Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara byli pionierami pierwszej szczegółowej mapy ludzkiego mózgu w czasie ciąży, śledząc zarówno zmniejszenie się istoty szarej, jak i wzrost istoty białej w całym okresie ciąży.
To przełomowe badanie ujawnia niezwykłą neuroplastyczność mózgu podczas ciąży, oferując nowy wgląd w zdrowie kobiet i potencjalnie pomagając we wczesnym wykrywaniu i leczeniu depresji poporodowej.
Ciąża to okres transformacji w życiu człowieka, w którym organizm przechodzi szybką adaptację fizjologiczną, aby przygotować się do macierzyństwa – o czym wszyscy wiemy. Tajemnicą pozostaje to, jaki wpływ na mózg mają gwałtowne zmiany hormonalne wywołane ciążą. Naukowcy z laboratorium profesor Emily Jacobs na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Barbara rzucili światło na ten niedostatecznie zbadany obszar dzięki pierwszej w historii mapie ludzkiego mózgu w czasie ciąży.
Dynamiczne zmiany w mózgu podczas ciąży
„Chcieliśmy przyjrzeć się trajektorii zmian w mózgu, szczególnie w oknie ciążowym” – powiedziała Laura Pritschet, główna autorka artykułu opublikowanego właśnie w czasopiśmie Neuronauka przyrodnicza. Powiedziała, że w poprzednich badaniach wykonywano zdjęcia mózgu przed ciążą i po niej, ale nigdy nie widzieliśmy mózgu ciężarnej w trakcie tej metamorfozy.
Śledząc losy jednej matki, która urodziła dziecko po raz pierwszy, naukowcy skanowali jej mózg co kilka tygodni, zaczynając przed ciążą i kontynuując przez dwa lata po porodzie. Dane zebrane we współpracy z zespołem Elizabeth Chrastil z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine ujawniają zmiany w istocie szarej i białej mózgu w trakcie ciąży, co sugeruje, że mózg jest zdolny do zadziwiającej neuroplastyczności aż do dorosłości.
Ich precyzyjne podejście do obrazowania pozwoliło im uchwycić dynamiczną reorganizację mózgu uczestnika z niezwykłą szczegółowością. Podejście to uzupełnia wczesne badania, w których porównywano mózgi kobiet przed i po ciąży. Autorzy zauważyli, że „naszym celem było wypełnienie luki i zrozumienie zmian neurobiologicznych zachodzących podczas samej ciąży”.
Dostosowania neurologiczne: materia szara i biała
Najbardziej wyraźnymi zmianami, które naukowcy zaobserwowali podczas obrazowania mózgu osoby badanej na przestrzeni czasu, był spadek objętości istoty szarej korowej, czyli pomarszczonej zewnętrznej części mózgu. Objętość istoty szarej zmniejsza się wraz ze wzrostem produkcji hormonów w czasie ciąży. Naukowcy podkreślili jednak, że zmniejszenie objętości istoty szarej niekoniecznie jest czymś złym. Ta zmiana może wskazywać na „dostrojenie” obwodów mózgowych, podobnie jak to dzieje się u wszystkich młodych dorosłych, gdy przechodzą przez okres dojrzewania, a ich mózgi stają się bardziej wyspecjalizowane. Ciąża prawdopodobnie odzwierciedla kolejny okres udoskonalania kory mózgowej.
„Laura Pritschet i zespół badawczy wykonali tour de force, przeprowadzając rygorystyczny zestaw analiz, które wygenerowały nowy wgląd w ludzki mózg i jego niesamowitą zdolność do plastyczności w wieku dorosłym” – powiedziała Jacobs.
Mniej oczywiste, ale równie znaczące, naukowcy odkryli znaczny wzrost istoty białej, zlokalizowanej głębiej w mózgu i ogólnie odpowiedzialnej za ułatwianie komunikacji między obszarami mózgu. Podczas gdy spadek istoty szarej utrzymywał się długo po porodzie, wzrost istoty białej był przejściowy, osiągając szczyt w drugim trymestrze ciąży i powracając do poziomu sprzed ciąży mniej więcej w momencie porodu. Zdaniem badaczy tego typu efektu nigdy wcześniej nie uchwycono za pomocą skanów przed i po, co pozwoliło na lepsze oszacowanie dynamiki mózgu w stosunkowo krótkim czasie.
„Mózg matki przechodzi choreograficzne zmiany w trakcie ciąży i w końcu możemy zobaczyć, jak się one rozwijają” – powiedziała Jacobs. Zmiany te sugerują, że mózg dorosłego człowieka jest zdolny do przejścia przez dłuższy okres neuroplastyczności – zmian w mózgu, które mogą wspierać adaptacje behawioralne związane z rodzicielstwem.
Szersze implikacje neurologii ciąży
„Osiemdziesiąt pięć procent kobiet zachodzi w ciążę raz lub więcej razy w ciągu swojego życia, a każdego roku około 140 milionów kobiet zachodzi w ciążę” – stwierdziła Pritschet, która ma nadzieję „rozwiać dogmat” dotyczący kruchości kobiet w czasie ciąży. Twierdziła, że neuronauki dotyczącej ciąży nie należy postrzegać jako niszowego tematu badawczego, ponieważ odkrycia uzyskane w ramach tej pracy „pogłębią nasze ogólne zrozumienie ludzkiego mózgu, w tym jego procesu starzenia”.
Zbiór danych o otwartym dostępie, dostępne w Interneciestanowi punkt wyjścia dla przyszłych badań mających na celu zrozumienie, czy wielkość i tempo tych zmian w mózgu dostarcza wskazówek na temat ryzyka u kobiety depresji poporodowej – choroby neurologicznej, która dotyka mniej więcej jedną na pięć kobiet. „Obecnie istnieją zatwierdzone przez FDA metody leczenia depresji poporodowej” – powiedział Pritschet, „ale wczesne wykrycie pozostaje nieuchwytne. Im więcej dowiemy się o mózgu matki, tym większa szansa, że będziemy musieli zapewnić ulgę.
Przyszłość badań mózgu matki
I to właśnie założyli autorzy. Dzięki wsparciu Inicjatywy na rzecz Zdrowia Kobiet Mózgu Ann S. Bowers, kierowanej przez Jacobsa, ich zespół opiera się na tych wczesnych odkryciach w ramach projektu Maternal Brain Project. Coraz więcej kobiet i ich partnerów rozpoczyna naukę na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Barbara w Irvine oraz w ramach międzynarodowej współpracy z badaczami z Hiszpanii.
„Eksperci w dziedzinie neurologii, immunologii reprodukcyjnej, proteomiki i sztucznej inteligencji łączą siły, aby dowiedzieć się więcej niż kiedykolwiek o mózgu matki” – powiedziała Jacobs. „Wspólnie mamy szansę uporać się z najbardziej palącymi i najmniej rozumianymi problemami zdrowia kobiet”.
Referencja: „Zmiany neuroanatomiczne obserwowane w przebiegu ciąży u człowieka” 16 września 2024 r., Neuronauka przyrodnicza.
