What Are New Mothers Made of? : Social-affective and hormonal responses to infant signals in first-time mothers and nonmothers

Abstract

Vanhemmuuteen siirtymä on merkittävä kehityksellinen vaihe, jolla on sosiaalista, psykologista ja biologista merkitystä. Tänä aikana hermosto käy läpi sopeutuvia muutoksia, joihin sisältyy aivojen rakenteellisia muutoksia ja hormonaalisia säätelyprosesseja. Nämä muutokset voivat vaikuttaa siihen, miten yksilöt prosessoivat ja reagoivat muiden ihmisten ja erityisesti vauvojen tunteisiin. Vaikka sosiaalinen havaitseminen ja muiden tunteisiin reagoiminen ovat keskeisiä vanhemmuuden osa-alueita, tiedetään vähän siitä, miten vanhemmat ja lapsettomat ihmiset eroavat niiden osalta ja onko näillä eroilla hormonaalista perustaa. Tämän väitöskirjan tavoitteena on selvittää, eroavatko ensisynnyttäjät ja lapsettomat naiset sosiaalisen vuorovaikutuksen kannalta keskeisissä sosioaffektiivisissa reaktioissa ja liittyvätkö nämä erot hormonaalisiin tekijöihin. Ymmärrys näistä mekanismeista voi valaista, miten vanhemmuuteen siirtymä muokkaa sosiaalisen tiedon käsittelyä. Tutkimus koostuu neljästä osatutkimuksesta, jotka tarkastelevat vauvojen vihjeisiin liittyviä reaktioita eri näkökulmista. Kolme ensimmäistä osatutkimusta koostuvat saman laboratoriokäynnin aikana kerätystä aineistosta, ja neljännessä lisättiin osallistujia uuden aineistonkeruun myötä sekä kolmas ryhmä: kokeneet äidit, joilla oli useampi lapsi.

Ensimmäisessä osatutkimuksessa osallistujat olivat vuorovaikutuksessa vauvasimulaattorin kanssa. Vauvasimulaattori on aidon vauvan painoinen, näköinen ja ääntelevä nukke, jonka avulla voidaan simuloida tavanomaista hoitotilannetta vauvan kanssa. Tutkittavilta kerättiin sylkinäytteet ennen ja jälkeen vuorovaikutustilanteen, minkä avulla voidaan tarkastella hormonitasojen muutosta tilanteen aikana. Syljestä mitattiin testosteroni-, estradioli-, kortisoli- ja oksitosiinitasot. Lisäksi vuorovaikutustilanne videoitiin vuorovaikutuksen laadun arvioimiseksi. Havaitsimme, että sekä äideillä että lapsettomilla naisilla kortisolitasot laskivat vuorovaikutuksessa vauvasimulaattorin kanssa, mikä voi viitata tilanteen ei-stressaavaan luonteeseen. Muiden hormonien osalta ei havaittu muutoksia, mutta alemmat testosteronitasot olivat yhteydessä korkeampaan affektiivisen kosketuksen määrään koko otoksessa. Samankaltainen käänteinen yhteys kortisolin ja affektiivisen kosketuksen osalta löydettiin vain äitien kohdalla.

Toisessa osatutkimuksessa tutkittavat suorittivat tietokonetehtävän, jonka aikana heille näytettiin itkevien ja hymyilevien vauvojen kasvojen kuvia ja osallistujat saivat säädellä aikaa, jonka kuva oli näytillä. Tulokset osoittivat, että sekä äidit että lapsettomat naiset katsoivat hymyileviä vauvojen kasvoja pidempään kuin itkeviä, mutta syljen hormonitasot huomioiden äidit olivat hieman motivoituneempia pidentämään hymyilevien kasvojen katselua ja lyhentämään itkevien kasvojen katselua lapsettomiin naisiin verrattuna. Testosteronitasot olivat jälleen yhteydessä käyttäytymiseen, sillä sekä äitien että lapsettomien naisten osalta havaittiin korkeampien testosteronitasojen olevan yhteydessä lyhyempään katseluaikaan. Löydös viittaa testosteronin negatiiviseen yhteyteen lähestymismotivaatioon vauvojen tunteita kohtaan. Estradiolilla tai kortisolilla ei havaittu yhteyttä katseluaikoihin.

Kolmannessa osatutkimuksessa tarkasteltiin osallistujien automaattisia kasvolihasreaktioita vauvojen ja aikuisten kasvoilla vaihtuviin tunneilmaisuihin. Kasvolihasreaktiivisuutta mitattiin EMG:n avulla kahdesta lihaksesta: Zygomaticus majorista (hymy) ja Corrugator Superciliistä (kurtistus). Kasvolihasvasteet kertovat varhaisesta toisten ihmisten tunteiden ja ilmeiden prosessoinnista. Tehtävän aikana osallistujia pyydettiin myös merkitsemään videoilta kohta, jolla heidän mielestään alkuperäinen tunnetila ei enää ollut nähtävillä ärsykekasvoilla. Äideillä havaittiin korostunut hymyreaktio iloisia vauvojen kasvoja katsottaessa ja korostunut kurtistusreaktio negatiivisia tunnetiloja katsottaessa riippumatta ärsykkeen iästä. Äitien korostunut kasvolihasreaktiivisuus saattaa kertoa äitien herkistyneestä reagoinnista muiden (ja erityisesti vauvojen) tunteisiin.

Viimeisessä ja neljännessä osatutkimuksessa tutkittavat katselivat videoita itkevistä vauvoista samalla, kun heidän sydämen sykettään mitattiin. Sykkeestä laskettiin RSA-suppression taso, joka kertoo hermoston fysiologisesta säätelystä stressaavan tilanteen aikana. Tutkimuksessa havaittiin ensikertalaisäitien poikkeuksellinen reagointi itkuärsykkeisiin: ensikertalaisäideillä ei havaittu RSA-suppressiota, kun taas lapsettomilla naisilla ja kokeneilla äideillä sykevälivaihtelussa havaittiin muutoksia itkeviä vauvoja katsottaessa. Ensikertalaisäitien RSA-suppression puuttuminen saattaa liittyä pitkittyneeseen fysiologiseen virittyneisyyteen.

Äitien motivationaaliset ja empatiaan liittyvät reaktiot ovat voimakkaampia kuin lapsettomilla naisilla, etenkin kun kyseessä on positiivista tunnetilaa viestittävät eli esimerkiksi hymyilevät vauvat. Testosteronin käänteinen yhteys vanhemmuuden osatekijöihin nousi esiin johdonmukaisesti tutkimuksissa I–III. Autonomisen hermoston säätelyn osalta vanhemmaksi tuleminen saattaa olla erityisen herkkää aikaa. Väitöskirjan osatutkimukset tarjoavat uutta tietoa siitä, miten sosioaffektiiviset prosessit ja hormonaaliset tekijät kietoutuvat toisiinsa vanhemmuuteen siirtymän aikana ja lisäävät ymmärrystä hoivakäyttäytymisen muotoutumisesta.

The transition to parenthood is a significant phase socially, psychologically, and biologically. The nervous system of a person becoming a parent undergoes changes during which brain structures and hormonal activity are reorganized. These changes may influence how the nervous system responds to other people’s emotions, especially those of children. Parents and non-parents have not previously been compared regarding potential differences in socio-cognitive skills essential for parenting and caregiving, or the hormonal processes underlying them. The aim of this dissertation is to provide insight into how new mothers and non-mothers may differ in various social cognitive domains needed for interaction with others and whether these differences are related to hormonal levels. The findings can help us understand how the transition to parenthood may shape the development of social skills. The dissertation consists of four sub-studies, each examining social-affective reactions to infant cues from different perspectives. The first three sub-studies include the same participants, and all data were collected during a single laboratory visit. In the fourth sub-study, new participants were added along with a third group: experienced mothers who had at least one older child in addition to a baby.

In the first study, participants interacted with an infant simulator (i.e. a lifelike doll that mimics a real baby in weight, appearance, and vocalizations) to simulate a typical caregiving situation. Saliva samples were collected before and after the interaction to assess hormonal changes during the task. Testosterone, estradiol, cortisol, and oxytocin levels were measured, and the interaction was video recorded to evaluate the behaviour of the participant. We found that cortisol levels decreased in both mothers and non-mothers during the interaction, suggesting that the situation was not stressful. No changes were observed in other hormones, but lower testosterone levels were associated with more affectionate touch across the sample. Lower cortisol was similarly associated with more affectionate touch, but this time only among mothers.

In the second study, participants completed a computer task where they viewed images of crying and smiling infant faces and could adjust the viewing time. Results showed that both mothers and non-mothers were more inclined to look longer at smiling infant faces than crying ones, but when salivary hormone levels were controlled for, mothers were slightly more motivated to prolong viewing of smiling infant faces and shorten viewing of crying faces compared to non-mothers. Testosterone levels were again linked to behaviour: higher testosterone was associated with shorter viewing times in both groups, indicating a negative relationship between testosterone and approach motivation toward infant emotions. Estradiol and cortisol showed no association with viewing times.

The third study examined participants’ automatic facial muscle responses to dynamic emotional infant and adult expressions using electromyography (EMG) from two muscles: Zygomaticus major (smiling) and Corrugator supercilii (frowning). These responses may reflect empathic responses to others' emotions. During the task, participants also indicated when they thought the original emotion was no longer visible on the stimulus face. Mothers showed stronger smiling-related muscle responses to happy infant faces and stronger frowning-related muscle responses to emerging negative emotions, regardless of the stimulus age. This heightened facial reactivity may indicate mothers’ increased sensitivity to others’ emotions, especially those of infants.

In the fourth and final sub-study, participants watched videos of crying infants while their heart rate was measured to calculate respiratory sinus arrhythmia (RSA) withdrawal, an indicator of physiological regulation during stress. First-time mothers showed a unique pattern: no RSA withdrawal was observed, whereas non-mothers and experienced mothers exhibited changes in heart rate variability when viewing crying infants compared to baseline condition. The absence of RSA withdrawal in first-time mothers may reflect prolonged physiological arousal.

Mothers’ motivational and empathy-related responses to infant emotions were heightened compared to non-mothers, especially with infants displaying positive emotions, for example via smile. Testosterone was consistently inversely associated with social-affective responses and behaviour through studies I–III. Being a first-time mother seems to be a sensitive period considering autonomic nervous system (ANS) regulation. Collectively, these studies provide novel insights into how social-affective processes and hormonal factors interact during the transition to parenthood, advancing our understanding of the biological and behavioural foundations of caregiving.