Nature子刊 | 怀孕让大脑缩小，可持续数年！“怀孕脑”就是这么来的

全球范围内，约85%的女性会经历至少一次妊娠，每年约1.4亿女性怀孕。在这约40周的妊娠旅程中，母体经历着巨大的生理调整，以支撑胎儿的成长，包括血浆容量的扩充、代谢率与耗氧量的激增，以及免疫系统增强。
这一系列巨变始于激素飙升，这些神经内分泌激素不仅驱动了母体的生理变化，还重塑了中枢神经系统的结构与功能。
已有研究指出，妊娠期间类固醇激素的激增，促进了神经元的生成、树突棘的繁茂生长、小胶质细胞的增殖、髓鞘的形成以及星形胶质细胞的重新构建。这些细胞变化在促进母性相关大脑回路中尤为明显。
在人类中，产后灰质体积（GMV）减少，特别是在与心智理论处理密切相关的区域，其影响可延续至产后数年，甚至数十年。然而，关于妊娠全程中母体大脑内部发生的具体变化，仍存诸多未知。
2024年9月16日，加州大学圣塔芭芭拉分校、加州大学欧文分校的研究人员在 Nature 子刊 Nature Neuroscience 上发表了题为：Neuroanatomical changes observed over the course of a human pregnancy的研究论文。
研究指出，孕期女性在妊娠期间，灰质体积（GMV）与皮质厚度（CT）均出现降低，皮质下结构出现重塑迹象。同时，白质束的定量各向异性（QA）在整个孕期呈增长状态，这可能有助于信息在大脑各区间的高效传递。也就是说，人类的大脑区域在怀孕期间缩小，但连接性会变得更好，很少有大脑区域在成为母亲的转变中不受影响。

研究团队进行了一项关于怀孕的精确成像研究，分析了一名38岁健康女性怀孕相关的大脑变化，历经从孕前3周至产后2年。
怀孕期间，大脑有一系列微妙而系统的变化：每周均可观测到灰质体积（GMV）减少、皮质变薄、白质微结构完整性的增强。这些变化与孕期类固醇激素水平的显著上升紧密相关。
需要注意的是，部分变化（如GMV和皮质厚度的整体减少）在产后两年内仍持续存在，而白质完整性的某些标志物则表现出暂时性变化。
此外，心室体积的波动与皮质变化并行，伴随整个孕期脑脊液（CSF）体积的显著增加，可能反映了水潴留及皮质组织受压的生理现象。
这些长期与短期的变化模式，以及区域间的差异，提示了神经胶质细胞、神经元数量、突触密度及髓鞘化等细胞层面的巨大调整。

皮质 GMV 在妊娠期和产后表现出广泛的变化
此研究强调了孕期神经变化的动态性，这些变化不仅限于孕前与产后的对比，在整个孕期，内部也呈现出独特的时空模式。
例如，白质微观结构完整性（QA）在孕早期至中期显著增强，但产后迅速恢复至基线水平，这解释了为何先前研究未能捕捉到与怀孕相关的白质变化。
同时，GMV和皮质厚度的持续下降及产后的有限恢复，揭示了孕期大脑结构的非线性蜕变过程。
此外，孕期内分泌环境的巨变远超月经周期，凸显了绘制大脑对此独特荷尔蒙状态反应的紧迫性，强调了类固醇激素在大脑重塑中的核心作用。
孕期的神经解剖学变化不仅关乎母体行为的适应性调整，还可能对心理健康、大脑衰老模式等产生深远影响。GMV的减少可能反映了神经调节激素对大脑的精细调控，为父母角色的准备奠定基础。
本研究还发现，孕期白质微观结构的变化与母体行为及注意力网络密切相关，提示了灰质与白质变化的同步性在孕期行为适应中的关键作用。

精确成像显示整个妊娠期间的神经解剖学变化
综上所述，这些发现为深入理解孕期神经解剖学的动态变化提供了重要视角，为后续在更广泛人群中开展精确成像研究奠定了坚实基础，这将增进我们对人脑成年后持续可塑性的认识。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41593-024-01741-0#Sec2
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来源 |Being科学
编辑 | 生物在线
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