为什么婴儿出生时不微笑?

他们的面部肌肉运作良好,但让他们识别快乐感觉的神经网络需要一段时间才能发展成熟

加入我们的科学爱好者社区!

本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


几个月前,我的儿子出生了,他很快就确立了自己在我们家里的暴君地位,他以一种独特的语音最后通牒(“噢——哇啊”)、紧握的微小铁拳和一张像波涛汹涌的大海一样翻滚的脸来统治。他平静的沉默立刻变成了愤怒,愤怒(一旦被安抚)变成了凝视,凝视偶尔融化为惊讶,过多的惊讶变成了伸展、恐惧的惊跳。在他艰苦、只工作不娱乐的活儿中,他主持了数周,没有微笑、咕咕声、咯咯笑或任何明显的快乐迹象。

在这些表现中,我经常想知道他为什么从不露出笑容。他制作精良的鬼脸——包括皱眉、皱纹和眯眼——证明他的面部肌肉足够强壮和协调,可以做出任何表情。在没有快乐的表情的情况下,他是否不快乐?

我思考了一会儿这个问题,最后咨询了我在耶鲁大学的两位神经科学家同事:艾尔·凯,一位四年级精神病学住院医师,以及达斯汀·沙伊诺斯特,一位在放射学和生物医学影像系以及耶鲁儿童研究中心任职的助理教授。我们三个人都有年幼的儿子,并且(我希望)喜欢讨论在他们出生的头几周,我们的小男子汉是否真的不快乐。


支持科学新闻

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


艾尔,他专注于小鼠钙成像(一种在单个神经元活动中观察大脑内部的技术),讲述了一个严厉的分子生物学故事,该故事基于记忆的性质质疑快乐的物理性质。我们想知道快乐的本质是否是能够调用记忆库,当某事提醒你以前的愉快时,你会感到快乐和微笑。换句话说,也许婴儿缺乏快乐是由于缺乏快乐的记忆。艾尔带着一丝讽刺的微笑问道,“好吧,你听说过弗洛伊德的婴儿期健忘症概念吗?”

图片来源:丹尼尔·巴伦

在 19 世纪后期,西格蒙德·弗洛伊德观察到他的病人无法回忆起童年早期的事件,他称之为婴儿期健忘症。弗洛伊德认为这些病人压抑了这段时期令人不安的性记忆(例如,母乳喂养、换尿布等)。伟大的观察,错误的答案;事实证明,婴儿期健忘症存在于各种各样的物种中(包括那些不受性问题困扰的物种),并且可以用非性神经生物学术语来理解。

艾尔告诉我多伦多大学保罗·弗兰克兰实验室的凯瑟琳·阿克斯进行的现在著名的实验。发表在《科学》杂志上的报告表明,记忆的形成需要一个稳定的相互连接的神经元网络,对于某些类型的记忆,该网络位于大脑的海马体中。在婴儿中,新的神经元经常在称为神经发生的过程中诞生。在成年人中,神经发生已经减缓,因此整体网络结构更加稳定。

阿克斯想知道神经发生引起的网络不稳定是否可以解释婴儿相当差的记忆和成人相当好的记忆。她通过在成年小鼠中诱导神经发生来检验这个想法,发现它们确实变得更加健忘。通过减缓婴儿小鼠的神经发生,她表明它们更能记住。看来神经发生足以诱发婴儿期健忘症,即使在成年人中也是如此!

为了记住,你需要大脑神经元来编码然后检索记忆。在神经发生繁荣的过程中,也许我们的小男子汉不快乐,因为他们根本无法检索快乐的记忆。

图片来源:丹尼尔·巴伦

达斯汀,他专注于使用核磁共振成像进行人脑成像(一种允许研究大量神经元的技术),讲述了一个关于人脑发育的故事。“快乐需要相当多的自我指涉性思考,而感到疼痛或不快乐则不需要同样的方式,”他建议道。“要快乐,你必须知道你快乐。我们儿子最初的许多不快乐实际上不是不快乐,而是像‘我饿了’或‘我湿了’这样的低级感觉。这不像‘哦,伙计,如果我不是坐在这个湿尿布里,我真的会很高兴’。”

这种自我指涉性思考的概念,或者反思你的感觉和欲望的能力,与称为默认模式网络的大脑区域网络相关。达斯汀告诉了我两项研究,这两项研究都发表在《美国国家科学院院刊》上,这两项研究都表明默认模式网络在出生时并未完全发育成熟。

第一项研究,发表于 2009 年,由魏高领导,并使用了一种称为静息态功能性磁共振成像的技术来表明大脑的默认模式网络,被认为协调自我指涉性想法,在出生时并未完全存在,而是随着时间的推移越来越“上线”。

第二项研究由瓦伦蒂娜·多里亚和同事发表于 2010 年。同样使用静息态功能性磁共振成像,他们表明负责视觉、触觉、听觉和运动的大脑网络在出生时就已形成良好——这证实了我们的观察,即我们的儿子在出生时可以看到、感觉到、听到和摆动(协调是另一回事)。他们还表明,默认模式网络在出生时或多或少存在,但它仍在凝聚,仍在“学习”,因此这个网络中的活动随着婴儿年龄的增长而变得更加协调。

看来这两项研究都表明,大脑的所有功能网络都在出生时大致形成,但它们随着年龄的增长而变得更加完善。

图片来源:丹尼尔·巴伦

现在四个月大了,我的儿子开始微笑和咯咯笑。所以现在更清楚什么时候事情进展顺利,什么时候我们处于 DEFCON 1 状态。至于他是否快乐的问题,我仍然不确定。即使他沉思地看着他的手(当它们不在他嘴里时),我也不确定这是否算作自我指涉性思考。

以下是一些关于面部表情的经典著作

《人和动物的表情》,查尔斯·达尔文著。这本开创性的著作发表于 1872 年,首次比较了人类和动物的面部表情,论证了基于环境需求的内在情绪的连续性。

《人类面部表情的机制》,G. B. 杜兴·德·布洛涅著。该作品最初发表于 1862 年,报告了杜兴的一系列实验,其中他使用电刺激来分离特定的面部肌肉,以了解它们对面部表情的贡献。这些图片值得购买这本书。

《人类面孔中的情绪》,保罗·艾克曼编辑。一本非常容易理解的教科书,解释了人类面部表情科学的科学基础和最新成果。

 

 

 

 

© . All rights reserved.