Forscher haben eine der ersten umfassenden Karten erstellt, die zeigen, wie sich das Gehirn während der Schwangerschaft verändert, und so das Verständnis eines noch wenig erforschten Bereichs erheblich verbessern.
Laut der am Montag in der Fachzeitschrift Nature Neuroscience veröffentlichten Studie können bestimmte Gehirnregionen während der Schwangerschaft kleiner werden und gleichzeitig ihre Konnektivität verbessern, wobei „nur wenige Gehirnregionen während des Übergangs zur Mutterschaft intakt bleiben“.
Die Studienergebnisse basieren auf dem Fall einer gesunden 38-jährigen Frau, die die Autoren drei Wochen vor der Empfängnis bis zwei Jahre nach der Geburt ihres Kindes untersuchten. Dr. Elizabeth R. Chrastil, Professorin an der University of California, Irvine, unterzog sich einer In-vitro-Fertilisation. Sie war diejenige, die das Projekt entworfen hat und wollte es als Teilnehmerin nutzen, wie dies in früheren Untersuchungen geschehen ist.
„Es gibt so viel, was wir über die Neurobiologie der Schwangerschaft noch nicht verstehen“, sagte Dr. Emily Jacobs, Hauptautorin der Studie und außerordentliche Professorin am Department of Psychological and Brain Sciences der University of California in Santa Barbara. während einer Pressekonferenz zur Studie. „Und das liegt nicht daran, dass Frauen zu kompliziert sind.[…]Dies ist eine Folge der Tatsache, dass die biomedizinischen Wissenschaften die Gesundheit von Frauen in der Vergangenheit ignoriert haben. Wir schreiben das Jahr 2024 und dies ist der erste Blick auf diesen faszinierenden neurobiologischen Übergang. »
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Ungefähr 85 % der sexuell aktiven Frauen, die keine Verhütungsmittel anwenden, können damit rechnen, innerhalb eines Jahres schwanger zu werden, und jedes Jahr werden etwa 208 Millionen Frauen schwanger.
„Das Gehirn ist ein endokrines Organ und Sexualhormone sind starke Neuromodulatoren, aber ein Großteil dieses Wissens stammt aus Tierversuchen“, sagte Jacobs. Humanstudien stützen sich in der Regel auf Bildgebung des Gehirns und endokrine Beurteilungen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt von Personengruppen durchgeführt wurden.
„Aber dieser Gruppendurchschnittsansatz kann uns nichts darüber sagen, wie sich das Gehirn aufgrund hormoneller Schwankungen von Tag zu Tag oder von Woche zu Woche verändert“, fügte Jacobs hinzu. „Mein Labor hier an der UC Santa Barbara nutzt präzise Bildgebungsmethoden, um zu verstehen, wie das Gehirn auf wichtige neuroendokrine Übergänge wie den zirkadianen Zyklus, den Menstruationszyklus, die Menopause und nun, in diesem Artikel, auf einen der größten neuroendokrinen Übergänge, die ein Mensch erleben kann, reagiert , nämlich Schwangerschaft. »
Wie eine Schwangerschaft das Gehirn einer Mutter veränderte
Jacobs und Kollegen führten 26 MRT-Scans und Bluttests bei der Erstgebärenden durch und verglichen sie dann mit Gehirnveränderungen, die bei acht Kontrollteilnehmerinnen beobachtet wurden, die nicht schwanger waren.
Bis zur neunten Schwangerschaftswoche stellten die Autoren eine weitverbreitete Abnahme des Volumens und der Dicke der grauen Substanz der Großhirnrinde fest, insbesondere in Regionen wie dem Default-Mode-Netzwerk, das mit sozialen kognitiven Funktionen verbunden ist. Graue Substanz ist lebenswichtiges Gehirngewebe, das Empfindungen und Funktionen wie Sprache, Denken und Gedächtnis steuert. Nachdem die kortikale Dicke im Kindesalter ihren Höhepunkt erreicht hat, nimmt sie im Laufe des Lebens ab.
Scans zeigten auch eine Zunahme der Mikrostruktur der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit und der weißen Substanz während des zweiten und dritten Trimesters, wobei alle diese Anomalien mit erhöhten Östradiol- und Progesteronspiegeln verbunden waren. Zerebrospinalflüssigkeit trägt dazu bei, das Gehirn zu nähren, zu schützen und Abfallstoffe zu entfernen. Weiße Substanz hilft Bereichen des Gehirns, Informationen zu kommunizieren und zu verarbeiten.
Einige Veränderungen, darunter das Volumen und die Dicke der Kortikalis, blieben zwei Jahre nach der Geburt bestehen, während andere etwa zwei Monate nach der Entbindung wieder auf ein Niveau zurückkehrten, das dem Zeitraum vor der Empfängnis ähnelte. Und im Vergleich zur Kontrollgruppe war die Veränderung des Volumens der grauen Substanz der Frau fast dreimal so groß.
„Diese Studie ist von grundlegender Bedeutung, um den Grundstein für zukünftige Forschung zu legen, indem sie Daten liefert, die es zukünftiger Forschung ermöglichen werden, weiter zu erforschen und zu untersuchen, wie wir gesunde Gehirnveränderungen während der Schwangerschaft (bei der Mutter, die sich wahrscheinlich auf die Entwicklung des Fötus auswirken wird) unterstützen können“, sagte Dr. Das teilte Jodi Pawluski, eine in Frankreich lebende Neurowissenschaftlerin, Therapeutin und Autorin, per E-Mail mit. Pawluski war an der Forschung nicht beteiligt.
Die Fallstudie „dient auch als Beweis dafür, dass Präzisionsbildgebungsstudien gut geeignet sind, den gesamten dynamischen Bereich von Gehirnveränderungen zu erkennen, die während der Schwangerschaftsperiode auftreten“, sagte die Forscherin Dr. Magdalena Martínez García, Postdoktorandin für menschliche Neurowissenschaften am Jacobs Lab an der UC Santa Barbara, der nicht an der Studie beteiligt war.
Was Gehirnveränderungen für Eltern bedeuten
Welche funktionellen Auswirkungen diese Gehirnveränderungen auf gebärende Eltern haben könnten, müsse noch geklärt werden, sagte Dr. Elseline Hoekzema, Leiterin des Schwangerschafts- und Gehirnlabors am Universitätsklinikum Amsterdam, per E-Mail. Hoekzema nahm nicht an der Studie teil.
Einige frühere Arbeiten von Hoekzema hätten jedoch Zusammenhänge zwischen schwangerschaftsbedingten Gehirnveränderungen und der Reaktion und Bindung des Gehirns und des Körpers des gebärenden Elternteils auf Signale des Säuglings aufgezeigt, fügte Hoekzema hinzu. Diese Ergebnisse stimmen auch mit Tierstudien überein, die zeigen, dass Gehirnveränderungen für den Beginn und die Fortsetzung der mütterlichen Fürsorge von entscheidender Bedeutung sind.
Die Abnahme des Volumens der grauen Substanz und der kortikalen Dicke könnte darauf hindeuten, dass es für das mütterliche Gehirn „so aussieht, als ob weniger tatsächlich mehr sein kann“, sagte Pawluski. „Es wird möglicherweise effektiver. »
Die Zunahme der Mikrostruktur der weißen Substanz könnte andererseits „eine Steigerung des Informationsaustauschs und der Kommunikation zwischen verschiedenen Bereichen des Gehirns“ bedeuten, sagte Pawluski. Diese Erkenntnisse könnten auch wichtige Implikationen für die Prävention oder Behandlung perinataler psychischer Gesundheitsprobleme oder für die Förderung eines gesunden Übergangs zur Mutterschaft haben.
Natürlich bedeuten diese neuronalen Veränderungen, die bei einer Frau auftreten, nicht, dass sie bei allen oder in gleichem Ausmaß bei allen auftreten. Es sei daher notwendig, sie in Studien mit größeren Teilnehmerzahlen zu replizieren, sagten die Experten.
Bisherige Untersuchungen zeigen jedoch, dass die Veränderungen „bei allen Frauen relativ sehr konsistent sind“, sagte Hoekzema. „In einer Studie haben wir herausgefunden, dass alle Teilnehmerinnen durch einen Computeralgorithmus allein aufgrund von Veränderungen in ihren Gehirnen als schwanger oder nicht schwanger eingestuft werden konnten. Und bisher haben wir diese Änderungen bereits repliziert. »
Trotz der unbeantworteten Fragen sagte Pawluski, sie möchte, dass gebärende Eltern wissen, dass diese Veränderungen normal und gesund sind und nicht ein Defizit, das manche Menschen als stereotype Erfahrung der Mutterschaft betrachten.
„Unsere Unwissenheit hat Konsequenzen“, sagte Jacobs. Wissenschaftler verfügen nicht über die erforderlichen Daten, um beispielsweise eine postnatale Depression vorherzusagen, bevor sie einsetzt, oder um die langfristigen Auswirkungen von Präeklampsie auf die Gehirngesundheit zu verstehen.
Die Studie stellt auch den Start des Maternal Brain Project dar, einer internationalen Initiative, die von der Ann S. Bowers Women’s Brain Health Initiative und der Chan Zuckerberg Initiative unterstützt wird und für die eine viel größere Kohorte von Frauen und ihren Partnern an der UC Santa Barbara eingeschrieben ist in Spanien.
„Wir brauchen bessere Daten“, fügte Jacobs hinzu. „Von den 50.000 in den letzten 30 Jahren veröffentlichten Artikeln zur Bildgebung des Gehirns konzentrieren sich weniger als die Hälfte von 1 % auf Gesundheitsfaktoren von Frauen, wie etwa eine Schwangerschaft. Wenn wir also über wissenschaftliche Erkenntnisse sprechen, müssen wir uns fragen, wem sie dienen. »
Korrektur: In einer früheren Version dieses Artikels wurde fälschlicherweise die Universität angegeben, an der Dr. Chrastil eine Professur innehat.
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