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新出现的证据表明，向为人父母的过渡是成人神经可塑性的关键窗口。这为对父亲的研究提供了一个独特的机会，可以探索在没有直接经历怀孕的情况下，育儿经历是如何塑造人类大脑的。然而，很少有研究调查了男性转变为父亲时的神经解剖学适应。

2022年9月7日，西班牙马德里卡洛斯三世健康研究所Magdalena Martínez-García团队在Cerebral Cortex在线发表题为“First-time fathers show longitudinal gray matter cortical volume reductions: evidence from two international”的研究论文，该研究发现初为人父者表现出纵向灰质皮质体积减少（结果显示，相比于婴儿出生之前相比，成功升级为父亲后的男性的大脑皮质体积显著缩小0.76-1.14%mm3。而对照组（无子女组）并未出现变化）。

该研究发现男性大脑的结构出现了改变（不过不如女性明显）：与生孩子前相比，新父亲们的大脑皮质体积显著缩小，尤其是与视觉和默认模式网络区域。这项研究提供了父亲大脑皮层结构变化的证据，支持了这样一种可能性，即向父亲身份的转变可能代表了男性经验诱导的结构神经可塑性的一个有意义的窗口。

现代社会见证了父亲越来越多地参与育儿，这对孩子的社交、情感和认知功能有积极的潜在影响。向为人父母的过渡是成年期神经可塑性增强的关键时期。在过去的十年里，研究人员发现了一个全球性的人类“父母照顾大脑网络”，它对怀孕引起的因素和孩子的感官线索很敏感。这项研究提出了一个概念，即产后时期是研究经验依赖的神经可塑性的关键生命窗口。参与养育孩子的父亲是理想的研究对象，因为他们在没有怀孕的情况下经历了照顾新生儿的认知、身体和情感需求。

迄今为止，大多数关于大脑变化与亲子关系转变相关的研究都集中在母亲身上，而人类父亲关怀的神经基质则很少被探索。在结构磁共振成像(MRI)方面，有12项纵向研究报告了生母的大脑变化。相比之下，只有两项研究前瞻性地跟踪了人类父系大脑的结构。父亲在结构MRI研究中的代表性不足，因为研究人员优先考虑的是母亲怀孕诱导的神经适应特征，这是女性健康研究的一个重要里程碑。然而，确定父亲大脑变化的典型轨迹有助于更好地辨别塑造父母大脑的内在怀孕相关因素和外在经验因素，从而有助于实现这一目标。

在母亲中，文献报道了大脑皮层下区域的结构变化，如海马、杏仁核、丘脑、尾状核、白质、壳核和伏隔核，以及默认模式心智化网络的皮层区域，如颞上沟、楔前叶、后扣带皮层和内侧前额叶皮层。研究人员将这两个网络描述为全球人类“父母照顾网络”的一部分，这是一个功能互联的大脑区域系统，支撑着人类父母照顾的不同方面。皮层下结构的功能可以维持哺乳动物之间保守的父母行为的各个方面，例如对婴儿信号的警惕和父母对婴儿依恋的奖励，而默认模式网络是一个后来进化的高阶系统，可能负责识别婴儿的需求并做出适当的反应。

在过去的十年里，关于母亲大脑可塑性的新证据导致了对父亲神经可塑性的兴趣日益浓厚。少数评估父亲大脑的人类研究报告称，与生母相比，父亲大脑结构的变化不那么明显，影响的区域也更少。这一发现与人类父亲行为的高水平的主体间变异性相吻合，表明怀孕相关因素比父母经历对大脑可塑性的贡献更大。有初步证据表明，在男性向为人父母的神经解剖学转变过程中，大脑皮层的心智化区域可能是动态的。

产前产后男性大脑7个功能网络的变化情况。图/Cerebral Cortex

该研究反映了两个神经成像小组之间的首次国际合作，他们对男性转变为父亲前后进行了前瞻性扫描。这项研究首次发现，初为人父的大脑结构变化主要影响与社会理解有关的皮层回路，而不是与奖励处理和动机方法有关的皮层下回路。该研究提供了初步的证据，证明这些不同的神经通路在人类的母亲和父亲的照顾可能反映在大脑结构。有趣的是，在作为主要照顾者的同性恋男性父亲中，全球人类照顾系统的皮层下和皮层回路似乎表现出更大的一致性。然而，该研究只关注与怀孕女性为伴的异性恋男性父亲。对主要照顾者父亲和非异性恋父亲的进一步研究可以继续阐明父母大脑的不同组成部分是如何与不同类型的育儿经历联系在一起的。

研究发现，在初为人父的孩子身上发现的所有大脑变化都指向同一个方向，即脑容量减少。虽然皮层减少有时反映了神经退行性变的过程，但它们也可能是神经回路细化和专门化的标志。研究发现，在人类母亲中，脑容量减少伴随着对新生儿更大的神经激活和更大的母婴依恋。在追踪人类父亲大脑变化的两项研究中，脑容量的减少也与积极适应为人父母有关。

综上，受到“转变为父母身份”的影响，男性大脑的结构出现了改变（不过不如女性明显）：与生孩子前相比，新父亲们的大脑皮质体积显著缩小，尤其是与视觉和默认模式网络区域。这项研究提供了父亲大脑皮层结构变化的证据，支持了这样一种可能性，即向父亲身份的转变可能代表了男性经验诱导的结构神经可塑性的一个有意义的窗口。