2015/12/20

從理性架構談情感疾患系列之一 撫養及成長過程導致行為及大腦之改變

撫養及成長過程導致行為及大腦之改變
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(原刊登於精神醫學通訊2003年;22卷4期:第7-8頁)
中國醫藥學院附設醫院 許珮珊、蘇冠賓

孩童時期之「教養」對其成年後之行為具舉足輕重的影響,這似乎是我們對於「人格特質」最粗略的了解。然而,對多數人而言,「教養」為一純「心理學」名詞,而「人格特質」只能依其行為表現來觀察,更惶論神經生理上之證據來佐證。到底童年時期的教養是否可以改變大腦的功能,進一步形成不同的行為模式(人格),至今仍是科學上令人著迷的問題。

自1957年起,Levine及Denenberg等多位科學家提出「早期環境因素」可調節hypothalamic-pituitary-adrenal axis(HPA)對壓力之反應。另外,由多項對老鼠實驗中可發現,hippocampal glucocorticoid receptor(GR)基因表現的增加和老鼠面對壓力時的反應有密切的關係。當時Levine假設,嬰兒時期的handle(註1)會影響母親的撫養行為。當其親子互動方式改變時,神經內分泌及因應壓力的行為也繼而改變。

加拿大McGill大學由Michael Meaney所領導的研究團隊對於這個假設很感興趣。由Liu等人在Science(1997)發表的論文,利用母鼠的撫養行為與幼鼠成年後的抗壓行為做為題材,研究發現母鼠舔/拭行為(licking/grooming, LG)與弓身主動哺育行為(arched-back nursing, ABG,註2)愈頻繁,幼鼠成年後在陌生環境的探索行為(exploration)也愈多,而且後代可以「從容地」在陌生環境「享受」食物(Caldji et al., 1998)。在「抗壓」方面,而這些幼鼠受到LG/ABG的頻率越低,成年後面臨壓力環境時,HPA的反應則愈敏感,而受高頻率主動照顧的幼鼠,因壓力引起的HPA activation及glucocorticoid上升也可以受到適當的抑制,意即,幼鼠的「抗壓性」似乎較強(CRF mRNA下降而GR mRNA上升)。

這個研究部分支持了Levine的假設,那就是出生後HPA的發展受親子互動所調節;也就是說母鼠增加了舔/拭的頻率,接著影響了HPA對壓力的反應。這樣的研究亦指引了一個思考方向,即在HPA對壓力反應的發展過程中,母親的撫養行為提供了「program」的角色。

嚴謹的讀者讀到此處,可能會產生一個疑問,有沒有可能不是後天、而是先天的影響(genomic transmission 的干擾),簡言之,小鼠長大表現出好的「鼠」格特質和「抗壓能力」,到底是母鼠的「愛心」?抑或是來自母鼠的「好種」(遺傳)?當然科學家也會想到這個問題,因而設計出更嚴謹的實驗方法來驗證。同樣一組研究人員,在二年後同樣發表在Science,Francis及Meaney等人(1999)利用Cross-fostering(交叉撫養,讓小鼠被另一類型的母鼠撫養)的方式,繁殖到第三代時,結果發現:抗壓的表現可以透過母鼠撫養的行為來影響、這些撫養的行為甚至可以透過母鼠的行為來傳遞給下一代(non-genomic transmission)。換句話說:「龍『生』龍,鳳『生』鳳」(遺傳)不足為奇,「老鼠『教養』出的龍可能也會打洞」。不僅如此,母鼠撫養的行為竟然傳遞了後代「大腦的抗壓性」,即使交叉撫養到了第三代,Hippocampus之CA1, dentate gyrus (DG) 及Paraventricular Nucleus of Hypothalamus (PVNh) 之CRF mRNA 及GR mRNA仍受到母鼠撫養行為的影響。



自古科學家總是對於「先天抑或後天、遺傳抑或學習」爭論不休!無論醫學或科學,均強調「證據」的重要性,加拿大McGill大學Michael Meaney所領導研究團隊的研究,讓原本抽象的心理學名詞,有了更加生物性的意義與證據。而身為精神醫療者,更進一步受啟發於其臨床意義:我們或許不知道什麼啟動了改變,但我們確實看到了改變,我們期待藉由這些變化反推其成因,抑或藉由藥物或行為矯正這些變化,而達到「治療」的目標。

註:
1. Handle:經由環境的變化,刺激母獸與其幼小子女互動。例如:每日固定將母鼠移開,再將幼鼠群移至小籠子中15分鐘,其目的並非剝奪親子相處,因為母鼠本來就會固定離開籠子15~20分鐘。
2. Arched- back nursing:為主動性哺育,相對為blanket nursing之被動哺育(母獸平躺,而由幼獸靠近)。

延伸閱讀:
1. Liu D et al. Maternal care, hippocampal glucocorticoid receptors, and hypothalamic-pituitary-adrenal responses to stress. Science 1997; 277: 1659-62.
2. Caldji C et al. Maternal care during infancy regulates the development of neural systems mediating the expression of fearfulness in the rat. Proc Natl Acad Sci U S A 1998; 95: 5335-40.
3. Francis D et al. Nongenomic transmission across generations of maternal behavior and stress responses in the rat. Science 1999; 286: 1155-1158.
4. Essex MJ et al. Maternal stress beginning in infancy may sensitize children to later stress exposure: effects on cortisol and behavior. Biol Psychiatry 2002; 52: 776-84.
5. Pine DS and Charney DS. Children, stress, and sensitization: an integration of basic and clinical research on emotion? Biol Psychiatry 2002; 52: 773-775.

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