性激素，如雌激素和睾酮，在大脑中起着重要作用，影响情绪、记忆等。人类在怀孕期间经历了一些最为显著的激素变化，然而这九个月对人类神经科学来说一直是一个黑箱，直到现在。本周发表在《自然神经科学》上的一项新研究提供了迄今为止对这一黑箱最广泛的了解。研究人员在整个怀孕过程中，对一名女性的大脑进行了26次扫描——包括怀孕前、怀孕期间和怀孕后。“这不仅对我们理解女性生活中这一未知时期至关重要，”
加州大学圣巴巴拉分校的神经科学家、该研究的作者之一埃米莉·雅各布斯说。“那里可能隐藏着一些金矿——就像一些即将揭晓的知识，就因为我们从未关注过它。”雅各布斯和她的团队对性激素对大脑的影响着迷，几年前启动了一个名为28 and me的项目，记录女性在整个月经周期中的大脑变化。
加州大学欧文分校的神经科学家、雅各布斯实验室的朋友莉兹·克拉斯蒂尔向团队提出了一个想法，扩展他们的研究到另一个激素变化剧烈的时期：她的怀孕期。研究怀孕期间的大脑可能很困难，甚至不可能，因为涉及到广泛的安全协议。“莉兹走过来说‘我们也可以用我来做。我打算怀个孩子，’”该研究的主要作者、宾夕法尼亚大学的神经科学家劳拉·普里切特回忆道。
克拉斯蒂尔愿意在怀孕前、怀孕期间和怀孕后多次扫描，这让团队能够详细揭示大脑结构和激素水平变化的时间线。“这让我们能够提出一个从未被研究过的问题。”怀孕前后的大脑成像研究显示，怀孕会使大脑的某些部分缩小，特别是灰质。这些大脑的外层负责大部分认知、感觉、学习等大脑的重要功能。尽管灰质缩小听起来令人担忧，但它在整个发育过程中都会发生，以精细调整我们的神经处理并使大脑更高效。尽管“妈妈大脑”
这个术语通常用来指怀孕期间人们报告的脑雾和健忘，但大脑的变化可能是适应性的。“你可能会忘记钥匙放在哪里，但你的大脑更注重于你的后代的情况，”普里切特说道。她特别对帮助社交认知的大脑区域的变化感兴趣，这些区域允许我们采用他人的视角。怀孕期间大脑变化的规模和模式类似于激素驱动的青春期青少年的大脑变化。其他研究者甚至能够根据几十年后的神经成像数据检测一个人是否曾经怀孕。
因此，尽管常见的说法是我们的大脑在二十几岁中期停止发育，但激素似乎在整个成年期推动了重大的、持久的变化。“我认为这些就像大脑中的永久蚀刻，人们长期携带这种印记，”雅各布斯说道。通过研究克拉斯蒂尔的大脑，普里切特和她的共同作者确认，灰质在整个怀孕期间减少了超过4%，这种减少在研究结束后的两年内持续存在。
与之前的研究不同，团队能够显示灰质在怀孕的最初几周开始逐渐减少，在分娩时稳定下来，并在分娩几年后仍然持续。这些变化与两种性激素——雌二醇和孕酮浓度的逐步上升相关联。不仅仅是一个区域或网络——80%的大脑区域缩小了。虽然某些区域和网络比其他区域变化更快，但团队尚不清楚这些变化的具体意义。虽然团队预期会发现灰质缩小，但他们对大脑白质的变化感到惊讶。白质是穿过大脑的神经纤维束，帮助神经元相互通信。
白质在第二孕期变得更强，然后在分娩时几乎恢复到正常水平。尽管他们的数据未能解释白质增强对新父母的具体影响，但在青少年中类似的变化与更好的认知能力有关。“这种短暂的发现只会在涉及许多怀孕期间的会议的研究中浮现，”荷兰阿姆斯特丹大学医学中心的神经科学家、未参与研究的埃尔塞琳·霍克泽马说道。尽管这项研究只有一个参与者，但团队已经开始扫描其他准妈妈，并持续收到大量有意参与的人。
“我对这项单一参与者研究的目标就是要大声宣布‘我们可以做到！这真的很重要，’”普里切特说道。“毫无疑问，这项和其他聚焦于描绘怀孕女性大脑变化的研究对于更好地理解分娩期精神障碍以及这期间可能出现的亚临床症状是必要的，”西班牙马德里格雷戈里奥·马拉尼昂卫生研究所的神经科学家苏珊娜·卡莫娜说道，她未参与这项研究。怀孕期间和产后的抑郁症影响10%到20%的产妇，更多的人可能遭受类似症状但未被诊断。
由于对孕期人脑的研究极少，现阶段尚未有可靠的方法来检测围产期抑郁症。团队希望这项研究和进一步的研究能够揭示怀孕期间灰质和白质变化的典型节奏。在建立典型模式后，研究人员可以识别异常变化，这可能是围产期抑郁症的迹象。“谁知道这会带来什么样的临床应用，但首先我们必须要把这作为一个值得研究的问题，而科学长久以来一直忽略了它，”雅各布斯说道。
鉴于超过85%的美国女性在一生中经历怀孕，这令人惊讶的是研究人员对其对大脑的影响知之甚少。女性健康问题一直是研究的弱项，怀孕也包括在该研究领域内。自1993年以来，研究人员才被要求在美国国立卫生研究院资助的临床试验中包括女性，许多临床试验仍然排除孕妇。在过去25年发表的脑成像文章中，考虑特定于女性健康因素的文章不到0.5%。有时候这些排除出于谨慎考虑。
雅各布斯和她的团队使用了一种称为磁共振成像或MRI的大脑扫描方法，只有在参与者体内或体表有金属的情况下它才不安全。尽管对孕妇没有已知的风险，但她们常被排除在MRI研究之外，因为担心未来可能出现风险。“我认为或许出于安全性被作为一种统一的托辞，但实际上历来生物医学科学历史上女性的身体被忽视了，”雅各布斯说道。雅各布斯是许多认为MRI对孕妇完全安全的神经科学家之一。
她鼓励研究人员在考虑是否进行针对怀孕参与者的研究时，平衡谨慎与研究的潜在积极影响。“在这项研究发表之前，我们分享了我们的协议，它实际上帮助了一些人能够去他们的成像中心说‘让我们扫描孕妇。这是可以的，’”普里切特说道。“所以它确实尝试启动了母亲大脑领域的成长并在怀孕期间进行扫描。”