“一孕傻三年”有反转?Nature子刊:女性孕期大脑会缩小,且产后持续存在

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变“傻”并不是母亲大脑的全部真相,变得更加有爱也应被周知。

来源 | 医脉通

作者 | 大菊


今天,我们科那个非常能干的护士小G终于休完产假回来上班了,我坐在诊室听到她拿着手机开着扩音很着急地给老公打电话:“老公,你快帮我在家找找,我手机不见了”。只听到他老公很淡定地回复到:“不要着急,你手上拿的是什么?”太稳了,看来这个场面他老公已经经历很多次了。不得不感叹一句:平时那么机灵能干的人也没逃过“一孕傻三年”的魔咒。


很多人都在疑惑“一孕傻三年”到底有没有科学依据。其实,早在1971年就有研究表明孕期是一个显著的神经可塑性时期。在世界范围内,近85%的妇女一生中怀孕一次或多次,每年有1.4亿妇女怀孕。在大约40周的妊娠期,母体经历了深刻的生理适应以支持胎儿的发育,包括血浆量、代谢率、耗氧量和免疫调节的增加。这些快速适应是由激素分泌增加100到1000倍引起的,包括雌激素黄体酮,这些神经调节激素也推动中枢神经系统的重大重组。


妊娠期类固醇激素合成的增加驱动神经发生、树突脊柱生长、小胶质细胞增殖、髓鞘形成和星形胶质细胞重塑,这些细胞变化在促进母性行为的大脑回路中很明显。有研究发现类固醇激素可以微调啮齿动物下丘脑内侧视前区(mPOA)的甘丙氨酸神经元的反应特性,从而提高它们对新生幼鼠感官信号的敏感性、促进亲代行为。


在人类中,也已经观察到产后灰质体积(GMV)的减少,特别是在心理理论处理的中心区域。这些GMV变化持续到产后6年,并可追溯至几十年后。然而,在怀孕期间母体大脑内部发生的变化实际上是未知的。


2017年Elseline Hoekzema等研究人员发表于nature neuroscience上的一篇论文表示:怀孕会导致人类大脑结构的长期变化。Elseline Hoekzema及其同事设计了一项前瞻研究计划,团队跟踪 25 位初次生育的母亲,在她们怀孕前后进行了检查,已证实怀孕会导致大脑灰质结构改变。与 19 位初次做父亲的男性、17 位没有子女的男性和 20 位从未生育的女性相比,初次生育母亲管理心智理论(推断自己和他人的心理状态,比如想法、情绪和意图的能力)区域的脑灰质(GM)体积缩小了,这种结构性改变可以区分女性是否有过怀孕生产的经历,还能预测母亲在产后对婴儿的依恋程度。而这种GM的减少至少持续至产后2年。


不仅如此,该研究还测试了孕期女性在认知功能方面的变化,研究人员使用了一个口头单词列表任务来检查口头记忆,并使用向后数字跨度任务和双向后测试来检查记忆功能的变化。结果发现,在这些测试中,与对照组相比,没有观察到明显差异,但是观察组对学习任务中单词的正确回答明显有一个下降趋势。


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近期又一篇发表于nature neuroscience上的研究表明,怀孕及产后2年,母体的大脑结构发生了明显的变化,即整个大脑的灰质体积和皮质厚度明显减少,而白质微结构完整性、脑室体积和脑脊液则明显增加,并且很少有大脑区域未受到转变为母亲的影响。


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该研究分析了一位38岁初产妇孕周的颅脑磁共振影像图和激素水平,研究人员观察到随着妊娠周的推进和性激素分泌的急剧增加,母体的脑皮质GMV、皮质厚度(CT)和总脑容量在妊娠期间呈线性下降,产后出现部分反弹。相反,白质整体显微结构完整性(QA)在妊娠早期和中期增加,在产后恢复到基线水平。他们还观察到在妊娠中晚期侧脑室扩张、脑脊液(CSF)增加,产后急剧下降。总体脑指标之间的关系在妊娠期明显如下:总脑容量、GMV和CT彼此呈正相关,而侧脑室、CSF和总体QA与GMV呈负相关。


GMV的变化在整个皮质地幔中几乎无处不在。大多数大规模脑网络表现出GMV的下降,而且比大脑其他部分下降得更快。事实上,400个感兴趣区域(ROI)中有80%显示GMV与妊娠周之间呈负相关。几个感觉和注意子网络对妊娠特别敏感,包括控制(子网络B)、突出/腹侧注意(子网络A)、背侧注意(子网络B)、默认(子网络A)和躯体运动(子网络A和B)网络。驱动这些网络水平变化的区域包括双侧下顶叶、中央后回、脑岛、前额叶皮层、后扣带回和体感皮层。也就是说,整个妊娠期间,受试者的大脑皮质体积整体减少,而且这种减少与参与者的雌二醇和黄体酮浓度显著相关。


与整个脑球GMV下降相反,脑白质相关束状图(用于测试数据的线性趋势)显示,妊娠期间整个大脑的微观结构完整性增加,同时伴有17β-雌二醇和黄体酮的升高。与妊娠周表现出强相关性的束包括胼胝体、弓形束、额枕下束和下纵束,以及扣带束、中、上纵束、皮质纹状体束、皮质脊髓束和皮质桥束。这种白质束的增加可磨练大脑对婴儿线索的视觉和听觉反应,并引出母亲的行为,从而便于母亲照顾婴儿。


研究人员还观察到怀孕期间大脑GMV的变化远远超过了正常的大脑变异性。平均而言,在相似的时间内,怀孕受试者皮质GMV的变化几乎是对照组的三倍。具体定位到内侧颞叶(MTL),体积变化在妊娠期间比正常大脑变异性大三到四倍。通过比较妊娠期GMV变化与受试者孕前脑容量发现,怀孕期间GMV的平均变化比基线期间观察到的变异性高6倍(皮质)和3倍(MTL)。


从这项精确成像研究中发现,怀孕的特点是GMV减少,皮质变薄,白质微结构完整性增强,并逐周展开。这些变化也与怀孕期间类固醇激素浓度的显著上升有关。其中一些变化持续到产后2年(例如,GMV和CT的整体下降),而其他变化,包括白质完整性的标志,似乎是短暂的。然而,这些变化在产后2年的持续存在以及GMV、CT和QA的区域差异暗示了脑基础细胞的变化,如胶质细胞的改变或神经元数量、突触密度和髓鞘形成等,在这种基础上的深远研究将对未来孕产妇保健工作产生广泛影响。


那么,“一孕傻三年”可以用GMV缩小来解释吗?众所周知,正常人完成一个基本的大脑活动任务时,需要多个脑区的协同作用。完整的大脑组织结构是执行所有功能的基础,大脑内部结构主要有灰质和白质两部分。大脑灰质,又称大脑皮层、大脑皮质,是神经元细胞体密集的部位,它是大脑信息处理中心,能对外界的各种刺激做出反应,在行为、认知和执行功能方面起着十分重要的作用。脑白质区域由被髓鞘包覆着的神经轴突组成,是大脑内部神经纤维聚集的部位,通过控制神经元传递的信息协调脑区之间的正常运作,如果大脑白质结构遭到破坏,信息的传递就会减缓变慢甚至可能停止,对大脑造成的损害十分严重。


因此,这样看来的话,“一孕傻三年”存在一定的科学依据。


那么,这种变化就一定不好吗?


生育带来的大脑灰质减少,会导致母亲对自己孩子的敌对态度降低和亲密程度的增高,以及可以帮助母亲判断哪些外来因素会对自己孩子带来威胁,是在帮助女性做好母亲的准备。所以,变“傻”并不是母亲大脑的全部真相,变得更加有爱也应被周知。


参考文献

[2] Haim, A. et al. A survey of neuroimmune changes in pregnant and postpartum female rats. Brain Behav. Immun. 59,  67–78 (2017).

[3]Hoekzema E, Barba-Müller E, Pozzobon C, et al. Pregnancy leads to long-lasting changes in human brain structure. Nat Neurosci. 2017;20(2):287-296. doi:10.1038/nn.4458

[5]陈明磊,李志伟,覃群.基于磁共振成像观察癫痫病人大脑灰质皮层结构及白质纤维束连接的变化[J].中西医结合心脑血管病杂志,2023,21(13):2488-2494.


责编|亦一

封面图来源|视觉中国

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