Неврологи описали изменения мозга у беременной женщины

Американские ученые провели 26 магнитно-резонансных томографий 38-летней беременной женщине, чтобы оценить изменения, которые происходят в ее головном мозге. Они выяснили, что во время беременности во всех областях мозга наблюдается выраженное уменьшение объема серого вещества и толщины коры головного мозга вместе с ростом целостности микроструктуры белого вещества, объема желудочков и спинномозговой жидкости. Результаты опубликованы в журнале Nature Neuroscience.

По подсчетам исследователей, около 85 процентов женщин во всем мире переживают одну или несколько беременностей, причем ежегодно беременеют около 140 миллионов женщин. Во время беременности организм матери претерпевает глубокие физиологические изменения, которые необходимы, чтобы поддерживать развитие плода. Они включают увеличение объема плазмы, скорости метаболизма, потребления кислорода и иммунной регуляции. Такая адаптация опосредована многократным ростом выработки гормонов — эстрогена и прогестерона. Они же способствуют тому, что значительно перестраивается работа центральной нервной системы.

Данные, полученные на животных моделях и в исследованиях на людях, говорят о том, что во время беременности значительно повышается нейропластичность. Увеличение синтеза стероидных гормонов во время беременности стимулирует нейрогенез, рост дендритных отростков, пролиферацию микроглии, миелинизацию и ремоделирование астроцитов. Причем эти клеточные изменения проявляются в мозговых осях, которые способствуют материнскому поведению. Однако изменения, происходящие в головном мозге матери во время беременности, остаются плохо изученными.

Лора Притчет (Laura Pritschet) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре совместно со своими американскими коллегами провела высокоточное визуализационное исследование, в ходе которого здоровой 38-летней первородящей женщине было проведено 26 магнитно-резонансных томографий (МРТ), начиная с третьей недели до зачатия и в течение двух лет после родов. Для начала ученые охарактеризовали общие нейроанатомические изменения в течение всего периода эксперимента (исходный уровень — второй год после родов). Обобщенные аддитивные модели выявили сильную нелинейную зависимость между неделями беременности и суммарными характеристиками мозга.

Общий объем серого вещества, толщина кортикального слоя и общий объем мозга линейно снижались во время беременности и частично восстанавливались после родов. При этом общая микроструктурная целостность белого вещества повышалась в течение первого и второго триместров, прежде чем вернуться к исходному уровню в послеродовом периоде. Кроме того, наблюдались нелинейные паттерны расширения боковых желудочков и увеличение количества спинномозговой жидкости во втором и третьем триместре перед резким снижением после родов.

Затем ученые ограничили анализ 19 сканированиями, чтобы зафиксировать изменения, происходящие в течение самой беременности (исходный уровень — 36 неделя беременности). Объем серого вещества и толщина коры больших полушарий были положительно связаны друг с другом, в то время как размер боковых желудочков, количество ликвора и общая целостность белого вещества демонстрировали отрицательную взаимосвязь с объемом серого вещества. Примечательно, что изменения серого вещества затрагивали весь объем коры больших полушарий. Однако наиболее затронутыми областями оказались нижняя теменная доля, постцентральная извилина, островки, префронтальная кора, задняя поясная извилина и соматосенсорная кора.

В то же время объем серого вещества оставался без изменений в лимбической и зрительной периферийных сетях, а также в орбитофронтальной коре. В височных областях объем серого вещества даже увеличивался. Также снижение объема серого вещества значительно коррелировало с концентрациями эстрадиола и прогестерона. Что касается подкорковых структур, то объем серого вещества уменьшался в вентральном отделе головного мозга (гипоталамус, черная субстанция, сосцевидные тела, латеральное коленчатое ядро и красное ядро), хвостатом ядре, гиппокампе и таламусе, а также левой скорлупе и стволе мозга.

По мнению авторов работы, результаты этого исследования дают обоснование для проведения дальнейших высокоточных визуализационных исследований головного мозга во время беременности, чтобы определить универсальные и индивидуальные характеристики его адаптации. Точное картирование головного мозга матери позволит глубже понять структурные, функциональные, поведенческие и клинические изменения, которые происходят во время беременности.

Ранее мы рассказывали про работу австралийских ученых, которые показали, что энергозатраты матери при вынашивании потомства значительно выше, чем считалось.