发布日期： 2024年08月05日
来源：Nature
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神经科学家Susana Carmona当时是一名研究注意力缺陷多动障碍的博士后——开车送两名同事去参加一个聚会时，其中一名同事透露她正在考虑要个孩子。三人沉浸在关于怀孕会如何改变她的大脑的谈话中，以至于他们离开派对，前往实验室搜索文献。他们在啮齿类动物身上发现了大量的研究，但在人类身上，“基本上什么都没有”，Carmona说。Carmona和她的同事们对这一研究差距感到震惊，他们说服了西班牙巴塞罗那自治大学的导师Oscar Vilarroya让他们进行一项研究，利用磁共振成像(MRI)来测量女性怀孕前和分娩后的神经解剖学。
这项调查与他们的主要项目挤在一起，历时8年，包括数十名参与者。2016年发表的研究结果很有启发性。分娩后两到三个月，大脑皮层的多个区域平均比受孕前小2%。两年后，它们中的大多数仍然规模较小。尽管大脑皮层萎缩可能会引起缺陷的想法，但研究小组表明，大脑皮层萎缩的程度预示着母亲对婴儿的依恋程度，并提出怀孕为大脑成为父母做准备。
Carmona是揭示怀孕和为人父母如何改变大脑的几位科学家之一。Elseline Hoekzema是2008年那天晚上Carmona的乘客之一。2022年，现就职于荷兰阿姆斯特丹大学医学中心的Hoekzema证实，在怀孕期间萎缩的大脑皮层区域在分娩后至少一年内的功能也会有所不同。
研究人员说，这些研究和其他研究强调了一个长期以来被神经科学所忽视的转折性生活事件——每年约有1.4亿女性经历这一事件。
加拿大多伦多大学(University of Toronto)的神经科学家Liisa Galea说:“人们对怀孕有很多关注，但主要是在身体和怀孕成功方面。”在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，“怀孕大脑”的刻板印象在许多社会中普遍存在。调查显示，50-80%经历过怀孕和分娩的人都有记忆缺陷、“脑雾”或其他认知问题。“人们真的很想知道他们的大脑和思想发生了什么，”康涅狄格州纽黑文耶鲁大学的神经科学家Winnie Orchard说。
几个纵向脑成像项目正在进行中，但该领域还处于起步阶段。“我们还处于早期阶段，”Hoekzema说。“我们已经看到了大脑的强烈变化，但这对母亲的影响才刚刚开始。”
怀孕及其荷尔蒙激增极大地改变了生理。Galea说:“为了让胎儿生长，几乎身体的每一个系统都被劫持了。”在动物身上，这些激素已被证明可以改变大脑和行为。例如，未交配的雌鼠通常会忽视或杀死幼鼠。但给这些动物注射模仿怀孕的激素会让它们表现得像妈妈一样，梳理和保护幼崽。
在人类身上研究怀孕的生物学效应要复杂得多。人类的行为变化要明显得多，怀孕的生理剧变与重大的社会心理和环境变化同时发生。“解开所有这些碎片真的很复杂，”Orchard说。她说，与怀孕无关的生物学变化的例子来自新爸爸，他们也会经历荷尔蒙的变化和大脑的变化，这些变化部分与母亲的变化一致。他们提供的护理越多，这些变化就越大。
因此，使用一个适当的比较组是必要的——无论是父亲、非亲生母亲还是非女性亲生父母。Hoekzema和Carmona的第一项研究比较了怀孕的母亲和新爸爸，Carmona今年早些时候比较了女同性恋夫妇中怀孕和未怀孕的母亲。虽然没有怀孕的父母的大脑也有细微的变化，但与怀孕的人相比，这些变化是微不足道的。
规律似乎是，任何在怀孕期间改变大小的大脑区域都会缩小。许多大脑结构都会受到影响，包括参与奖励处理的腹侧纹状体，以及控制本能行为的下丘脑。海马体是记忆的基本结构，在怀孕期间也会短暂萎缩。
但是影响最大的是大脑皮层，Hoekzema说，特别是在整合来自大脑其他区域的信息的区域，“这是我们与其他动物最不同的地方”。
在他们2016年的论文中，Hoekzema和Carmona表明，出生后不久的变化主要影响了一个被称为默认模式网络的回路。Hoekzema说，这个网络“参与了心理理论和移情等社会过程;思考和理解他人和你自己。”
在今年的一篇预印本中，Carmona的研究小组通过对怀孕期间以及怀孕前后的女性进行核磁共振扫描，改进了这一结果。(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。)妊娠中期和晚期的数据显示，整个大脑皮层在怀孕期间收缩了近5%。
出生后，大多数变化迅速而完全逆转——除了默认模式网络。在那里，“恢复是不同的，可能达不到孕前的水平”。
这些变化可能是由激素驱动的。Hoekzema和Carmona独立观察到，神经解剖学变化的程度与雌激素和相关激素的水平相关。
但这些变化对行为意味着什么呢?不断积累的数据表明，默认模式网络的变化程度与母子依恋的强度、母亲对婴儿照片的反应和筑巢行为相关，与依恋过程中的问题成反比。Hoekzema说，考虑到神经网络在诸如移情和心理理论等社会过程中的作用，这些联系是有道理的。
对一些人来说，直观地认为收缩是一种赤字，而它真正发出的信号是一种变化。Hoekzema说，对神经代谢物的研究表明，神经元不太可能丢失。大多数研究人员认为，收缩反映了神经功能的改进。
这表明，怀孕和分娩的过程会诱发神经发育的转变——类似于伴随青春期而来的激素驱动的大脑变化。的确，这两个生命阶段的特征不仅是大脑皮层的萎缩，还包括大脑皮层褶皱表面的变平。这些变化可能会让个人过渡到生命的一个新阶段——在青春期，进入独立;怀孕后，变成有人依赖你。
除了与婴儿护理直接相关的适应外，还有关于怀孕如何更普遍地影响认知的问题。2023年，当Orchard回顾这个话题时，她遇到了一大堆孤立的研究。“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，”她说。
然而，记忆缺陷在妊娠晚期经常被观察到。Orchard说，这些可能与海马体体积的减少有关，但它们很少有临床意义或对日常生活有害。
产后数据则不那么确凿。“一些研究显示出了缺陷。一些研究显示没有差异。一些研究甚至显示出一些增强效果，”Orchard说。其中一项可能得到提升的技能是执行功能，这是一种在自我调节和管理竞争性认知需求中很重要的高级过程。
这使得“怀孕大脑”的想法变得复杂。确认偏误可能会导致一些人认为他们的大脑功能比真正健忘的时候更差。但新妈妈们通常要承受相当大的认知负担，并能很好地完成许多新的脑力任务。
Orchard发现，在分娩一年后，主观上报告有认知缺陷的母亲在实验室测试中与没有认知缺陷的母亲相比没有任何区别。但是，她说，“仅仅因为我们找不到它，并不意味着它不存在”。
有一个问题肯定适用于怀孕和早期生育，那就是心理健康问题的风险增加。
在世界范围内，产后抑郁症影响了17%的新妈妈，在低收入和中等收入国家发病率最高。精神病和强迫症的发生率也在上升，尽管它们的绝对患病率非常低。
再一次，荷尔蒙是一个可能的罪魁祸首。众所周知，孕酮在出生时急剧下降，但直到去年，美国才批准了第一种口服治疗产后抑郁症的药物，祖拉诺酮。祖拉诺酮与黄体酮类似，作用于大脑中的受体，帮助调节情绪。
Galea说，许多与怀孕有关的生理变化——从海马萎缩到神经化学和免疫变化——反映了抑郁症的变化。“就像一场完美风暴。”
Carmona认为，长期进行的大型研究，深入表征了怀孕的许多方面，包括大脑成像，监测激素水平和免疫因素，以及心理社会数据，可以提供一些启示。其他研究可能会招募更多的志愿者，以确定关键因素在不同人群中的差异。
其中一些样本必然包括患有抑郁症的人，以及潜在的其他精神问题，以及与婴儿关系困难的人。这将有望揭示负面结果的显著相关性。“这就像整个故事的结局，”Carmona说，“试图将其转移到临床实践中。”
与此同时，研究人员发现了有孩子的好处，他们渴望进一步探索。从长远来看，它可能会使大脑保持年轻。2019年，瑞士洛桑大学医院研究衰老问题的Ann-Marie de Lange从参加英国生物银行项目的约1.2万名中年女性身上获取了脑部扫描数据。de Lange很高兴地发现，与其他许多数据集不同，这些数据集包括了父母身份，于是他问，女性的大脑是否会因生育了多少个孩子而发生变化。
通过将神经解剖学数据转化为大脑年龄评分的算法，de Lange发现，母亲的大脑看起来比没有孩子的女性平均年轻7个月左右。5月份发表的另一项研究支持了这一发现，表明中年父母的大脑——无论性别——在功能上似乎更年轻，有越多孩子的大脑区域连接越好。
这些结果表明，怀孕期间的神经可塑性“可能对大脑有促进作用”。
这些研究强调了这个新兴领域的一个重要信息:生物医学研究应该经常考虑生育史，因为生孩子对大脑有急性和长期的影响。
更直接的是，研究人员主张考虑到这一时期显著的神经可塑性的社会政策，例如需要长时间的带薪产假。“当我们考虑神经适应和巨大变化的时候，”Orchard说，“我们需要承认，变化需要时间，这是一个脆弱的时期。”
建立一个研究领域也需要时间。但16年过去了，Carmona在她的车里进行了那次决定命运的谈话，她期待着一个更有见地的未来。“我有信心，”她说，“我们会在未来十年发现非常非常有趣的东西。”
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