Тела и мозг отцов, а не только матерей, трансформируются благодаря любви и труду воспитания ребенка. Жарким летним утром в Атланте несколько лет назад я повел своего пятилетнего сына на урок плавания. Когда мы шли к его бассейну, мы миновали меньший, более мелкий бассейн, где проходили занятия по плаванию младенцев. Я все еще пытался проснуться, но класс уже был полностью готов, и мое внимание было привлечено к припеву мофереза (высокая, ритмичная, направленная на младенчество речь, известная в просторечии как детский лепет), возникшую в классе. Родители стояли кругом внутри бассейна, держа перед собой младенцев, а в центре - инструктор. Я не мог не заметить, что многие родители были отцами. Некоторые были немного пухленькими, с бледным торсом, отражающим яркий солнечный свет. Они казались идеальными воспитателями: спокойными, нежными, терпеливыми и чуткими. Они не походили на мужчин, с которыми вы пойдете воевать. По факту,
Были ли мужчины в бассейне просто разными по своей природе, прирожденными воспитателями? Или процесс становления отцом каким-то образом изменил их так, что они стали лучше подходить для этой роли? На протяжении десятилетий мы знали, что тело и мозг матери трансформируются в результате резких гормональных изменений во время беременности и родов. Новое исследование показывает, что мужчины также трансформируются биологически, когда они становятся отцом.
Когда женщины становятся матерями, уровни гормонов эстрогена, прогестерона и пролактина повышаются на протяжении всей беременности. Гормоны обладают своим биологическим действием, связываясь с рецепторами - молекулами, которые воспринимают гормональный сигнал - по всему телу, и они могут влиять на поведение, связываясь с рецепторами в головном мозге. Эстроген увеличивает способность мозга обнаруживать другой главный гормон, окситоцин, и массовое высвобождение окситоцина при рождении в сочетании с повторяющимися импульсами окситоцина во время грудного вскармливания помогает матерям сблизиться со своими младенцами и захотеть заботиться о них.
А как же отцы? Как они готовятся стать родителями? Этот вопрос был у меня в голове в 2008 году. Я преподавал в бакалавриате курс по социальной нейробиологии человека. Я включил раздел о любви, привязанности и воспитании детей и был рад использовать этот урок как возможность обновить свои знания в этой области. Готовясь к уроку, я обнаружил, что существует множество исследований по биологии человеческих матерей, но меня поразило отсутствие в то время исследований по биологии человеческих отцов. Я знал, что существует многолетняя тенденция к тому, что отцы становятся более активными в качестве опекунов, но также существуют значительные различия в степени их участия. Я также знал, что положительное отцовское участие связанос лучшими социальными, психологическими и образовательными результатами у детей, и я знал о трагической статистике детей, воспитанных без отца. Тогда я решил сместить фокус моих исследований, и моя лаборатория начала изучать биологию человеческого отцовства.
Ваше первое исследование включало набор большой группы отцов с детьми от одного до трех лет. Наша задача состояла в том, чтобы сравнить их уровень гормонов и функцию мозга с таковыми в группе мужчин, которые не были отцами. Мы обнаружили, что по сравнению с отцами, у отцов было на 20 процентов меньше тестостерона, основного мужского полового гормона, часто обозначаемого как « Т ».
Открытие было захватывающим в свете плодотворных исследований на птицах, которые установили, что тестостерон способствует агрессивной конкуренции за самцов и территорию, мешая при этом воспитанию детей. Например, когда исследователи давали моногамным родительским птицам-самцам дополнительный тестостерон, они становились полигинными и беспородными.
Это интересное изменение, но насколько убедительны доказательства того, что снижение уровня тестостерона помогает передавать энергию от спаривания к воспитанию у других видов, кроме птиц, включая людей и других приматов? Оказывается, это очень важно.
Мартышки - одна из немногих разновидностей приматов, у которых взрослые самцы заботятся о своем потомстве. Взрослые мартышки несут своих младенцев-близнецов на спине, что является значительным энергетическим бременем. Они также ухаживают за своими младенцами и могут делиться с ними едой. Когда исследователь приматов Тони Зиглер и его коллеги из Университета Висконсин-Мэдисон представилиУ взрослых самцов мартышек с запахом овулирующей самки уровень тестостерона резко вырос, как если бы самцы готовились к спариванию. Однако эта реакция была притупленной у отцов по сравнению с не-отцами, как бы для того, чтобы отговорить их от отвлечения внимания от воспитания. С другой стороны, когда Зиглер и его коллеги представили взрослым мужчинам запах младенца, у отцов снизился уровень тестостерона, как будто они подготавливали их к тому, чтобы сосредоточить свою энергию на уходе за ребенком. Напротив, запах младенца не влиял на уровень тестостерона у не отцов.
Такие открытия привели к мысли, что тестостерон может перенаправлять энергию от воспитания детей к совокуплению и у людей. Важное доказательство было получено в 2011 году, когда биологический антрополог Ли Геттлер из Северо-Западного университета и его коллеги дважды измерили уровень тестостерона у одних и тех же молодых филиппинских мужчин в течение 4,5 лет. У тех, кто стал отцом в этот промежуток времени, наблюдалось значительно большее снижение тестостерона, чем у мужчин, которые не стали отцами, что окончательно установило, что переход к отцовству снижает уровень тестостерона.
Контакт кожа к коже с недоношенными детьми увеличивает уровень окситоцина как у родителей, так и у детей.
Команда также показала, что у филиппинских отцов, которые были более вовлечены в уход за детьми, наблюдалось большее снижение уровня тестостерона в период перехода к отцовству. А более высокий уровень тестостерона был связан с повышенным усилием спаривания, как и ожидалось в исследованиях на животных. Например, молодые люди с более высоким уровнем тестостерона при начальном измерении с большей вероятностью найдут себе пару и станут отцами, что является одной из форм успешного спаривания, в течение последующих пяти лет. Более того, те отцы, у которых уровень тестостерона снизился меньше всего в период перехода к отцовству, сообщили о самой высокой частоте половых сношений и наоборот.
Наше собственное исследование человеческих отцов также дополняет эту историю. Мы попросили матерей рассказать нам, насколько активно отцы заботятся о своих малышах, и обнаружили, что мужчины с более высоким уровнем тестостерона, как правило, менее вовлечены, тогда как мужчины с более низким уровнем тестостерона были более вовлечены.
Мы сделали еще одну важную находку. Несмотря на более низкий уровень тестостерона по сравнению с отцами, у отцов в нашем исследовании на самом деле был более высокий уровень другого гормона, который классически идентифицируется с материнством: окситоцина. В отличие от тестостерона окситоцин, по-видимому, способствует заботе отца. В 2010 году голландская исследовательская группа во главе с поведенческой ученый Мариан Bakermans-Краненбург дал отцам окситоцина через назальный спрей , а затем наблюдал , как они играют со своим ребенком. Когда отцам давали окситоцин, они стимулировали своего ребенка к большему изучению и проявляли меньшую враждебность по отношению к ребенку по сравнению с отцами, которые получали лечение плацебо. Затем в 2012 году израильская группа обнаружилачто интраназальный окситоцин заставлял отцов больше прикасаться к своим младенцам и более позитивно говорить о них. В свою очередь, младенцы, хотя сами и не получали окситоцин, в этом состоянии проводили больше времени, глядя на отца. Наконец, что наиболее примечательно, у младенцев, отцы которых лечили окситоцином, наблюдалось повышение окситоцина. Таким образом, окситоцин, по-видимому, инициировал цикл положительной обратной связи, который способствовал установлению связи между отцом и младенцем.
В 2016 году еще одно важное исследование показало, что окситоцин играет важную роль в уходе за отцами. Здесь исследователи измерили лицевые мышцы мужчин, наблюдающих, как младенцы выражают эмоции. Когда мужчинам давали окситоцин, их поведение лучше соответствовало поведению младенцев, что убедительно свидетельствует о том, что гормон усиливает отцовское сочувствие.
У женщин окситоцин выделяется при сокращении матки во время родов и при стимуляции сосков при кормлении грудью. Возникает вопрос, что вызывает гормональные изменения у мужчин?
Здесь исследователи тоже нашли ответы. Имеются данные о снижении уровня тестостерона отца даже во время беременности партнерши, поэтому важны сигналы от матери. Также есть данные о том, что послеродовой контакт с младенцем может как снизить тестостерон, так и повысить уровень окситоцина. Возможно, это связано с чем-то во внешнем виде, запахе или фактическом тактильном контакте с младенцем. Примечательное исследование 2015 года показало, что контакт кожа к коже с недоношенными детьми увеличивает уровень окситоцина как у родителей, так и у детей. Эти результаты предсказывают, что человеческие отцы должны стать более привязанными к своим детям, если они будут проводить больше времени в непосредственной близости от них в младенчестве, и это действительно было продемонстрировано.
Тo влиять на поведение, гормоны, такие как окситоцин, должны действовать на мозг. Какая на самом деле нейронная схема мозга способствует заботе отца? Факты указывают на глобальную систему родительского ухода, которая распространяется не только на матерей и отцов, но и на млекопитающих. В 1970-х годах психолог Майкл Нуман, работавший тогда в Чикагском университете, обнаружил, что повреждение определенной небольшой области у основания мозга, известной как медиальная преоптическая область или MPOA, серьезно нарушает материнское поведение лабораторных крыс. MPOA является частью лимбической системы, считающейся «эмоциональным» мозгом, и находится в структуре, известной как гипоталамус, среди прочего, центром секса и агрессии.
Недавно в серии элегантных экспериментов, проведенных биологом Кэтрин Дюлак и коллегами из Гарвардского университета, очень подробно изучена роль MPOA в родительском поведении самцов мышей. Мыши-самцы-девственницы будут нападать и даже убивать детенышей, в то время как отцы-мыши воспитывают родителей, которые вылизывают и ухаживают за детенышами, строят гнезда и забирают детенышей в гнездо.
Дюлак и его коллеги показали, что как материнское, так и отцовское поведение активирует определенную подгруппу нейронов в MPOA. Используя сложные молекулярные методы, они затем выборочно уничтожили только эту субпопуляцию нейронов MPOA и обнаружили, что она устраняет как материнское, так и отцовское поведение, а также вызывает детоубийство. С другой стороны, когда они активировали эти нейроны у самцов с детоубийством, это подавляло детоубийство и вызывало поведение родителей. Таким образом, MPOA является критическим узлом как в материнском, так и в отцовском мозге.
Исследователи также показали, что MPOA активирует систему дофаминовых нейронов, проецирующихся из среднего мозга в область, известную как полосатое тело, которая участвует в вознаграждении и мотивации. Эта мотивационная сеть важна для воспитания детей; его повреждение препятствует уходу, и у матерей крыс, которые вылизывают и ухаживают за своими щенками, больше дофамина в организме.
У многих видов эта система родительской заботы активна не все время. Например, самки крыс считают щенков неприятными перед родами и нуждаются в гормонах беременности, чтобы активировать систему мотивации и стимулировать заботу о матери. Главный игрок - окситоцин, выделяемый у матери при рождении и при кормлении грудью; он действует как в MPOA, так и в среднем мозге, стимулируя дофамин в системе вознаграждения, и, по-видимому, именно это делает щенков вознагражденными и обеспечивает мотивацию для оказания помощи. Матери крыс с большим количеством рецепторов окситоцина в MPOA больше вылизывают и ухаживают за своими детенышами; что особенно важно, на их уровень рецепторов окситоцина влияет забота, которую ониполучил как щенок. У щенков от более ласковых матерей больше рецепторов окситоцина. Фактически это может быть механизмом передачи стилей родительской заботы от одного поколения к другому.
Когда отцы контактируют со своими детьми, это активирует средний мозг, область, заполненную дофаминовыми нейронами.
Точно так же, как гормоны беременности воздействуют на материнские мозговые цепи, стимулируя заботу о детях, отцовство также может изменить мужской мозг, так что родительские контуры опеки станут более отзывчивыми к щенкам. Калифорнийская мышь - еще один из меньшинства видов млекопитающих, у которых самцы постоянно участвуют в уходе за потомством. В 2003 году психолог Брайан Трейнор из Университета Висконсина показал:что фермент, способный превращать тестостерон в эстроген, увеличивает MPOA, когда мужчины становятся отцами. Что критически важно, когда они блокировали активность этого фермента, они нарушали отцовское поведение, предполагая, что эстроген MPOA был необходим для отцовского поведения. Другая работа установила, что отцы мышей из Калифорнии также испытывают значительные изменения в гиппокампе, области мозга, участвующей в обучении и памяти, и связанных структурах. К ним относятся усиленное производство новых нейронов, изменения формы нейронов, которые увеличивают их способность принимать входные данные от других нейронов, увеличение рецепторов эстрогена и увеличение числа нейронов, содержащих окситоцин. Самцы мандаринки тоже заботятся о своем потомстве. Когда они становятся отцами, количество рецепторов окситоцина увеличивается в системе вознаграждения мозга,
Моя лаборатория спрашивает, применимы ли эти животные модели к человеческим отцам. Чтобы выяснить это, мы применили этологический подход. Этологи животных утверждают, что потомство активирует определенные мозговые паттерны и связанные с ними модели поведения у родителей. Мы стремились выявить эти закономерности у отцов-людей, визуализируя их мозг с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), пока они реагировали на своих детей.
Первые этологи показали, что молодые животные всех видов позвоночных обладают определенным набором физических характеристик, называемых схемой детенышей, которые, как правило, «освобождают» взрослых от заботы. К ним относятся большие головы, выступающие лбы, большие глаза, высокие брови, маленькие нижние лица и короткие короткие конечности. Поэтому мы рассудили, что фотографии отцовских детей будут действовать как релизеры. Действительно, одно важное исследованиепоказали, что если вы трансформируете изображение младенца, чтобы придать ему более детскую схему (т. е. сделать ребенка симпатичнее), взрослые сообщают о более сильной мотивации заботиться о нем и демонстрируют более сильную активацию нейронов в полосатом теле. Еще одним важным фактором, способствующим родительской заботе, который мы использовали в нашем исследовании, является детский плач, который формирует родительское поведение посредством негативного подкрепления. Как мой наставник Мелвин Коннер положил его в своей классической книге , запутанные Wing (2002): «Он должен быть звуком , который поджигает его неприятный путь в ядро матери млекопитающих, вызывает глубокое беспокойство , и все же делает ее доставить уход вместо смертельного укуса ».
Как и в случае с другими позвоночными родителями, когда человеческие отцы контактируют со своим потомством (в нашем эксперименте через фотографию), это активирует дофаминовый узел и систему мотивации в среднем мозге. Мы обнаружили, что чем сильнее активизировался средний мозг, тем больше отец принимал участие в уходе за ребенком. Это могло означать, что отцы, которых больше вознаграждал их ребенок, стали более вовлеченными в уход, или это могло означать, что по мере того, как отцы становились более вовлеченными и укреплялись со своим ребенком, они приходили к выводу, что ребенок более вознагражден. Просмотр изображений своего ребенка также активировал ряд других областей мозга, не включенных в модели родительского мозга на животных. Эти области, включая переднюю поясную извилину, таламус и дорсомедиальную префронтальную кору, играют роль в эмпатии. У людей и, вероятно, многих других видов,
Мы также обнаружили, что дополнительный окситоцин изменил реакцию мужского мозга на изображения своих детей, усилив реакцию полосатого тела, мишени дофаминовых нейронов среднего мозга. Это также увеличило активацию в передней части поясной извилины. Таким образом, окситоцин может сделать ребенка более полезным стимулом, а также может усилить отцовское сочувствие.
яВ более поздних исследованиях мы изучили эффект детского плача, этого отталкивающего стимула, который фактически заставляет человека, осуществляющего уход, разделить боль ребенка или найти способ ее облегчить. Неудивительно, что плач младенца сильно активирует участки мозга, участвующие в эмпатии, такие как передняя островковая часть и передняя поясная извилина коры, особенно у более эмпатичных отцов.
Как это ни парадоксально, мы обнаружили, что отцы, которые больше всего активируют переднюю поясную поясную извилину, когда слушают плач младенца, сообщают о наиболее негативных эмоциональных реакциях на этот плач, в частности, с большей вероятностью называют плач испорченным или манипулятивным. Как может большее участие области мозга, связанной с эмпатией, быть связано с такой негативной субъективной реакцией на крик? Мы подозреваем, что это связано с известным явлениемкак «эмпатическое чрезмерное возбуждение», при котором наблюдатель принимает на себя страдания другого человека до такой степени, что он погряз в личном переживании, что, в свою очередь, мешает мотивации и способности оказывать сочувственную помощь. Может быть оптимальное состояние возбуждения и степени сочувствия, не слишком высокое и не слишком низкое, что способствует чуткому и отзывчивому отцовству.
Наша группа также оценила гипотезу о том, что компромисс между спариванием самцов и воспитанием детей происходит на уровне мозга. Для этого мы сравнили нейронную реакцию отцов и не отцов как на детские, так и на визуальные сексуальные стимулы. Мы обнаружили, что у отцов была более сильная нейронная реакция на изображения детей, чем у не-отцов, в областях мозга, участвующих в обработке вознаграждения, что предполагает, что они могут придавать большее значение этим стимулам. С другой стороны, и это согласуется с гипотезой, у отцов была более слабая реакция на визуальные сексуальные стимулы, чем у не отцов в областях вознаграждения мозга.
Наша префронтальная кора позволяет нам подавлять древние импульсы ради выполнения обязательств.
Поскольку мужские семенники производят сперму, размер семенников может быть еще одним мерилом вложения средств в брачные усилия. У видов приматов с беспорядочной системой спаривания, при которой самки спариваются с несколькими самцами, и наоборот, самцы, как правило, имеют большие семенники для их размера тела. Предположительно, это сделано для того, чтобы самцы могли производить большое количество сперматозоидов, которые могут конкурировать со спермой других самцов внутри женского репродуктивного тракта за оплодотворение яйцеклетки. С другой стороны, у видов, где самки спариваются только с одним самцом, самцы имеют маленькие семенники для их размера тела.
В свете этого мы использовали МРТ для измерения размера яичек у мужчин и спросили, связано ли это с поведением родителей или функцией мозга. Мы обнаружили, что самцы с меньшим размером яичек больше участвовали в уходе и сильнее реагировали на просмотр изображений своего ребенка в областях среднего мозга, участвующих в родительской мотивации. Несмотря на статистическую значимость, эта корреляция между размером яичек и уходом была слабой, что означает, что большая часть различий в уходе объяснялась другими факторами, такими как профессиональные требования, наличие других лиц, обеспечивающих уход, и социальные и культурные ожидания. Тем не менее, эти результаты подтверждают идею компромисса между совокуплением и родительскими усилиями.
Наши исследования показывают сходство гормональной и нейробиологической основы ухода за матерями и отцами. Но есть и отличия . В качестве одного примера, нейропептид вазопрессин, близкий молекулярный аналог окситоцина, может быть особенно важным для ухода за отцом. Например, инъекция вазопрессина в мозг девственных самцов степных полевок вызывает отцовское поведение, которое включает в себя контакт и приседание над детенышами, тогда как блокирование действия вазопрессина на его рецепторы снижает вылизывание и уход за детенышами. В мартышки обезьян, отцы имеют более вазопрессина рецепторов в их коре головного мозга по сравнению с мартышка мужчин , которые не являются отцами. Работы по изучению роли вазопрессина в отцовском поведении человека были ограничены, но однаИсследование показало, что введение вазопрессина увеличивает количество времени, которое ожидающие отцы проводят за просмотром аватарок, связанных с младенцами, в среде виртуальной реальности.
Наконец, есть одна важная область отцовского мозга, которой мы до сих пор не уделяли внимания. Эволюционная теория предсказывает, что самцы будут вкладывать больше энергии в спаривание, чем в воспитание, если именно так они могут максимизировать свой репродуктивный успех, и для нас естественно спросить, применима ли теория к нашему собственному виду. Некоторые мужчины ведут себя так, как предсказывает теория. Рассмотрим мужчину, который оставляет свою жену и семью в период менопаузы, чтобы создать новую семью с более молодой плодородной женщиной. Или подумайте о некоторых высокопоставленных женатых отцах, которые тратят много времени и денег на подруг, любовниц и даже проституток. Тем не менее, многие другие мужчины предпочитают отказаться от этих занятий. Они подавляют импульсы, которые эволюция запрограммировала в их мозг, импульсы, которые возникли, потому что они способствовали репродуктивному успеху их предков. Они делают это из любви и уважения к своим партнерам и детям, а также из уважения к социальным и культурным нормам. Но как они делают то, на что самцы других видов кажутся неспособными?
Я полагаю, что ответ заключается в том, что они полагаются на главное достижение эволюции человеческого мозга: префронтальную кору. Человеческий мозг не только в три раза больше, чем мозг наших ближайших живых родственников приматов, человекообразных обезьян, но и префронтальная кора головного мозга человека также больше, чем ожидается для нашего размера мозга. Префронтальная кора головного мозга - это то, что позволяет нам преодолевать древние, развитые импульсы, служа выполнению обязательств, соблюдению социальных норм и выполнению наших моральных обязательств. Нам посчастливилось обладать этим замечательным органом, и мы, отцы, поступили бы правильно, если бы им воспользовались.
