首次成为母亲的女性听婴儿哭声的脑磁图研究

今年五月份发表了一篇名为“A magnetoencephalography study of first-time mothers listening to infant cries”分享给大家。可参考原文CerebCortex, 2023 May 9;33(10):5896-5905. doi: 10.1093/cercor/bhac469.

成为父母是一个改变人生的重要事件,已成为重要的科研方向。该领域最初的几项研究主要关注父母-婴儿沟通的进化,但近年来的研究更加关注依恋关系以及母亲的敏感性和反应性。研究发现母亲反应性的缺乏会影响婴儿的认知发展,最近的研究揭示了照顾者在整个童年和青春期持续影响大脑的结构和功能。毫不意外的是,当缺乏反应性发展为对儿童的忽视时,儿童的认知、社交、情感和身体发展方面出现障碍。因此,了解正常及受损的父母反应性对于避免儿童忽视至关重要。

随着脑成像方法的引入,如脑电图(EEG)、功能磁共振成像(fMRI)和脑磁图(MEG),我们对“亲子脑”的理解有了新的突破。事实上,Young等人的一项研究使用MEG来测量非父母群体在听婴儿哭声和成人哭声时的脑活动;该研究发现了听婴儿哭声和成人哭声时神经反应的早期差异,涉及听觉、情绪和运动区域,包括大约130毫秒和195毫秒时的早期眶额叶皮层(OFC)反应。眶额叶皮层已被发现是情绪、动机和快乐处理的重要中枢,并被认为在非父母中引发照料反应具有重要意义。

最近几年有几个关于“亲子脑”的模型被提出。这些模型基于不同的脑成像方法,但所有模型都涉及先前已被确定与奖励、情绪调节、共情和心智推理相关的脑网络。Rilling的一篇综述文章在整合有关婴儿哭声感知的脑成像文献后提出了一个多阶段模型,其中包括5个支持多个假设的婴儿哭声感知阶段的子回路。首先,右半球专门的听觉皮层处理音频输入;其次,丘脑-扣带途径(包括后扣带回)作为一个神经警示系统,表示孩子需要注意;第三,无论哭声声音有多么令人厌恶,中脑多巴胺通路(包括腹侧被盖区和黑质)参与诱导接近行为;第四,“情感共情”由额叶岛叶皮层调节;最后,据认为背外侧前额叶皮层(dmPFC)参与共情的更认知成分,如视角取舍和“心智理论” 。

一项荟萃分析通过包括14项fMRI研究(涵盖350名参与者的数据),研究了听取婴儿哭声与匹配的对照声音时的脑活动。这项荟萃分析确认了听觉系统、丘脑-扣带回环路、背侧前岛叶、前补充运动区、背外侧前额叶皮层(dmPFC)和下额叶回在亲子脑中的参与。荟萃分析没有确认奖励通路(眶额叶皮层、伏隔核、腹侧被盖区和杏仁核)在婴儿哭声感知中的参与。作者指出,奖励通路活动的缺乏可能是由于样本量、高水平的对照声音,或使用不熟悉和非自己婴儿哭声刺激。许多fMRI研究中存在的另一个潜在混杂因素是眶额叶及其附近区域(如杏仁核和伏隔核)的信号缺失和伪迹,主要是由于其靠近由气体充填的鼻窦引起的扭曲。此外,Witteman等人的研究包括研究男性和女性以及父母和非父母的样本,这也可能解释了结果的差异,因为在首次成为母亲的纵向研究中发现了解剖学上的大脑变化,但并未在父亲身上发现,并且发现了在新的首次成为母亲的过程中奖励网络活动增加,包括杏仁核在内的脑区随着时间的推移而发生变化。

同样,一些研究考察了婴儿依恋方式与母亲对婴儿哭声的神经反应性之间的关联;Laurent和Ablow发现,相对于安全依恋的婴儿的母亲,在听到自己婴儿的哭声时,左侧扣带回和杏仁核区域以及右侧后部岛叶表现出更高的激活。当孩子表现出更多的回避或保持接触的行为时,母亲的大脑反应在左侧前额叶、顶叶和小脑区域中参与注意力处理和认知控制的地区减少。如果孩子的行为更为混乱,母亲的大脑活动在双侧颞叶和胼胝体下区域中降低,这些区域对社会认知和情绪控制非常重要。

最后,成为父母的经历通常伴随着与新家庭成员到来相关的睡眠剥夺期。在育儿的第一年中发生的睡眠中断可能会带来困扰,研究发现产后期神经行为表现下降。一般而言,睡眠剥夺已被发现影响注意力、记忆、情绪、奖励回路、决策和静息态网络,通过改变脑活动的方式,最近,两项研究还发现睡眠不足与负面育儿之间存在关联。然而,这是否以及如何影响亲子脑仍有待研究。

 本项研究中,作者使用MEG对43位首次成为母亲的女性进行了婴儿哭声和成人哭声的听觉实验(图1),以探索这种听觉刺激与母婴产后绑定评分以及她们的睡眠剥夺程度之间的关联(使用了动作记录法和睡眠日志进行评估)。当比较对婴儿哭声和成人哭声的脑反应时,作者发现在刺激开始后约800-1000毫秒的时间内,在主听觉皮层、颞叶上沟回、海马区、岛叶、顶枕区、中央后回和后扣带回等区域存在显著差异。重要的是,绑定评分较低的母亲在刺激开始后约100-300毫秒的时间内,在听觉皮层、中部和上部颞叶、眶额叶、海马区、顶枕区和下额叶等区域对婴儿哭声的脑反应减弱。相反,作者没有发现与睡眠剥夺评分的相关性。婴儿痛苦信号的脑处理显著减弱可能成为新母亲亲子绑定程度较低的新特征,应在易受伤害人群中进行进一步研究。

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