直到20世纪70年代左右,人类大脑被认为像计算机一样是"硬连线"的,其神经网络在整个成年期保持固定。
实际上,这个令人难以置信的器官可以一次又一次地重塑自我。
就像泰勒·斯威夫特的职业生涯一样,人类大脑有几个"主要时期"——而母亲身份似乎也不例外。
2024年,美国神经科学家提供了人类大脑在单次怀孕过程中的首张详细地图。
参与这项研究的女性允许在妊娠前、妊娠期间和妊娠后进行脑部扫描。
随着预产期临近,研究人员注意到她大脑的某些部分体积在缩小。
这种蜕变是科学家们前所未见的。
这促使"母体大脑项目"(Maternal Brain Project, MBP)的启动:这是一项研究计划,旨在更好地了解母亲身份期间大脑如何变化——这是一个专家严重忽视的课题。
据加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)领导MBP的神经科学家艾米丽·雅各布斯(Emily Jacobs)称,自1990年以来,只有0.5%的脑部扫描研究关注女性健康。
雅各布斯和她的团队现在正将研究扩展到全球,该项目目前正在扩展,包括美国更多的机构和西班牙的一家机构。
自2024年以来,对更多母亲的脑部扫描显示了同样广泛的大脑体积损失。
此外,在怀孕期间,大脑的血管系统似乎也发生了变化,包括脑脊液流动方式的改变。
"几乎大脑的每个区域在怀孕期间都发生了显著变化,"雅各布斯告诉ScienceAlert。
"我们知道心血管系统在怀孕期间会发生深刻变化以适应不断成长的胎儿,而根据这些数据,我们观察到脑血管系统也会对怀孕产生显著的适应性变化。"
(2024年的研究中,广泛的皮层灰质体积变化随着妊娠周数的推进而发生。颜色越深的区域表示受妊娠过渡影响最大的区域。(劳拉·普里施切特))
结果尚未发表在同行评审的期刊上,但雅各布斯和她的同事检查的所有400个大脑区域中,97%在妊娠期间和分娩后显示出变化。
总体脑容量的减少听起来可能有负面影响,但极有可能,这些广泛的变化反映了大脑如何重塑自身,使其在母亲身份方面更加高效。
毕竟,这个高度可塑的器官只能使用有限的组织来应对重大的生活事件,如青春期、怀孕或更年期。
"这个项目以及类似项目正在更新我们思考和谈论'母性转变'(matrescence)的方式,"雅各布斯说,"打破了'孕傻'(mommy brain)功能失调或不足的过时观念,而是将母体大脑描述为一个能够持续进行大脑适应和神经可塑性的器官。"
一些证据表明,无论性别如何,人类大脑一生中都有五个时期。(盖茨剑桥)
博士生汉娜·格罗青格(Hannah Grotzinger)领导了母体大脑项目持续进行的数据收集工作。
该研究现在包括美国的20名参与者,包括首次成为母亲的女性、第二次成为母亲的女性,以及两个对照组:父亲和未怀孕的女性。
这些参与者在一个为期18个月的期间内定期接受跟踪,使用磁共振成像(MRI)扫描、血液抽取以及关于情绪、睡眠和健康的问卷调查。
到目前为止,研究团队已经进行了150多次扫描,在首次成为母亲的女性中,雅各布斯、格罗青格和同事们观察到高度相似的结构变化。
大脑的总体积在怀孕期间似乎呈线性减少,但在孩子出生后显示出一些恢复到基线的迹象。
"我们看到整个大脑的结构重塑呈现出广泛一致的模式,"琼斯解释道。
"总体脑容量、灰质体积和皮质厚度在怀孕期间显著减少,并在产后部分恢复,而脑脊液则遵循相反的模式。"
此外,这些变化发生在与第一位参与者相同的脑区。这些区域包括颞上回、中线、前额皮质和皮质下区域。
下一步是建立更大、更多样化的母亲群体,以了解个体因素(如生育治疗、妊娠并发症或母乳喂养)如何影响大脑在怀孕期间和产后的重塑。
目标是建立世界上最全面、开放获取的母体大脑数据库。
这样,研究人员就可以开始回答一些问题:母体大脑的重塑如何影响认知?我们能否检测到产后抑郁症的早期生物标志?
妊娠条件如子痫前期或妊娠糖尿病对大脑健康有什么长期影响?
(相关:《你的大脑经历5个截然不同的时期,大规模研究发现》)
UCSB的神经科学家将与宾夕法尼亚大学的科学家以及西班牙名为IISGM的研究机构一起领导这项研究。
2023年,琼斯在《自然》杂志上撰写了一篇观点文章,突显了脑健康研究中主要的性别差异。
"代表性不是问题:OpenNeuro.org列出的神经影像学研究中约50%的受试者是女性,"她写道。
"研究人员只是没有选择研究(资助者也没有投资研究)特定于女性的健康因素。"
全球母体大脑项目致力于改变这一状况。
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