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幾乎所有的雌性哺乳動物，都會因為當了母親而出現行為上的改變。最新研究顯示，雌性動物腦部因激素而產生的變化，可能讓做母親的更警醒、更照顧小孩，且更配合子女的需求﹔此外，也可能增進了她們的空間記憶與學習能力。
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母親不是先天生成，而是後天造就的。從老鼠到猴子再到人類，幾乎所有的雌性哺乳動物，在懷孕及育兒的過程中，都出現重大的行為轉變。成為母親之前，她們將絕大部份的精力，投注在自我的需求以及生存上；成為母親後，重心則放在照顧子女以及為子女謀福利上。雖然科學家早就注意到雌性動物的這種轉變，並且感到好奇，但直到最近，他們才開始對成因有所了解。新近研究顯示，雌性在懷孕、生產以及哺乳期間，體內激素濃度的劇烈變化，可能重塑了她們的腦部：有些腦區的神經元體積變大了，也有一些腦區則出現結構上的改變。
這些出現變化的腦區，有些與調節母性行為有關，像是築巢、清理幼兒，以及保護幼兒免受掠食者傷害等。但受影響的腦區裡，還包括了負責記憶、學習，以及對懼怕與壓力產生反應的區域。最新實驗顯示，在走迷宮及捕捉獵物時，當過母親的雌鼠都表現得比處女鼠好。母鼠腦部因激素而引起的改變，除了能促使牠們照顧幼兒之外，同時還加強了其覓食的能力，使得幼鼠有更高的存活機率。尤有甚者，這種認知能力的優勢看來是長期的，可持續至母鼠進入老年期。
雖說到目前為止，這方面的研究都集中在齧齒動物，但當過母親的女人，也可能獲得這種長期增進心智的益處。哺乳動物大多擁有相近的母性行為；不論是在人類還是鼠類，這些行為都可能是由相同的腦區所控制。事實上，有些研究人員認為，母性行為的產生，是促成哺乳動物腦子演化的主要推手之一。當哺乳動物與其爬行類祖先分道揚鑣時，牠們的生殖策略也從「下了蛋就跑」轉變成「保護巢穴」。這種新策略的天擇優勢，可能也偏好由激素造成的腦部變化，以及此種變化所帶來的有利行為。推動搖籃的手，果真掌控了世界。
激素的衝擊
懷孕時的激素喚起了雌性哺乳動物照顧子女的熱情，這種現象最早是半世紀前的科學家發現的。1940年代，美國耶魯大學的畢曲（Frank A. Beach）率先發現，雌性素與助孕酮這兩種雌性生殖激素，控制了大鼠、倉鼠、貓及狗的攻擊與交配行為。路特格大學動物行為研究所的勒曼（Daniel S. Lehrman）及羅森布拉特（Jay S. Rosenblatt）的先驅研究，證實了這兩種激素對大鼠的母性行為是必要的。1984年，目前任教塔弗茲大學獸醫學院的布里奇斯（Robert S. Bridges）發表論文指出，在懷孕當中的某個階段，雌性素與助孕酮的產量會增加；而且，母性行為的出現，取決於這兩種激素的互動及其最後分泌量的下降。布里奇斯和同事接著又發現，促進乳汁分泌的泌乳素，會刺激已受雌性素與助孕酮影響的雌鼠產生母性行為。
除了激素以外，還有其他影響神經系統的化學物質，在引發母性衝動上似乎也扮演一角。紐約州立大學下州醫學中心的金茲勒（Alan R. Gintzler）於1980年提出報告，大鼠在懷孕期間，由腦下腺及下視丘所分泌的腦內啡會增加，特別是在分娩前達到最多。腦內啡是具有止痛作用的蛋白，除了幫助母鼠克服分娩的不適外，也可能引發母性行為。綜合這些資料可以看出，母性行為的調節需要許多激素及神經化學物質的協調運作，而且雌性動物的腦子對於懷孕時出現的這些激素變化，會產生強烈反應。
同時，科學家也找出了控制母性行為的腦區。波士頓學院的努曼夫婦（Michael and Marilyn Numan）發現，雌性動物腦中，下視丘的內側視前區（mPOA），是控制母性行為的主要腦區。將母鼠的mPOA加以破壞或是注入嗎啡，會造成母性行為的中止。不過，還有其他腦區也參與其中（參見右頁〈因應懷孕而改變的腦〉）；在這些腦區中，都富含激素及神經化學物質的受體。美國國家精神衛生研究院的知名神經科學家麥克連（Paul MacLean）提出：腦部感覺系統的中繼站視丘，與控制情緒的扣帶皮質之間的神經通路，是母性行為系統的重要組成；若破壞母鼠的扣帶皮質，將消除其母性行為。麥克連在1990年的著作《演化中三位一體的腦》中提出假說：這些神經通路的發育，促使構造較簡單的爬行類腦子，演化成哺乳動物的腦。
有趣的是，一旦生殖激素引發了母性反應，腦子對這些激素的依賴性就下降了，只要有幼兒存在，就能刺激出母性行為。雖然新生的哺乳動物是要求多多的小傢伙，氣味難聞、無助且時睡時醒，各方面都不討好，但母親卻熱愛照顧新生兒，勝於從事其他行為，甚至還超越了對性行為與進食的興趣。路特格大學的莫瑞爾（Joan I. Morrell）認為，幼兒本身可能就是強化母性行為的報償。如果讓母鼠在古柯鹼及新生鼠之間做選擇，牠們會選擇新生鼠。
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