),就會促進育兒行為。反之,若讓 PVN 到 VTA 這段迴路發生化學遺傳抑制(chemogenetic inhibition),則雄性棕色田鼠 NAc 裡的多巴胺(dopamine)釋放量就會減少,並減少奶爸們舔舐、梳理幼崽毛髮等照料行為。
稍微整理一下,PVN 釋放到 VTA 的催產素,會讓 VTA 對 NAc 產生多巴胺傳導,促使 NAc 的多巴胺釋放量增加,整個脈絡宛若骨牌般地一個推著一個,最終強化了田鼠爸爸的愛(?),讓牠們願意多與孩子親近。
放鬆信任的好感覺——催產素
看來催產素可是個好東西,至少它的分泌可以讓田鼠爸爸多多關注牠的孩子(們)。如果這東西可以直接注射到大腦裡,應該會在媽媽界掀起熱潮,成為指使丈夫帶小孩的必備良藥。
那⋯⋯人類呢?這個神秘的物質,也能讓人類心裡充滿粉紅泡泡嗎?
首先,催產素是賀爾蒙,也是一種神經傳導物質,它會在下丘腦的催產素神經元被活化時中產生,並透過垂體分泌到血液中。一般大家所熟知的催產素,最大的功用,就是在女性分娩期間促使子宮肌肉收縮,藉此擴展子宮頸和陰道的空間。
然而除了生理方面,催產素還會影響人的社會功能,如社交記憶、依戀與性行為,甚至與母性和攻擊性的多寡有關。而美國精神衛生研究院(NIMH)研究人員過去研究發現,人與人之間的信任與連結,也跟催產素有關,像是自閉症和思覺失調症,這些疾病很有可能都涉及催產素的表現異常。
以色列巴伊蘭大學(Bar-Ilan University)心理學與腦科學研究所的施耐德曼(Inna Schneiderman)等人,過去則找來 60 對正處於熱戀期的戀人,以及 43 位單身狗,企圖探討這些人在催產素的分泌活動上有何不同。結果,放閃的人果然沒有讓科學家失望,他們的催產素活動顯著高於單身族,且這樣的狀況維持至少六個月的時間。
也就是說,催產素與放鬆、舒緩、同理心、信任以及愛有關。不過,還記得嗎,催產素不直接左右喜好,有愛還不夠,大腦還需要給我們充分的動機,好讓我們心甘情願地放手去愛。
讓你快樂,讓你嗨——多巴胺
驅使我們追求這些美好事物的動機,究竟從何而來?這就不得不提到,大腦獎勵迴路中影響人類行為動機的多巴胺。
多巴胺向來有「爽の激素」(feel-good hormone)的美譽,顧名思義,這是一種會讓人感到心情愉悅的物質,也是大腦給我們的一種獎賞。
美國密西根大學分子與行為神經科學研究所博士蘿芙(Tiffany M. Love)曾指出,催產素會影響中腦多巴胺系統(mesocorticolimbic dopamine system)裡的多巴胺活性,這不僅是獎勵和激勵行為產生的關鍵,也與親和行為(affiliative behaviors)有關。
有人可能會問,到底要獎賞什麼呢?我們得把重點拉回「生存」的課題。大腦的獎勵迴路對我們來說相當重要,它會在我們的做出對的行為或判斷時,施捨我們一些多巴胺,藉此來訓練我們學習「對生存有幫助」的一切事務,包含吃飯、喝水與做愛。
當然,也包含對後代負起照顧責任。
你以為的父愛是什麼呢?
棕色田鼠爸爸茅塞頓開,原來那些不自主散發的父愛,都是為了一己私慾啊⋯⋯(誤),真是令人感到哀傷的消息。突然心裡覺得有些糾結呢,那這樣還算是愛嗎><
矮油,只能說,煩惱都是自找的,如果不去想什麼 PVN、VTA、NAc 還是催產素跟多巴胺的問題,或許我們會比現在更快樂XD
參考資料
- The Same Neural Pathways Promote Maternal and Paternal Behaviors in Voles, NeuroscienceNews.com, 5 July 2021.
- Zhixiong He et al. (2021) Paraventricular nucleus oxytocin sub-systems promote active paternal behaviors in mandarin voles. J NeuroSci.
- Lin W Hung et al. (2017) Gating of social reward by oxytocin in the ventral tegmental area. Science.
- Heon-Jin Lee et al. (2009) Oxytocin: the Great Facilitator of Life. Prog Neurobiol.
- Inna Schneiderman et al. (2012) Oxytocin during the initial stages of romantic attachment: Relations to couples’ interactive reciprocity. Psychoneuroendocrinology.
- Tiffany M. Love (2015) Oxytocin, Motivation and the Role of Dopamine. Pharmacol Biochem Behav.