Die Schwangerschaft ist eine Zeit der Veränderung im Leben eines Menschen, in der der Körper schnelle physiologische Anpassungen durchläuft, um sich auf die Mutterschaft vorzubereiten – das wissen wir alle. Was jedoch ein Rätsel geblieben ist, ist, was die durch die Schwangerschaft ausgelösten umfassenden hormonellen Veränderungen mit dem Gehirn anstellen. Forscher im Labor von Professor Emily Jacobs an der UC Santa Barbara haben Licht in diesen wenig erforschten Bereich gebracht, indem sie erstmals eine Karte des menschlichen Gehirns im Verlauf der Schwangerschaft erstellt haben.
Neurobiologische Veränderungen besser verstehen
„Wir wollten die Entwicklung der Gehirnveränderungen speziell innerhalb des Schwangerschaftsfensters untersuchen“, sagte Laura Pritschet, Hauptautorin eines gerade in Nature Neuroscience veröffentlichten Artikels. Frühere Studien hätten Momentaufnahmen des Gehirns vor und nach der Schwangerschaft gemacht, sagte sie, aber noch nie hätten sie das schwangere Gehirn mitten in dieser Metamorphose beobachtet.
Die Forscher begleiteten eine Erstgebärende und scannten ihr Gehirn alle paar Wochen, beginnend vor der Schwangerschaft und bis zwei Jahre nach der Geburt. Die in Zusammenarbeit mit dem Team von Elizabeth Chrastil an der UC Irvine gesammelten Daten zeigen Veränderungen in der grauen und weißen Substanz des Gehirns während der Schwangerschaft, was darauf hindeutet, dass das Gehirn bis weit ins Erwachsenenalter hinein eine erstaunliche Neuroplastizität aufweist. Ihr Ansatz der Präzisionsbildgebung ermöglichte es ihnen, die dynamische Reorganisation des Gehirns bei der Teilnehmerin in exquisiten Details zu erfassen. Dieser Ansatz ergänzt frühere Studien, in denen die Gehirne von Frauen vor und nach der Schwangerschaft verglichen wurden. Die Autoren sagten, ihr Ziel war es, die Lücke zu schließen und die neurobiologischen Veränderungen zu verstehen, die während der Schwangerschaft selbst stattfinden.
Abnahme der grauen Substanz, Zunahme der weißen Substanz im Gehirn
Die deutlichsten Veränderungen, die die Wissenschaftler bei der Abbildung des Gehirns der Probandin im Laufe der Zeit feststellten, waren eine Abnahme des Volumens der kortikalen grauen Substanz, des faltigen äußeren Teils des Gehirns. Das Volumen der grauen Substanz nahm ab, während die Hormonproduktion während der Schwangerschaft anstieg. Eine Abnahme des Volumens der grauen Substanz ist jedoch nicht unbedingt etwas Schlechtes, betonten die Wissenschaftler. Diese Veränderung könnte auf eine „Feinabstimmung“ der Gehirnschaltkreise hindeuten, ähnlich wie bei allen jungen Erwachsenen, die sich in der Pubertät befinden und deren Gehirne sich spezialisieren. Die Schwangerschaft spiegelt wahrscheinlich eine weitere Phase der kortikalen Verfeinerung wider.
Weniger offensichtlich, aber ebenso bedeutsam, stellten die Forscher eine deutliche Zunahme der weißen Substanz fest, die sich tiefer im Gehirn befindet und im Allgemeinen für die Erleichterung der Kommunikation zwischen den Gehirnregionen verantwortlich ist. Während die Abnahme der grauen Substanz noch lange nach der Geburt anhielt, war die Zunahme der weißen Substanz vorübergehend, erreichte ihren Höhepunkt im zweiten Trimester und kehrte etwa zum Zeitpunkt der Geburt auf das Niveau vor der Schwangerschaft zurück. Diese Art von Effekt sei laut den Forschern noch nie zuvor mit Vorher-Nachher-Scans erfasst worden, was eine bessere Einschätzung der Dynamik ermögliche, die das Gehirn in relativ kurzer Zeit durchlaufen kann.
Das Gehirn der Mutter durchläuft während der Schwangerschaft eine choreografierte Veränderung, und laut Jacobs sind sie endlich in der Lage, diese zu beobachten. Diese Veränderungen deuten darauf hin, dass das erwachsene Gehirn fähig ist, eine längere Phase der Neuroplastizität zu durchlaufen, also Veränderungen im Gehirn, die Verhaltensanpassungen im Zusammenhang mit der Elternschaft unterstützen können. Sie argumentierte, dass die Neurowissenschaft der Schwangerschaft nicht als Nischenforschungsthema betrachtet werden sollte, da die durch diese Forschungsrichtung gewonnenen Erkenntnisse ‚unser Gesamtverständnis des menschlichen Gehirns, einschließlich seines Alterungsprozesses, vertiefen werden‘.
Der frei zugängliche Datensatz, der online verfügbar ist, dient als Ausgangspunkt für zukünftige Studien, um zu verstehen, ob das Ausmaß oder die Geschwindigkeit dieser Gehirnveränderungen Hinweise auf das Risiko einer Frau für eine postpartale Depression geben, eine neurologische Erkrankung, von der etwa jede fünfte Frau betroffen ist, und bei der eine Früherkennung schwierig ist. Je mehr wir über das Gehirn von Müttern erfahren, desto besser sind die Chancen, Abhilfe zu schaffen.
Und genau das haben sich die Autoren zum Ziel gesetzt. Mit Unterstützung der von Jacobs geleiteten Ann S. Bowers Women’s Brain Health Initiative baut ihr Team im Rahmen des Maternal Brain Project auf diesen frühen Entdeckungen auf. An der UC Santa Barbara, der UC Irvine und im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit Forschern in Spanien werden immer mehr Frauen und ihre Partner aufgenommen.Experten für Neurowissenschaften, reproduktive Immunologie, Proteomik und KI schließen sich zusammen, um mehr denn je über das Gehirn von Müttern zu erfahren. Gemeinsam haben die Wissenschaftler die Möglichkeit, einige der dringendsten und am wenigsten verstandenen Probleme im Bereich der Frauengesundheit anzugehen.
