新研究：怀孕对女性大脑的影响出人意料

自然杂志的文章报道说，长期被神经科学忽视的怀孕期间大脑转型问题正在得到更多研究。2008年11月，神经科学家苏珊娜·卡莫纳当时是一名研究注意力缺陷多动障碍的博士后，她正开车送两位同事去参加一个聚会，其中一位同事透露她正在考虑要孩子。
三人沉浸在关于怀孕可能改变她大脑的谈话中，以至于他们偏离了聚会，前往实验室寻找文献。
他们发现了大量关于啮齿动物的研究，但关于人类的研究“基本上是空白”，卡莫纳说道。卡莫纳和她的同事们对研究空白感到震惊，于是说服了他们在西班牙巴塞罗那自治大学的导师奥斯卡·维拉罗开展一项研究，使用磁共振成像(MRI)测量女性在怀孕前和分娩后的神经解剖结构。
这项调查挤占了她们的主要项目的时间，耗时八年，参与者多达数十人。
2016年公布的调查结果具有启示性。分娩后两到三个月，大脑皮层的多个区域平均比受孕前缩小了2%。两年后，大部分区域仍然较小。虽然萎缩可能让人联想到缺陷，但研究小组发现，大脑皮层萎缩的程度可以预测母亲对婴儿的依恋程度，并认为怀孕可以促进大脑为养育子女做好准备。
如今，卡莫纳在马德里格雷戈里奥·马拉尼翁健康研究所工作，她是揭示怀孕和养育子女如何改变大脑的科学家之一。2008年那个晚上，车上乘客之一艾尔塞琳·霍克泽玛是另一位。
2022年，目前在荷兰阿姆斯特丹大学医学中心的霍克泽玛证实，怀孕期间萎缩的皮质区域，在分娩后至少一年内也会发挥不同的功能。研究人员表示，这些研究和其他研究凸显了神经科学长期忽视的一个重大生活事件，要知道每年约有1.4亿女性经历这一事件。
加拿大多伦多大学神经科学家丽莎·加莱亚表示：“人们对怀孕的关注度很高，但主要关注的是身体和成功怀孕。”
已发表的人类神经影像学研究中，只有0.5%关注了女性特有的健康因素。然而，许多社会普遍存在“怀孕大脑”的刻板印象。调查显示，50-80%经历过怀孕和分娩的人报告说记忆力下降、出现“脑雾”或其他认知问题。康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学的神经科学家温妮·奥查德说：”人们真的想知道他们的头脑和思维发生了什么变化。”
目前正在进行几个纵向脑成像项目，但仍处于起步阶段。霍克泽玛说：“我们仍处于早期阶段。我们已经看到了大脑的强烈变化，但只是开始触及这对母亲意味着什么。”
怀孕及其荷尔蒙激增极大地改变了生理机能。加莱亚说：”身体中的几乎每一个系统都被劫持，以允许胎儿生长。在动物身上，这些激素已被证明可以改变大脑和行为。例如，未生育的雌性大鼠通常会忽视或杀死幼崽。但向动物注射模拟怀孕的激素后，它们会表现得像母亲一样，照顾和保护幼崽。”
研究怀孕对人类的生物学影响要复杂得多。人类的行为变化没有那么明显，怀孕的生理变化与重大的心理和环境变化同时发生。
“厘清所有这些因素确实相当复杂，”奥查德说道。
她说，独立于怀孕的生物学变化实例来自初为父亲的男性，他们也会经历荷尔蒙变化和大脑改变，这些变化与母亲所经历的变化部分吻合。他们提供的照顾越多，这些变化就越大。因此，使用适当的对照组至关重要——无论是父亲、非亲生母亲还是非女性生育的父母。霍克泽玛和卡莫纳的首次研究将孕妇与新手父亲进行了比较，而卡莫纳在今年早些时候则比较了女同性恋夫妇中的孕妇和非孕妇。

虽然非孕妇父母的大脑也会发生细微变化，但与孕妇相比，这些变化微不足道。似乎有一条规律，即怀孕期间任何大脑区域的大小都会缩小。许多大脑结构受到影响，包括参与奖励处理的腹侧纹状体和有助于控制本能行为的下丘脑。
海马体是记忆的重要结构，在妊娠期间也会暂时缩小。但大脑皮层受到的影响最大，霍克泽玛说，尤其是整合大脑其他区域信息的区域，“这是我们与其他动物最大的不同之处”。
在2016年的论文中，霍克泽玛和卡莫纳指出，出生后不久出现的变化主要影响了一个名为默认模式网络（（注，Default Mode Network，DMN是一组在大脑中紧密连接的区域，在个体处于休息状态或进行内省思考时，例如回忆过去、计划未来、思考他人的情感状态等表现出高度活动的神经网络。相反，当个体集中注意力处理外部任务时，这些区域的活动通常会减弱））的回路。霍克泽玛说，这个网络“参与社会过程，例如心智理论和同理心，思考和理解他人和自己”。
在今年的预印本中，卡莫纳团队通过对孕妇在怀孕期间以及前后进行MRI扫描，完善了这一结果。(过去，伦理审查委员会一直对批准临床不必要的扫描持谨慎态度)。
第二和第三个三个月的数据表明，整个大脑皮层在怀孕期间缩小了近5%。孩子出生后，大多数变化会迅速且完全逆转，默认模式网络除外。卡莫纳说，这里的“恢复过程不同，可能达不到怀孕前的水平”。
这些变化可能是由激素引起的。霍克泽玛和卡莫纳分别观察到神经解剖学变化的大小，与雌激素和相关激素的水平有关。
但这些变化对行为有什么影响?
不断积累的数据表明，默认模式网络的变化程度与母婴依恋程度、母亲对婴儿图片的反应和筑巢行为有关，与依恋过程中的问题成反比。
霍克泽玛说，考虑到默认模式网络在移情和心智理论等社会过程中的作用，这些联系是有意义的。
加莱亚说，有些人直觉上将萎缩视为一种缺陷，而实际上只是表明了一种变化。
霍克泽玛说，对神经代谢物的研究表明，神经元不太可能丢失。大多数研究人员倾向于认为萎缩反映了神经功能的完善。这表明妊娠和分娩的过程会引起神经发育的过渡，类似于青春期伴随的激素驱动的大脑变化。事实上，这两个生命阶段不仅以大脑皮层萎缩为特征，而且以大脑皮层折迭表面的扁平化为特征。
这些变化可能使个体过渡到人生的下一个阶段。青春期时，个体开始独立，怀孕后，个体开始承担照顾他人的责任。除了与婴儿护理直接相关的适应之外，还有关于怀孕如何更普遍地影响认知的问题。2023年，当奥查德回顾这个话题时，她遇到了许多孤立的研究报告。
她说：“不同的研究选择了不同的时间点、不同的认知任务或不同的对照组。”
然而，在怀孕的第三阶段，人们总是观察到记忆缺陷。奥查德说，这可能与海马体积减少有关，但很少对日常生活产生临床意义或不利影响。产后数据则没有那么确定。
“有些研究显示存在缺陷，有些则显示没有差异，有些甚至显示有所提升，“奥查德说。执行功能是一项可能得到提升的技能，这是一种高级过程，对自我调节和管理相互竞争的认知需求非常重要。
这给“怀孕大脑”的说法带来了复杂性。当人们出现健忘时，确认偏差可能会导致他们认为自己的大脑功能比实际差。但新手妈妈通常在认知负担相当大的情况下，也能很好地完成许多新的心理任务。
奥查德发现，在分娩一年后，主观上报告认知缺陷的妈妈在实验室测试中与非妈妈相比没有差异。但是，她说：“仅仅因为我们没有发现，并不意味着它不存在”。
怀孕和育儿初期面临的一个问题就是心理健康问题风险增加。
全球范围内，产后抑郁症影响着17%的新妈妈，其中低收入和中等收入国家发病率最高。虽然精神病和强迫症绝对发病率很低，但发病率也较高。
激素也是可能的原因之一。
众所周知，孕酮在分娩时急剧下降，但直到去年，美国才批准了第一种用于治疗产后抑郁症的口服药物——左炔诺酮。左炔诺酮与孕酮类似，作用于大脑中的受体，有助于调节情绪。
加莱亚表示，许多与怀孕相关的生理变化——从海马萎缩到神经化学和免疫学变化，与抑郁症的变化相似，“这就像一场完美的风暴。”
卡莫纳认为，对怀孕及其后的许多方面进行深入描述的大型长期研究（涉及脑成像、激素水平和免疫因子监测以及社会心理数据）可能会提供一些启示。其他研究可以招募更多研究程度较低的志愿者，以确定关键因素在不同人群中的变化。其中一些样本中必然包括抑郁症患者、可能患有其他精神疾病的人以及与婴儿相处困难的人。这有望揭示负面结果的相关性。卡莫纳说：“这就像整个故事的结尾，试图将其应用到临床实践中。”
与此同时，研究人员发现了一个生孩子的积极方面，他们渴望对此进行更多的探索。从长远来看，这可能使大脑保持年轻。
2019年，在瑞士洛桑大学医院研究衰老的安-玛丽·德·兰格，从英国生物银行项目中招募的约12000名中年女性中获取了脑部扫描数据。
德·兰格很高兴地发现，与许多其他数据集不同，这个数据集包含了父母身份，她询问这些女性的大脑是否因生育子女的数量而有所不同。
德·兰格使用将神经解剖数据转换为脑龄评分的算法发现，母亲的大脑平均看起来比没有孩子的女性年轻7个月。5月发布的一份预印本中的另一项研究支持了这一发现，表明中年父母(无论性别)的大脑功能似乎更年轻，生育的孩子越多，大脑连 接的区域就越多。
德·兰格表示，这些结果表明怀孕期间的神经可塑性“可能有助于大脑发育”。这些研究强调了这一新兴领域的重要信息：生物医学研究应常规考虑生育史，因为生育对大脑有显著的长期影响。更直接的是，研究人员主张制定考虑到这一时期显著神经可塑性的社会政策，例如需要延长带薪产假。
“当我们考虑神经适应和重大变化时期时，“奥查德说，”我们需要认识到变化需要时间，这是一个脆弱的时期。“
建立研究领域也需要时间。但自那场在车上的重要谈话至今已经过去了16年，卡莫纳期待着未来能揭开更多谜团。
她说：“我相信，在未来十年内，我们会发现非常非常有趣的事情。”