初為人父，爸爸大腦會“縮水又重塑”？兩項研究：新手父親大腦會發(fā)生結(jié)構(gòu)性改造，全皮層灰質(zhì)體積顯著縮減 0.76%–1.14%

老話常說“十月懷胎，一朝分娩”，從古至今，孕育新生命的重?fù)?dān)直觀地落在母親身上。坊間俗語、日常閑談，再加上大量科研科普，都在一遍遍告訴我們：懷胎生子會重塑媽媽的身體與大腦，從激素波動到思維、情緒轉(zhuǎn)變，為人母后的身心變化早已深入人心。

長久以來，科學(xué)界的目光也習(xí)慣性聚焦孕產(chǎn)婦，默認(rèn)孕期與產(chǎn)后的大腦重塑是媽媽獨有的生理經(jīng)歷。

可很多人不知道，迎接新生命從不是母親一人的生理課題。從妻子身懷六甲到寶寶呱呱落地，準(zhǔn)爸爸的大腦同樣在悄悄經(jīng)歷著一場看不見的蛻變。

近日，一篇發(fā)表于Translational Psychiatry雜志的前瞻性縱向追蹤研究，就首次精細化刻畫了新手父親產(chǎn)后大腦時序化神經(jīng)可塑性變化。其中，產(chǎn)后6-9周是父親腦功能網(wǎng)絡(luò)重組最活躍的時期。

DOI: 10.1038/s41398-026-04082-7

現(xiàn)有研究證實，女性在孕期至產(chǎn)后階段會發(fā)生明顯的大腦神經(jīng)可塑性重塑，相關(guān)腦結(jié)構(gòu)改變直接驅(qū)動母親的育兒照料行為。已有影像學(xué)研究同樣觀測到，新手父親在撫育嬰幼兒時，共情加工、情緒調(diào)控、心智化（心理理論）相關(guān)腦區(qū)會出現(xiàn)特異性激活。

但相較于母腦研究的成熟成果，新手父親產(chǎn)后大腦動態(tài)神經(jīng)重塑的時序規(guī)律、結(jié)構(gòu)與功能演變特征仍缺乏系統(tǒng)縱向數(shù)據(jù)支撐。

本研究共招募了25名首次或再次成為父親的男性（平均年齡32.6歲），在其伴侶分娩后1-6天內(nèi)開始進行腦部磁共振掃描，并在產(chǎn)后第3、6、9、12和24周進行重復(fù)測量。

每次掃描后，參與者還需完成“父親產(chǎn)后依戀量表”，以評估其與嬰兒的情感聯(lián)結(jié)質(zhì)量。研究重點分析了全腦灰質(zhì)體積變化，以及三個核心腦網(wǎng)絡(luò)——默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)、突顯網(wǎng)絡(luò)和額頂網(wǎng)絡(luò)的靜息態(tài)功能連接變化。

那么，父親大腦到底發(fā)生了哪些變化呢？

研究發(fā)現(xiàn)，父親大腦呈現(xiàn)腦灰質(zhì)體積（GMV）呈“先大范圍縮減、后局部回升”的階段性變化。具體來說，在伴侶產(chǎn)后最初6周內(nèi)，父親大腦多個區(qū)域出現(xiàn)廣泛的灰質(zhì)體積減少，包括雙側(cè)頂葉、顳葉、額葉、枕葉、顳頂聯(lián)合區(qū)、島葉、緣上回和左側(cè)殼核。

這一變化在產(chǎn)后12周內(nèi)持續(xù)存在，并擴展至小腦、海馬旁回和海馬。值得注意的是，到產(chǎn)后12周和24周，部分腦區(qū)出現(xiàn)灰質(zhì)體積的“恢復(fù)性增加”。

這種先減少后增加的模式可能提示，父親大腦在早期需要“精簡”資源以應(yīng)對新角色，隨后在適應(yīng)過程中進行精細化的結(jié)構(gòu)重塑。

父親群體在產(chǎn)后的灰質(zhì)體積變化趨勢

另外，三大腦網(wǎng)絡(luò)功能連接方面，產(chǎn)后前9周重構(gòu)最劇烈，產(chǎn)后早期大腦從優(yōu)先處理視覺等外界感官信息，逐步切換為共情、情緒調(diào)控、育兒相關(guān)高級認(rèn)知加工。

其中，負(fù)責(zé)整合認(rèn)知、情緒與行為調(diào)控的突顯網(wǎng)絡(luò)（SN）重塑幅度最為突出，在產(chǎn)后第9周達到變化峰值，功能連接逐步延伸至尾狀核、殼核等皮層下情緒中樞。

主管心智推演與共情反應(yīng)的默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)（DMN）于產(chǎn)后6周變化最顯著，扣帶回、旁扣帶回腦區(qū)間連接強度顯著提升。承擔(dān)高級認(rèn)知與執(zhí)行管控的額頂網(wǎng)絡(luò)（FPN），于產(chǎn)后3周功能連接下降、額上回及旁扣帶回連接上升，至9–12周，顳葉與小腦間連接再度增強。

產(chǎn)后早期階段父親群體大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)靜息態(tài)功能連接的縱向變化

研究揭示的三大網(wǎng)絡(luò)從“感覺導(dǎo)向”向“認(rèn)知-情感導(dǎo)向”的轉(zhuǎn)變，構(gòu)成了父職神經(jīng)可塑性的核心進化特征。

這一發(fā)現(xiàn)印證了“通用親代腦網(wǎng)絡(luò)”假說：該網(wǎng)絡(luò)對育兒照料的響應(yīng)具有跨個體、跨性別的普遍性，且不依賴于生物親緣關(guān)系。

換言之，驅(qū)動人腦向“親代腦”重塑的根本誘因，是照料行為本身所蘊含的經(jīng)驗依賴型學(xué)習(xí)，而非基因傳遞的生物學(xué)確定性。

值得一提的是，杏仁核是處理情緒和依戀行為的核心腦區(qū)。研究發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)后12周內(nèi)，父親對嬰兒的依戀質(zhì)量與杏仁核與其他腦區(qū)的功能連接顯著相關(guān)，這些發(fā)現(xiàn)表明，杏仁核與記憶（海馬）、情緒調(diào)控（扣帶回）和獎賞處理（島葉）等系統(tǒng)的協(xié)同活動，可能是父親與嬰兒建立情感紐帶的重要神經(jīng)基礎(chǔ)。

產(chǎn)后前12周內(nèi)不同區(qū)域杏仁核連接性與父親依戀評分之間的關(guān)聯(lián)

研究人員指出，母親腦部變化主要受孕期大規(guī)模激素波動驅(qū)動，而父親無妊娠生理改變，腦結(jié)構(gòu)重塑由育兒照料的后天經(jīng)驗驅(qū)動：早期腦區(qū)萎縮優(yōu)化共情、嬰兒情緒識別能力（腦島、顳頂聯(lián)合區(qū)鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)），后期灰質(zhì)增生完善情緒管控、育兒規(guī)劃等高級執(zhí)行功能。

由此可知，父親的大腦并非“旁觀者”，在迎接新生命的過程中同樣經(jīng)歷著深刻而有序的神經(jīng)重塑。這些變化從產(chǎn)后第一周即開始，在6-9周達到高峰，并在24周內(nèi)持續(xù)演變。并且，產(chǎn)后前 12 周杏仁核跨腦區(qū)功能連接是父嬰依戀的特異性神經(jīng)指標(biāo)，為從神經(jīng)生物學(xué)解釋父親依戀建立提供了實證依據(jù)。

無獨有偶，近年發(fā)表于Cerebral Cortex雜志的另一篇題為“First-time fathers show longitudinal gray matter cortical volume reductions: evidence from two international samples”的研究論文，依托西班牙、美國兩組共40名初產(chǎn)父親及17名無子男性對照，通過前后兩次腦部核磁共振掃描，探究了成為父親后的大腦結(jié)構(gòu)變化。

DOI: 10.1093/cercor/bhac333

研究檢測皮層體積、厚度、表面積與皮層下腦區(qū)體積，將大腦劃分為七大功能網(wǎng)絡(luò)，在剔除年齡、嬰兒月齡等干擾因素后開展統(tǒng)計分析。

結(jié)果顯示，兩國新手父親均出現(xiàn)大腦皮層灰質(zhì)體積下降，變化集中在默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)與視覺網(wǎng)絡(luò)。具體來說，西班牙父親組皮層體積平均下降1.14%，主要源于皮層厚度降低；美國父親組皮層體積平均下降0.76%，主要源于大腦表面積縮減，而無生育計劃的對照組大腦結(jié)構(gòu)無明顯變化。

值得一提的是，大腦皮層縮水并非腦組織受損退化，而是大腦為適配育兒發(fā)生的精細化“神經(jīng)修剪”，和青春期大腦精簡多余突觸的發(fā)育規(guī)律相似。已有研究證實，該皮層縮減越強，父親對嬰兒信號的神經(jīng)響應(yīng)越靈敏、育兒互動行為越積極。

七個功能皮層網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的體積變化百分比

該研究從神經(jīng)層面解釋了父親育兒行為的形成機制，同時研究也指出，父母大腦可塑性路徑是不同的，母親由孕期激素主導(dǎo)，皮層下+皮層全腦大范圍結(jié)構(gòu)性改變。而父親無孕期激素刺激，僅由高級皮層（默認(rèn)/視覺）重塑，皮層下結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，依靠認(rèn)知加工完成撫育適應(yīng)。

綜上所述，爸爸媽媽在迎來寶寶后大腦都會悄悄發(fā)生改變。雖然爸爸的愛大多內(nèi)斂深沉，不常表露在言語上，但實打?qū)崟谂惆楹⒆拥倪^程中經(jīng)歷大腦重塑呢~

參考資料：

[1]Daneshnia N, Losse EM, Kurz A, et al. The paternal brain: longitudinal insights into structural and functional plasticity and attachment over 24 weeks postpartum. Transl Psychiatry. 2026 May 14;16(1):247.

[2] Martínez-García M, Paternina-Die M, Cardenas SI, et al. First-time fathers show longitudinal gray matter cortical volume reductions: evidence from two international samples. Cereb Cortex. 2023 Mar 21;33(7):4156-4163.

來源 | 生物谷

撰文 | 青葉

編輯 | 木白