Πώς η εγκυμοσύνη… “μεταμορφώνει” τον εγκέφαλο

Τον Νοέμβριο του 2008, η νευροεπιστήμονας Susana Carmona -τότε μεταδιδακτορική που μελετούσε τη διαταραχή ελλειμματικής προσοχής-υπερκινητικότητας- οδηγούσε δύο συναδέλφους της σε ένα πάρτι όταν ένας από αυτούς αποκάλυψε ότι σκεφτόταν να κάνει παιδί. Το τρίο απορροφήθηκε τόσο πολύ στη συζήτηση για το πώς η εγκυμοσύνη θα μπορούσε να αλλάξει τον εγκέφαλό της που απομακρύνθηκαν από το πάρτι και κατευθύνθηκαν στο εργαστήριό τους για να ψάξουν τη βιβλιογραφία.

Επιμέλεια

Βρήκαν πολυάριθμες μελέτες σε τρωκτικά, αλλά σε ανθρώπους «βασικά δεν υπήρχε τίποτα», λέει η Carmona.

Συγκλονισμένοι από αυτό το κενό στην έρευνα, η Carmona και οι συνεργάτες της έπεισαν τον μέντορά τους στο Αυτόνομο Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης, στην Ισπανία, Oscar Vilarroya, να τους αφήσει να πραγματοποιήσουν μια μελέτη χρησιμοποιώντας μαγνητική τομογραφία (MRI) για να μετρήσουν τη νευροανατομία των γυναικών πριν μείνουν έγκυες και μετά πάλι αφού γέννησαν.

Μαζί με τα κύρια έργα τους, η έρευνα διήρκεσε οκτώ χρόνια και συμπεριέλαβε δεκάδες συμμετέχοντες. Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύθηκαν το 2016, ήταν αποκαλυπτικά . Δύο έως τρεις μήνες μετά τον τοκετό, πολλές περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού ήταν, κατά μέσο όρο, 2% μικρότερες από ό,τι πριν από τη σύλληψη. Και τα περισσότερα από αυτά παρέμειναν μικρότερα δύο χρόνια αργότερα. Αν και η συρρίκνωση μπορεί να προκαλέσει την ιδέα του ελλείμματος, η ομάδα έδειξε ότι ο βαθμός μείωσης του φλοιού προέβλεπε τη δύναμη της προσκόλλησης της μητέρας με το βρέφος της και πρότεινε ότι η εγκυμοσύνη προετοιμάζει τον εγκέφαλο για τη γονεϊκότητα .

Σήμερα, η Carmona, τώρα στο Ινστιτούτο Ερευνών Υγείας Gregorio Marañón στη Μαδρίτη, είναι μία από τους πολλούς επιστήμονες που αποκαλύπτουν πώς η εγκυμοσύνη και η γονεϊκότητα μεταμορφώνουν τον εγκέφαλο. Η Elseline Hoekzema, μια από τις επιβάτες της Carmona εκείνο το βράδυ του 2008, είναι μια ακόμα. Το 2022, η Hoekzema, η οποία βρίσκεται τώρα στο Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου του Άμστερνταμ στην Ολλανδία, επιβεβαίωσε ότι οι περιοχές του φλοιού που συρρικνώνονται κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης λειτουργούν επίσης διαφορετικά για τουλάχιστον ένα χρόνο μετά τον τοκετό .

Αυτές οι μελέτες και άλλες, λένε οι ερευνητές, υπογραμμίζουν ένα μεταμορφωτικό γεγονός της ζωής που έχει παραμεληθεί εδώ και καιρό από τη νευροεπιστήμη – ένα γεονός όμως που βιώνουν περίπου 140 εκατομμύρια γυναίκες ετησίως.

«Δίνεται μεγάλη προσοχή στην εγκυμοσύνη, αλλά κυρίως όσον αφορά το σώμα και την επιτυχία της εγκυμοσύνης», λέει η Liisa Galea, νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο στον Καναδά. Μόνο το 0,5% των δημοσιευμένων μελετών νευροαπεικόνισης σε ανθρώπους εξέτασε παράγοντες υγείας που αφορούν ειδικά τις γυναίκες.

Ωστόσο, η στερεότυπη ιδέα του «εγκεφάλου εγκυμοσύνης» είναι διάχυτη σε πολλές κοινωνίες. Έρευνες δείχνουν ότι το 50-80% των ανθρώπων που έχουν περάσει από εγκυμοσύνη και τη γέννηση αναφέρουν ελλείμματα μνήμης, «ομίχλη του εγκεφάλου» ή άλλα γνωστικά προβλήματα. «Οι άνθρωποι θέλουν πραγματικά να μάθουν τι συμβαίνει στον εγκέφαλό τους και στο μυαλό τους», λέει η Winnie Orchard, νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο Yale στο New Haven του Κονέκτικατ.

Αρκετά έργα διαχρονικής απεικόνισης εγκεφάλου βρίσκονται σε εξέλιξη, αλλά το πεδίο είναι στα σπάργανα. «Είμαστε ακόμα στις πρώτες μέρες», λέει ο Hoekzema. «Έχουμε δει έντονες εγκεφαλικές αλλαγές, αλλά μόλις αρχίζουμε να ξέρουμε την επιφάνεια του τι σημαίνει αυτό για μια μητέρα».

Μετάβαση ζωής

Η εγκυμοσύνη και οι ορμονικές εξάρσεις της αλλάζουν τη φυσιολογία σε μεγάλο βαθμό. «Σχεδόν κάθε σύστημα στο σώμα πειράζεται για να επιτραπεί στο έμβρυο να αναπτυχθεί», λέει η Galea. Σε ζώα, αυτές οι ορμόνες έχει αποδειχθεί ότι μεταμορφώνουν τον εγκέφαλο και τη συμπεριφορά. Οι παρθένοι θηλυκοί αρουραίοι, για παράδειγμα, συνήθως αγνοούν τα μωρά άλλων αρουραίων ή τα σκοτώνουν . Αλλά η ένεση στα ζώα με ορμόνες που μιμούνται την εγκυμοσύνη τα οδηγεί να συμπεριφέρονται σαν μητέρες, να περιποιούνται και να προστατεύουν τα μωρά.

Η μελέτη της βιολογικής επίδρασης της εγκυμοσύνης είναι πολύ πιο περίπλοκη στους ανθρώπους. Οι αλλαγές συμπεριφοράς στους ανθρώπους είναι πολύ λιγότερο έντονες και οι φυσιολογικές ανατροπές της εγκυμοσύνης συμπίπτουν με σημαντικές ψυχοκοινωνικές και περιβαλλοντικές αλλαγές. «Η αποσύνδεση όλων αυτών των κομματιών είναι πραγματικά πολύ περίπλοκη», λέει ο Orchard. Παραδείγματα αλλαγών στη βιολογία που είναι ανεξάρτητα από την εγκυμοσύνη προέρχονται από νέους πατέρες, λέει, οι οποίοι βιώνουν επίσης ορμονικές αλλαγές και εγκεφαλικές αλλοιώσεις που εν μέρει αντιστοιχούν σε αυτές που παρατηρούνται στις μητέρες. Αυτές οι αλλαγές είναι μεγαλύτερες όσο περισσότερη φροντίδα παρέχουν.

Η χρήση μιας κατάλληλης ομάδας σύγκρισης είναι επομένως απαραίτητη — είτε πατέρες, μη βιολογικές μητέρες είτε άλλες κατηγορίες που γίνονται γονείς. Η πρώτη μελέτη των Hoekzema και Carmona συνέκρινε τις μητέρες κύησης με νέους πατέρες και η Carmona νωρίτερα φέτος συνέκρινε μητέρες κύησης και μη κύησης σε λεσβιακά ζευγάρια . Αν και υπάρχουν ανεπαίσθητες αλλαγές στον εγκέφαλο των γονέων που δεν είναι κύησης, αυτές είναι νανολογικές από αυτές που παρατηρούνται σε εγκύους.

Ο εγκέφαλος που αλλάζει

Ο κανόνας φαίνεται να είναι ότι κάθε περιοχή του εγκεφάλου που αλλάζει μέγεθος κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης συρρικνώνεται. Επηρεάζονται πολυάριθμες δομές του εγκεφάλου, συμπεριλαμβανομένου του κοιλιακού ραβδωτού σώματος, το οποίο εμπλέκεται στην επεξεργασία ανταμοιβής και του υποθάλαμου, ο οποίος είναι καθοριστικός στον έλεγχο των ενστικτωδών συμπεριφορών.

Αλλά οι επιπτώσεις είναι μεγαλύτερες στον εγκεφαλικό φλοιό – ιδιαίτερα, λέει ο Hoekzema, σε περιοχές που ενσωματώνουν πληροφορίες από άλλες περιοχές του εγκεφάλου, «όπου διαφέρουμε περισσότερο από άλλα ζώα».

Τέσσερις σαρώσεις εγκεφάλου με το πάχος του φλοιού τονισμένο με μπλε χρώμα.

Κατά το τρίτο τρίμηνο της εγκυμοσύνης, ορισμένα μέρη του φλοιού (μπλε) μειώνονται σε πάχος. Credit: M.Paternina-Die et al./ Nature Neurosci .

Στην εργασία τους του 2016, οι Hoekzema και Carmona έδειξαν ότι οι αλλαγές που παρατηρήθηκαν λίγο μετά τη γέννηση επηρέασαν κυρίως ένα κύκλωμα που ονομάζεται δίκτυο προεπιλεγμένης λειτουργίας. Αυτό το δίκτυο, λέει ο Hoekzema, «εμπλέκεται σε κοινωνικές διαδικασίες όπως η θεωρία του νου και η ενσυναίσθηση. στο να σκέφτεσαι και να κατανοείς τους άλλους και τον εαυτό σου».

Σε μια προεκτύπωση φέτος , η ομάδα της Carmona βελτίωσε αυτό το αποτέλεσμα λαμβάνοντας μαγνητικές τομογραφίες γυναικών κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, καθώς και πριν και μετά. (Στο παρελθόν, οι επιτροπές αναθεώρησης δεοντολογίας ήταν επιφυλακτικοί σχετικά με την έγκριση κλινικά περιττών σαρώσεων.) Τα δεδομένα από το δεύτερο και τρίτο τρίμηνο αποκάλυψαν ότι ολόκληρος ο φλοιός συρρικνώνεται κατά σχεδόν 5% κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης.

Μετά τη γέννηση, οι περισσότερες αλλάζουν γρήγορα και αντιστρέφονται πλήρως — εκτός από το δίκτυο προεπιλεγμένης λειτουργίας. Εκεί, λέει η Carmona, «η ανάρρωση είναι διαφορετική και δυνητικά δεν φτάνει τα προ της εγκυμοσύνης επίπεδα».

Αυτές οι αλλαγές πιθανώς οφείλονται στις ορμόνες. Οι Hoekzema και Carmona έχουν παρατηρήσει ανεξάρτητα ότι το μέγεθος των νευροανατομικών αλλαγών συσχετίζεται με τα επίπεδα των οιστρογόνων και των σχετικών ορμονών.

Τι σημαίνουν όμως αυτές οι αλλαγές για τη συμπεριφορά;

Τα συσσωρευμένα δεδομένα δείχνουν ότι ο βαθμός αλλαγής στο δίκτυο προεπιλεγμένης λειτουργίας συσχετίζεται με τη δύναμη της προσκόλλησης μητέρας-βρέφους, τις απαντήσεις της μητέρας στις φωτογραφίες του βρέφους και τις συμπεριφορές φωλιάς – και αντιστρόφως με προβλήματα στη διαδικασία σύνδεσης. Αυτοί οι σύνδεσμοι έχουν νόημα, λέει ο Hoekzema, δεδομένου του ρόλου του δικτύου σε κοινωνικές διαδικασίες όπως η ενσυναίσθηση και η θεωρία του νου.

Για κάποιους, είναι διαισθητικό να σκέφτονται τη συρρίκνωση ως έλλειμμα, λέει ο Galea, ενώ το μόνο που σηματοδοτεί είναι μια αλλαγή. Ο Hoekzema λέει ότι η έρευνα για τους νευρικούς μεταβολίτες δείχνει ότι είναι απίθανο να χαθούν νευρώνες. Και οι περισσότεροι ερευνητές υποστηρίζουν την άποψη ότι η συρρίκνωση αντανακλά μια τελειοποίηση των νευρικών λειτουργιών.

Αυτό υποδηλώνει ότι οι διαδικασίες της κύησης και του τοκετού προκαλούν μια νευροαναπτυξιακή μετάβαση – παρόμοια με τις ορμονικά καθοδηγούμενες αλλαγές στον εγκέφαλο που συνοδεύουν την εφηβεία. Πράγματι, και οι δύο φάσεις της ζωής χαρακτηρίζονται όχι μόνο από τη συρρίκνωση του φλοιού, αλλά και από μια επιπέδωση της διπλωμένης επιφάνειας του φλοιού. Αυτές οι αλλαγές μπορεί να επιτρέψουν στο άτομο να μεταβεί σε ένα νέο στάδιο της ζωής – στην εφηβεία, στην ανεξαρτησία. μετά την εγκυμοσύνη, για να εξαρτηθεί κάποιος από εσάς.

Ευρύτερες επιπτώσεις

Εκτός από τις προσαρμογές που σχετίζονται άμεσα με τη βρεφική φροντίδα, υπάρχουν ερωτήματα σχετικά με το πώς η εγκυμοσύνη επηρεάζει τη γνωστική λειτουργία γενικότερα. Το 2023, όταν η Orchard εξέτασε αυτό το θέμα, συνάντησε ένα ποτ πουρί μεμονωμένων μελετών . «Διαφορετικές μελέτες έχουν επιλέξει διαφορετικά χρονικά σημεία, διαφορετικές γνωστικές εργασίες ή διαφορετικές ομάδες σύγκρισης», λέει.

Ελλείμματα μνήμης, ωστόσο, παρατηρούνται σταθερά κατά το τρίτο τρίμηνο 7 . Αυτά μπορεί να συνδέονται με μειώσεις του όγκου του ιππόκαμπου, αλλά σπάνια είναι κλινικά σημαντικές ή επιζήμιες για την καθημερινή ζωή, λέει ο Orchard.

Οι τεχνικοί προετοιμάζουν έναν συμμετέχοντα σε σαρωτή μαγνητικής τομογραφίας πίσω από μια μαγνητική τομογραφία εγκεφάλου σε μια οθόνη υπολογιστή
Οι μαγνητικές τομογραφίες μπορούν να δείξουν πώς αλλάζει ο εγκέφαλος κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης και μετά τη γέννηση. Πίστωση: UK Biobank/Dave Guttridge

Τα δεδομένα μετά τον τοκετό είναι πολύ λιγότερο πειστικά. «Ορισμένες μελέτες δείχνουν ελλείμματα. Ορισμένες μελέτες δεν δείχνουν διαφορές. Ορισμένες μελέτες δείχνουν ακόμη και κάποιες βελτιώσεις», λέει ο Orchard. Μια δεξιότητα που μπορεί να ενισχυθεί είναι η εκτελεστική λειτουργία, μια διαδικασία υψηλού επιπέδου που είναι σημαντική για την αυτορρύθμιση και τη διαχείριση των ανταγωνιστικών γνωστικών απαιτήσεων.

Όπου αυτό φεύγει, η ιδέα του «εγκεφάλου εγκυμοσύνης» είναι περίπλοκη. Η μεροληψία επιβεβαίωσης μπορεί να οδηγήσει μερικούς ανθρώπους να πιστεύουν ότι η λειτουργία του εγκεφάλου τους είναι χειρότερη από ό,τι είναι στην πραγματικότητα όταν έχουν μια στιγμή ξεχνιάς. Αλλά οι νέες μητέρες συνήθως λειτουργούν κάτω από σημαντικά γνωστικά βάρη και εκτελούν καλά πολλές νέες νοητικές εργασίες.

Ο Orchard διαπίστωσε ότι ένα χρόνο μετά τον τοκετό, οι μητέρες που ανέφεραν υποκειμενικά γνωστικά ελλείμματα δεν έδειξαν διαφορά στις εργαστηριακές εξετάσεις σε σύγκριση με τις μη μητέρες . Αλλά, λέει, «απλά επειδή δεν το βρήκαμε, δεν σημαίνει ότι δεν είναι εκεί».

Ευάλωτη εποχή

Ένα θέμα που σίγουρα ισχύει για την περίοδο της εγκυμοσύνης και της πρώιμης γονεϊκότητας είναι ο αυξημένος κίνδυνος προβλημάτων ψυχικής υγείας.

Παγκοσμίως, η επιλόχεια κατάθλιψη επηρεάζει το 17% των νέων μητέρων — με τα υψηλότερα ποσοστά να εμφανίζονται σε χώρες χαμηλού και μεσαίου εισοδήματος. Η ψύχωση και η ιδεοψυχαναγκαστική διαταραχή εμφανίζονται επίσης σε υψηλές συχνότητες, αν και ο απόλυτος επιπολασμός τους είναι πολύ χαμηλός.

Και πάλι, οι ορμόνες είναι ένας πιθανός ένοχος. Είναι γνωστό ότι η προγεστερόνη πέφτει απότομα κατά τη γέννηση, αλλά μόλις πέρυσι εγκρίθηκε η πρώτη από του στόματος θεραπεία για την επιλόχεια κατάθλιψη, η ζουρανολόνη, στις Ηνωμένες Πολιτείες. Η ζουρανολόνη μιμείται έναν συγγενή της προγεστερόνης και δρα στους υποδοχείς στον εγκέφαλο για να βοηθήσει στη ρύθμιση της διάθεσης.
Ο Galea λέει ότι πολλές φυσιολογικές αλλαγές που σχετίζονται με την εγκυμοσύνη – από τη συρρίκνωση του ιππόκαμπου έως τις νευροχημικές και ανοσολογικές αλλαγές – αντικατοπτρίζουν τις αλλαγές που παρατηρούνται στην κατάθλιψη γενικά. «Είναι σαν μια τέλεια καταιγίδα».

Η Carmona πιστεύει ότι μεγάλες, μακροχρόνιες μελέτες που χαρακτηρίζουν βαθιά τις πολλές πτυχές της εγκυμοσύνης και όχι μόνο – που περιλαμβάνουν απεικόνιση εγκεφάλου, παρακολούθηση των επιπέδων ορμονών και ανοσολογικών παραγόντων και ψυχοκοινωνικά δεδομένα – θα μπορούσαν να ρίξουν λίγο φως. Άλλες μελέτες θα μπορούσαν να στρατολογήσουν ακόμη μεγαλύτερους αριθμούς λιγότερο εντατικά μελετημένων εθελοντών για να καθορίσουν πώς ποικίλλουν οι βασικοί παράγοντες μεταξύ των πληθυσμών.

Μερικά από αυτά τα δείγματα είναι βέβαιο ότι περιλαμβάνουν άτομα με κατάθλιψη και ενδεχομένως άλλα ψυχιατρικά προβλήματα, καθώς και άτομα που αντιμετωπίζουν δυσκολίες στο δέσιμο με το μωρό τους. Αυτό ελπίζουμε να αποκαλύψει ενδεικτικές συσχετίσεις αρνητικών αποτελεσμάτων. «Αυτό είναι σαν το τέλος της όλης ιστορίας», λέει η Carmona, «να προσπαθήσουμε να το μεταφέρουμε στην κλινική πράξη».

Εν τω μεταξύ, οι ερευνητές ανακάλυψαν ένα θετικό στοιχείο της απόκτησης μωρού που θέλουν να εξερευνήσουν περισσότερο. Μακροπρόθεσμα, μπορεί να κρατήσει τον εγκέφαλο νεότερο. Το 2019, η Ann-Marie de Lange, η οποία σπουδάζει τη γήρανση στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Λωζάνης στην Ελβετία, πήρε δεδομένα από σάρωση εγκεφάλου από περίπου 12.000 μεσήλικες γυναίκες που ήταν εγγεγραμμένες στο πρόγραμμα UK Biobank. Ευτυχισμένος που ανακάλυψε ότι αυτό το σύνολο δεδομένων, σε αντίθεση με πολλά άλλα, περιελάμβανε τη γονική κατάσταση, ο de Lange ρώτησε εάν ο εγκέφαλος των γυναικών διέφερε ανάλογα με τον αριθμό των παιδιών που είχαν.

Χρησιμοποιώντας αλγόριθμους που μετατρέπουν νευροανατομικά δεδομένα σε βαθμολογία εγκεφαλικής ηλικίας, ο de Lange διαπίστωσε ότι ο εγκέφαλος των μητέρων φαινόταν, κατά μέσο όρο, περίπου 7 μήνες νεότερος από εκείνους των γυναικών χωρίς παιδιά 9 . Μια ξεχωριστή μελέτη που δημοσιεύτηκε ως προεκτύπωση τον Μάιο υποστήριξε το εύρημα, δείχνοντας ότι ο εγκέφαλος των μεσήλικων γονέων – ανεξαρτήτως φύλου – φαίνεται νεότερος λειτουργικά, με καλύτερα συνδεδεμένες περιοχές όσο περισσότερα παιδιά είχαν 10 .

Ο De Lange λέει ότι αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η νευροπλαστικότητα της εγκυμοσύνης «θα μπορούσε να είναι μια ώθηση στον εγκέφαλο».

Οι μελέτες υπογραμμίζουν ένα σημαντικό μήνυμα αυτού του αναδυόμενου τομέα: ότι η βιοϊατρική έρευνα θα πρέπει να συνυπολογίζει συστηματικά τα αναπαραγωγικά ιστορικά, επειδή η απόκτηση παιδιού έχει οξείες και μακροπρόθεσμες επιπτώσεις στον εγκέφαλο.

Πιο άμεσα, οι ερευνητές υποστηρίζουν κοινωνικές πολιτικές που λαμβάνουν υπόψη την αξιοσημείωτη νευροπλαστικότητα αυτής της περιόδου, όπως η ανάγκη για μακροχρόνια άδεια μητρότητας μετ’ αποδοχών. «Όταν σκεφτόμαστε τη νευρωνική προσαρμογή και μια εποχή μεγάλων αλλαγών», λέει ο Orchard, «πρέπει να αναγνωρίσουμε ότι η αλλαγή απαιτεί χρόνο και είναι μια ευάλωτη περίοδος».

Η δημιουργία ενός ερευνητικού πεδίου απαιτεί επίσης χρόνο. Όμως, 16 χρόνια μετά από εκείνη τη μοιραία συνομιλία στο αυτοκίνητό της, η Carmona ανυπομονεί για ένα πιο ενημερωμένο μέλλον. «Πιστεύω», λέει, «ότι θα βρούμε πολύ, πολύ ενδιαφέροντα πράγματα την επόμενη δεκαετία».