轉自：生物谷
為了迎接新生命的到來，在40周左右的妊娠期內，準媽媽的身體會經歷許多深刻的生理調整，包括 ：血漿容量增加、新陳代謝提高、耗氧量上升和免疫調節改變等。
而這些變化的主要誘因是： 雌激素和孕酮等激素水平的大幅波動。
激素變化有多「劇烈」呢？短時間內，雌激素和孕酮飆升至100-1000倍，從而啟動了母體的快速適應過程。與此同時，這些激素還具有神經調節作用，能夠驅動中樞神經系統的重塑。
常言道「一孕傻三年」，「傻」倒是不一定，但孕婦的大腦確實發生了驚人的變化。
早在1971年，便有動物模型顯示， 懷孕是神經可塑性的「黃金時期」。 具體來說，妊娠期間，類固醇激素合成明顯增加，推動了神經發生、樹突棘生長、小膠質細胞增殖、髓鞘化和星形膠質細胞重塑。這些細胞變化在「促進母性行為」的大腦回路中尤為顯著，能讓準媽媽們提前進入「母親」的角色。
那麽，在人類中會發生類似的變化嗎？2008年11月，神經科學家Susana Carmona與同事聊到相關話題，發現雖有大量嚙齒動物研究，但人類試驗幾乎為零。
說幹就幹，為了了解人類孕期的大腦變化情況，Carmona及其團隊開展了長達8年的試驗，觀察到： 分娩後的2-3個月，大腦皮質的多個區域比受孕前平均減少了2%。 該研究發表於2016年。
這個現象同樣引起了美國加州大學團隊的興趣，為了得到人類妊娠全程以及產後的大腦變化情況，研究團隊跟進了 一名健康的初產婦，觀察她從懷孕前3周到產後2年的整個周期中神經解剖學變化。在2年多的時間裏，這名參與者共接受了26次磁共振成像（MRI）掃描和靜脈穿刺。
最終得到的這張「妊娠期間人腦變化圖」顯示， 孕婦的大腦灰質體積和皮質厚度明顯減少；相反，白質的微結構完整性、腦室體積和腦脊液卻有所增加。 也就是說，成為母親後的你不再是從前的你，幾乎所有腦區都發生了變化。
這名參與者是一位38歲的健康婦女，透過體外受精成功懷孕。而之所以選擇體外受精，是因為在這種方式下，能夠更可控地監視整個孕期的狀況。同時，從孕前到產後，體外受精孕婦的神經變化與自然受孕的幾乎沒有明顯差異。
為了得到精密的大腦成像圖， 從受孕前3個月到產後2年，這名受試者共接受了26次MRI，分別是孕前4次、妊娠早期4次、孕中期6次、妊娠晚期5次，以及產後7次。
研究者初步透過血清學評估，監測了受試者在產前、圍產期和產後時期的典型激素波動特征。
懷孕前，血清中的 雌二醇（E） 濃度為3.42pg/ml， 孕酮（P） 濃度為0.84ng/ml；而在產前3周，雌二醇和孕酮的水平分別飆升至12,400pg/ml和103ng/ml，比孕前升高了3625和122倍；不過等嬰兒出生之後的3個月，雌二醇濃度降至11.50pg/ml，孕酮降至0.04ng/ml。
下面的折線圖讓這種變化更視覺化。 在妊娠期間，血清激素濃度波動上升，但產後迅速回落。
與此同時，在孕前至產後2年內，受試者的大腦內也發生了廣泛的神經解剖學變化。
其中，妊娠期間，孕婦的 大腦總灰質體積（GMV）、總皮質厚度（CT） 和總腦容量呈線性下降，但產後出現了部份反彈。與此相反的是大腦白質的 全域微觀結構完整性（QA）， 在孕早和孕中期顯著上升，但在產後回落至基線水平。
此外，研究者還觀察到側腦室擴張的非線性模式；以及在孕中晚期， 腦脊液（CSF） 水平迅速上升，並在產後回落。
緊接著，研究者將範圍縮小到「妊娠期間」，來觀察與妊娠有關的大腦變化情況。
① 大腦皮質體積和厚度
研究者觀察到，妊娠期間，大腦指標之間的關系如下： 大腦總體積、GMV和CT之間呈正相關，而側腦室、CSF和全域QA則與GMV呈負相關性。
大腦中GMV的變化可謂是「無處不在」——在研究者確定的400個感興趣區域（ROIs）裏，有80%的GMV與孕周呈負相關。也就是說， 整個孕期，該孕婦的大腦皮層體積表現出明顯減少。
其中，有幾個感覺和註意力子網絡對妊娠尤為敏感，包括控制（子網絡B）、凸顯/腹側註意（子網絡A）、背側註意（子網絡B）、預設（子網絡A）和軀體運動（子網絡A和B）網絡。驅動網絡水平變化的區域包括雙側下頂葉、後中央回、島葉、前額葉皮層、後扣帶回和軀體感覺皮層。分析發現，這些區域和相關大腦網絡體積減少的速度明顯快於其他區域。
進一步的關聯性分析顯示， GMV的減少與受試者的雌激素和孕酮水平有著緊密的聯系，即激素水平操控了大腦神經變化。
類似的情況，也出現在CT中和皮質下GMV中。其中，與孕周關系最為密切的皮層下區域是腹側間腦，包括了下丘腦及其後的內側視前區和室旁核，而這些結構對誘導母性行為至關重要。
② 大腦白質微結構
腦白質束成像顯示，妊娠期間隨著17β-雌二醇和孕酮水平的升高，整個大腦的微結構完整性也有所增加。
具體來說，胼胝體、弓形筋束、下前枕筋束和下縱筋束，以及鞘束、中縱筋束和上縱筋束、皮質、皮質脊髓和皮質腦束均與孕周密切相關。
與正常對照組的對比結果則更為清晰，研究者將整個妊娠期GMV的變化與8名對照個體的大腦進行比較，發現： 「準媽媽」的腦皮層GMV的變化遠遠超過了正常大腦的變異性，比對照組高出近3倍。 具體定位到內側額葉發現，該子區域的體積變化是正常大腦的3-4倍。
事實上，與這名受試者孕前相比，妊娠期間的皮層和內側額葉的平均GMV變化分別是基線變異性的6倍和3倍。
綜上所述，對於一個母親而言，妊娠期間的大腦變化特點可總結為： GMV降低、皮質變薄和白質微結構完整性增強，且隨著孕周的增加而逐漸變化。 其中，GMV和CT的下降會持續到產後2年，而白質完整性標誌物的變化相對短暫。
而大腦神經變化背後的驅動因素是： 懷孕期間的類固醇激素水平的顯著上升。 隨著雌二醇和孕酮的增加，母體發生了「翻天覆地」的變化，包括身體質素組成、水瀦留、免疫功能以及睡眠模式的變化，其中某些因素推動了神經生物學的變化。
有趣的是，「初為人父」同樣會改變男性的神經系統，使得新晉奶爸的大腦皮質體積損失0.76-1.44%mm 3 。
不過不用擔心， GMV的減少並不意味著「變傻」，而可以理解為神經激素對大腦進行的「微調」，為「為人父母」做好準備，從而具備養育後代的能力。 事實上，懷孕對神經的可塑性甚至能增強大腦。
此外，這項研究還具有一項重大意義——能更早地監測到抑郁癥或其他神經系統疾病。圍產期抑郁癥是一個很常見的孕期疾病，基本上每五名婦女中就會有一名罹患該疾病，而這種精確成像的方法或能更早地辨識大腦健康情況，幫助臨床醫生確認何時和如何進行幹預。
當然，這項研究的局限之處也很明顯，只有一名受試者，所以得到的結果相對局限，還需要更多的人類試驗來支持。
參考資料：
[1]Diamond, M. C., Johnson, R. E. & Ingham, C. Brain plasticity induced by environment and pregnancy. Int. J. Neurosci. 2, 171–178 (1971).
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[3]Pritschet L, Taylor CM, Cossio D, Faskowitz J, Santander T, Handwerker DA, Grotzinger H, Layher E, Chrastil ER, Jacobs EG. Neuroanatomical changes observed over the course of a human pregnancy. Nat Neurosci. 2024 Sep 16. doi: 10.1038/s41593-024-01741-0. Epub ahead of print. PMID: 39284962.
[4]https://www.nature.com/articles/d41586-024-02447-w
撰文 | Swagpp
編輯 | Swagpp
來源 | 梅斯醫學
（轉自：生物谷）
