利亞姆·德魯 Liam Drew發表在最新一期《自然》(Nature)的<懷孕如何改變大腦，為成為父母做好準備>( How pregnancy transforms the brain to prepare it for parenthood)指出，這是一個長期被神經科學忽略的變革時期。這種情況正在開始改變。(It’s a transformational time long neglected by neuroscience. That is starting to change.)
使用磁振造影(MRI)來測量女性懷孕前後的神經解剖學
2008 年11 月，神經科學家蘇珊娜·卡莫納（Susana Carmona）——當時是一名研究注意力不足過動症的博士後——在開車送兩位同事去參加一個聚會時，其中一位透露她正在考慮生孩子。三人沉浸在懷孕如何改變她的大腦的討論中，以至於他們離開了聚會，前往實驗室尋找文獻。
卡莫納說，他們在囓齒動物身上發現了大量研究，但在人類身上，「基本上什麼都沒有」。
卡莫納和她的同事對研究中的這一差距感到震驚，說服了西班牙巴塞隆納自治大學的導師奧斯卡·維拉羅亞(Oscar Vilarroya)，讓他們進行一項研究，使用磁振造影(MRI)來測量女性懷孕前的神經解剖學，然後在他們生產後再做一次。
與他們的主要項目一起進行的調查花了八年時間，涉及數十名參與者。 2016 年發表的研究結果具有啟發性。產後兩到三個月，大腦皮質的多個區域平均比受孕前小2%。兩年後，其中大多數規模仍然較小。儘管萎縮可能會讓人產生缺陷的想法，但研究小組表明，皮質減少的程度可以預測母親對嬰兒的依戀強度，並提出懷孕使大腦為為人父母做好準備。
懷孕會提前你的「生理」年齡——分娩會讓你的「生理」年齡逆轉
如今，卡莫納在馬德里格雷戈里奧馬拉尼翁健康研究所工作，她是揭示懷孕和為人父母如何改變大腦的幾位科學家之一。埃爾塞琳·霍克澤瑪 (Elseline Hoekzema) 是另一個例子，她是 2008 年那天晚上卡莫納的乘客之一。 2022 年，現任職於荷蘭阿姆斯特丹大學醫學中心的 Hoekzema 證實，懷孕期間收縮的皮質區域在產後至少一年內也會產生不同的功能。
研究人員表示，這些研究和其他研究強調了一種長期被神經科學忽視的人生轉變事件——每年約有 1.4 億女性經歷過這一事件。
「人們對懷孕給予了很多關注，但主要關注的是身體和懷孕成功，」加拿大多倫多大學的神經科學家 Liisa Galea 說。在已發表的人類神經影像學研究中，只有0.5%研究了女性特有的健康因素。
然而，「懷孕大腦」的刻板印像在許多社會中普遍存在。調查顯示，50-80% 經歷過懷孕和分娩的人報告有記憶缺陷、「腦霧」或其他認知問題。 「人們真的想知道他們的大腦和思想發生了什麼，」康乃狄克州紐黑文耶魯大學的神經科學家溫妮·奧查德說。
幾個縱向腦部造影項目正在進行中，但該領域仍處於起步階段。 “我們仍處於早期階段，”Hoekzema 說。 “我們已經看到了大腦的強烈變化，但對於母親來說這意味著什麼才剛剛開始。”
懷孕及其荷爾蒙激增極大地改變了生理機能。
「為了胎兒的生長，體內的幾乎每一個系統都被劫持了，」加萊亞說。在動物身上，這些激素已被證明可以改變大腦和行為。例如，未交配的雌鼠通常會忽略或殺死幼鼠3。但給這些動物注射模擬懷孕的荷爾蒙會讓它們表現得像母親一樣，梳理和保護幼崽。
研究妊娠對人類的生物學影響要複雜得多。人類的行為變化不那麼明顯，懷孕期間的生理劇變與心理社會和環境的巨大變化同時發生。 「解開所有這些碎片確實相當複雜，」奧查德說。她說，與懷孕無關的生物學變化的例子來自新手爸爸，他們也會經歷荷爾蒙變化和大腦變化，這些變化部分與母親身上看到的情況相符。他們提供的護理越多，這些變化就越大。
因此，使用適當的對照組至關重要——無論是父親、非親生母親或非女性親生父母。 Hoekzema 和 Carmona 的第一項研究比較了妊娠母親與新父親，Carmona 今年早些時候比較了女同性戀夫婦中的妊娠母親和非妊娠母親5。儘管非妊娠父母的大腦發生了微妙的變化，但與懷孕的人相比，這些變化就相形見絀了。
不斷變化的大腦
規則似乎是，任何在懷孕期間改變大小的大腦區域都會萎縮。許多大腦結構受到影響，包括參與獎勵處理的腹側紋狀體和有助於控製本能行為的下丘腦。海馬體是記憶所必需的結構，在懷孕期間也會短暫收縮。
但影響最大的是大腦皮層，霍克澤馬說，特別是在整合大腦其他區域資訊的區域，「我們與其他動物最不同的地方」。
Hoekzema 和 Carmona 在 2016 年的論文中表明，出生後不久出現的變化主要影響了一個稱為預設模式網路的電路。霍克澤馬說，這個網絡「參與了心理理論和同理心等社會過程；思考和理解他人和自己」。
在今年的預印本5中，Carmona 的研究團隊透過對女性懷孕期間以及懷孕前後進行 MRI 掃描來完善這一結果。 （過去，倫理審查委員會一直對批准臨床上不必要的掃描持謹慎態度。）中期和晚期的數據顯示，整個懷孕期間大腦皮質收縮了近 5%。
出生後，大多數變化都會迅速完全逆轉——預設模式網路除外。卡莫納說，在那裡，「恢復情況有所不同，可能達不到懷孕前的水平」。
這些改變可能是由荷爾蒙驅動的。 Hoekzema 2和 Carmona 5獨立觀察到神經解剖學變化的程度與雌激素和相關激素的水平相關。
嚴重孕吐？科學家終於找出了可能的原因
但這些改變對行為意味著什麼？累積的數據表明，預設模式網路的變化程度與母嬰依戀的強度、母親對嬰兒照片的反應以及築巢行為相關，並且與連結過程中的問題成反比。霍克澤馬說，考慮到網路在同理心和心理理論等社會過程中的作用，這些連結是有意義的。
加萊說，對某些人來說，直覺上認為經濟萎縮是一種赤字，但它真正發出的訊號只是一種改變。霍克澤馬說，對神經代謝物的研究表明，神經元不太可能流失。大多數研究人員贊成這樣的觀點：收縮反映了神經功能的完善。
這表明懷孕和分娩過程會引起神經發育轉變——類似於青春期伴隨的荷爾蒙驅動的大腦變化。事實上，這兩個生命階段的標誌不僅是皮質收縮，而且還包括皮質折疊表面的扁平化。這些改變可能會讓個人過渡到人生的新階段──青春期，獨立；懷孕後，有人依賴你。
更廣泛的影響
除了與嬰兒護理直接相關的適應之外，還存在關於懷孕如何更廣泛地影響認知的問題。 2023 年，當 Orchard 回顧這個主題時，她遇到了一堆孤立的研究6。 「不同的研究選擇了不同的時間點、不同的認知任務或不同的比較組，」她說。
然而，在妊娠晚期中始終觀察到記憶缺陷。奧查德說，這些可能與海馬體積的減少有關，但它們很少有臨床意義或對日常生活有害。
產後數據的結論性差很多。 「有些研究顯示有缺陷。一些研究表明沒有差異。一些研究甚至顯示出一些增強，」Orchard 說。一項可能提升的技能是執行功能，這是一種高階過程，對於自我調節和管理競爭性認知需求非常重要。
「懷孕大腦」的想法很複雜。確認偏誤可能會導致一些人在健忘的時刻認為他們的大腦功能比實際情況更差。但新手媽媽通常承受著相當大的認知負擔，並且能夠很好地完成許多新的心理任務。
Orchard 發現，在生完孩子一年後，主觀報告認知缺陷的媽媽們在實驗室測試中與非媽媽們相比並沒有表現出差異8。但是，她說，「僅僅因為我們找不到它，並不意味著它不存在」。
脆弱的時刻
懷孕和生育初期肯定存在的一個問題是心理健康問題的風險增加。
在全球範圍內，產後憂鬱症影響著 17% 的新手媽媽，其中低收入和中等收入國家的發病率最高。精神病和強迫症的發生頻率也很高，儘管它們的絕對盛行率非常低。
同樣，荷爾蒙可能是罪魁禍首之一。眾所周知，孕酮在出生時會急劇下降，但直到去年，第一種治療產後憂鬱症的口服藥物 zuranolone 才在美國獲得批准。 Zuranolone 模仿黃體素相關物質，作用於大腦中的受體，幫助調節情緒。
爸爸的腸道微生物對懷孕健康和嬰兒的成長很重要
加萊亞說，許多與懷孕相關的生理變化——從海馬萎縮到神經化學和免疫學變化——反映了憂鬱症中常見的變化。 “這就像一場完美風暴。”
卡莫納認為，大規模、長期的研究深入描述了懷孕及以後的許多方面——包括大腦成像、監測激素水平和免疫因素以及社會心理數據——可能會提供一些線索。其他研究可能會招募更多研究程度較低的志願者來確定關鍵因素在不同人群中的差異。
其中一些樣本肯定包括患有憂鬱症的人，以及可能存在其他精神問題的人，以及與嬰兒建立聯繫遇到困難的人。這有望揭示負面結果的顯著相關性。 “這就像整個故事的結局，”卡莫納說，“嘗試將其轉移到臨床實踐。”
同時，研究人員發現了生孩子的好處，他們渴望進一步探索。從長遠來看，它可能會讓大腦保持年輕。 2019 年，瑞士洛桑大學醫院研究老化問題的安瑪莉‧德‧蘭格 (Ann-Marie de Lange) 收集了參與英國生物銀行計畫的約 12,000 名中年女性的腦部掃描資料。德蘭格很高興地發現，與許多其他資料集不同，該資料集包括父母身份，因此詢問女性的大腦是否會根據她們生育的孩子數量而變化。
懷孕的神經可塑性「可能會促進大腦的發展」
de Lange 使用將神經解剖數據轉換為大腦年齡評分的演算法，發現母親的大腦平均比沒有孩子的女性年輕 7 個月左右。 5 月作為預印本發表的另一項研究支持了這一發現，該研究表明，中年父母的大腦（無論性別）在功能上似乎更年輕，孩子越多，大腦區域的連接就越好。
德蘭格說，這些結果表明懷孕的神經可塑性「可能會促進大腦的發展」。
這些研究強調了這個新興領域的一個重要訊息：生物醫學研究應該定期考慮生殖史，因為生孩子會對大腦產生急性和長期的影響。
更直接的是，研究人員主張制定社會政策，考慮到這段時期顯著的神經可塑性，例如需要長時間帶薪產假。 “當我們考慮神經適應和巨大變革的時期時，”奧查德說，“我們需要承認變革需要時間，而且這是一個脆弱的時期。”
建立一個研究領域也需要時間。但在車上那場決定性的談話已經過去了 16 年，卡莫納期待著一個更明智的未來。 “我相信，”她說，“我們將在未來十年發現非常非常有趣的事情。”