利用精確的大腦成像，研究人員能夠繪製出孕婦從受孕前到產後兩年大腦的神經原子變化。他們的觀察有助於我們了解懷孕如何重塑人類大腦。諾拉·布拉德福德Nora Bradford發表在最新一期《國家地理雜誌》(National Geographic) 的<懷孕會改變大腦－有些改變會永遠持續下去>( Pregnancy transforms the brain—and some changes last forever)指出，科學家首次觀察了整個懷孕時間線（從受孕前到產後）的大腦。(For the first time, scientists have observed the brain throughout the pregnancy timeline, from pre-conception to postpartum.)
性激素在大腦中影響情緒、記憶力
性激素，如雌激素和睪酮，在大腦中發揮強大的作用，影響情緒、記憶力等。人類經歷的一些最顯著的荷爾蒙變化發生在懷孕期間，但這九個月迄今一直是人類神經科學的黑盒子。
最新在《自然神經科學》雜誌上發表的一項新研究提供了迄今為止對黑盒子最廣泛的了解。研究人員在一名女性的整個懷孕過程中（懷孕前、懷孕期間和懷孕後）對她的大腦進行了 26 次掃描。
「這不僅對於我們理解女性生命中這段未知的時期至關重要，」加州大學聖塔芭芭拉分校的神經科學家、該研究的作者艾米麗·雅各布斯 (Emily Jacobs)說。 “也可能有像金塊一樣的知識就埋藏在表面之下，因為我們從來沒有費心去看它。”
研究懷孕期間的大腦可能很困難，甚至是不可能的
雅各布斯和她的團隊對性荷爾蒙對大腦的影響著迷，幾年前開始了一個名為「28 和我」的項目，記錄女性在整個月經週期中大腦的變化。加州大學歐文分校的神經科學家、雅各布斯實驗室的朋友莉茲·克拉斯蒂爾 (Liz Chrastil ) 向團隊提出了一個想法，將他們的研究擴展到另一個荷爾蒙急劇變化的時期：她的懷孕期。由於涉及廣泛的安全協議，研究懷孕期間的大腦可能很困難，甚至是不可能的。
「莉茲來找我們說『好吧，我們也可以跟我一起做這件事。我正計劃生孩子。 Chrastil 願意在懷孕前、懷孕期間和懷孕後接受反覆掃描，這將使團隊能夠闡明整個過程中大腦結構和激素水平變化的詳細時間表。 “這使我們有能力提出這個以前從未研究過的新問題。”
懷孕會使大腦的某些部分收縮
先前對懷孕前後的腦部影像研究表明，懷孕會使大腦的某些部分收縮，特別是灰質。大腦的這些外層負責大腦的大部分認知、感覺、學習和其他重要的事情。
灰質萎縮聽起來很可怕，但它發生在我們所有人的整個發育過程中，以微調我們的神經處理並使我們的大腦更有效率。雖然「媽媽腦」這個詞經常被用來指一些人在懷孕期間出現的腦霧和健忘，但大腦的變化可能是適應性的。 「你可能會忘記你的鑰匙在哪裡，但你對你的後代所發生的事情更加敏感，」普里切特說。她對大腦區域內的變化特別感興趣，這些變化有助於我們理解他人的觀點，從而有助於社會認知。
懷孕期間大腦變化的規模和模式與其他研究人員在青春期大腦中觀察到的變化相似，也是由荷爾蒙驅動的。其他研究人員已經能夠僅根據幾十年後的神經影像數據來檢測某人是否懷孕。因此，儘管人們常說我們的大腦在 20 多歲時就停止發育，但荷爾蒙似乎在整個成年期帶來了巨大而持久的變化。
「我認為這些就像大腦中的永久蝕刻，人們會在很長一段時間內保留這種痕跡，」雅各布斯說。
研究對大腦白質中看到的變化感到驚訝
透過對 Chrastil 大腦的研究，Pritschet 和她的合著者證實，在懷孕期間，灰質減少了 4% 以上，並且這種減少在產後兩年的研究結束時持續存在。與先前的研究不同，該團隊能夠證明，從懷孕的第一周開始，灰質在整個懷孕期間穩步減少，在出生前後穩定下來，並在出生後持續數年。這些變化與雌二醇和黃體酮這兩種性荷爾蒙濃度的升高有關。而且這不僅僅是一個區域或網路——80% 的大腦區域都萎縮了。雖然某些領域和網路的變化速度比其他領域和網路快，但團隊尚不知道其影響是什麼。
雖然研究小組期望發現灰質收縮，但他們對大腦白質中看到的變化感到驚訝，白質是穿過大腦並幫助神經元相互交流的神經纖維束。白質變得更強，在懷孕中期達到頂峰，然後在出生時幾乎下降到正常水平。 儘管他們的數據沒有解釋更強的白質對新手父母意味著什麼，但青少年的類似變化與更好的認知能力有關。
荷蘭阿姆斯特丹大學醫學中心的神經科學家埃爾塞琳·霍克澤瑪（Elseline Hoekzema）沒有參與這項研究，她說：「這種短暫的發現只會在像這樣涉及整個懷孕期間多次試驗的研究中才會出現。
儘管這項研究只包括一名參與者，但該團隊已經開始掃描其他即將成為母親的人，並繼續收到大量有興趣參與的人。
走出實驗室，走進診所
「毫無疑問，這項研究和其他專注於描述孕婦大腦變化的研究對於更好地了解圍產期精神障礙以及這段時期可能出現的亞臨床症狀是必要的，」格雷戈里奧·馬拉尼翁衛生研究所的神經科學家蘇珊娜‧卡莫納
懷孕期間和懷孕後的憂鬱症影響著 10% 到 20% 的分娩者，更多人可能在未經診斷的情況下患有類似症狀。由於懷孕人類大腦的研究很少，因此仍然無法找到檢測圍產期憂鬱症的可靠方法。
研究團隊希望這項研究和進一步的研究可以揭示整個懷孕期間灰質和白質變化的典型速度。建立典型模式後，研究人員可以識別可能是圍產期憂鬱症跡象的異常情況。
雅各布斯說：“誰知道這會產生什麼樣的臨床效用，但首先我們必須將其視為一個值得研究的問題，而科學長期以來一直忽視它。”
超越懷孕的大腦
鑑於超過 85% 的美國女性在一生中經歷過懷孕，令人驚訝的是研究人員對懷孕對大腦的影響知之甚少。
眾所周知，女性健康問題的研究不足，懷孕也屬於此研究範疇。自 1993 年起，研究人員被要求將女性納入NIH 資助的臨床試驗中，許多臨床試驗仍排除孕婦。在過去 25 年發表的腦部影像文章中，只有不到 0.5%考慮了女性特有的健康因素。
有時，這些排除是出於非常謹慎的考慮。雅各布斯和她的團隊使用了一種稱為磁振造影或 MRI 的腦部掃描，這種掃描僅對體內或身上有金屬的參與者不安全。儘管沒有證據證明孕婦有風險，但由於擔心未來可能出現風險，孕婦經常被排除在 MRI 研究之外
「我認為也許安全被用作這個籠統的藉口，但事實上，在整個生物醫學科學的歷史中，女性的身體一直被忽視，」雅各布斯說。
鼓勵研究懷孕、更年期、荷爾蒙治療對大腦的影響
雅各布斯是眾多相信 MRI 對孕婦完全安全的神經科學家之一。她鼓勵研究人員在考慮是否對懷孕參與者進行研究時，平衡謹慎與研究的潛在正面影響。
「在這篇文章發表之前，我們分享了我們的方案，它實際上幫助一些人能夠去他們的成像中心說『讓我們對孕婦進行掃描。這沒關係，」普里切特說。 “所以它實際上只是試圖快速啟動母親腦區的生長，並將其納入懷孕期間的掃描中。”
對於那些不願意自己進行成像研究的研究人員，該團隊已將他們的數據公開供任何人下載。他們希望其他人能夠使用他們的數據來測試不同的分析技術，甚至超越懷孕的大腦。
由雅各布斯領導的安·S·鮑爾斯女性大腦健康倡議等研究聯盟正在促進合作努力，以擴大對順性別男性身體以外的科學認識。鼓勵研究懷孕、更年期、荷爾蒙治療和其他主要荷爾蒙變化對大腦的影響，將成為科學中代表女性和性別少數群體的一個組成部分。
「不僅僅是女性因我們缺乏對此類現象的研究而遭受痛苦，」雅各布斯說。 “是所有人。”