Статья опубликована в журнале Nature Neuroscience, кратко о ее содержании рассказывается в редакционном материале журнала Science.
Во время беременности уровень половых стероидных гормонов очень сильно меняется: например, количество эстрогенов, вырабатывающихся во время беременности, обычно превышает суммарное количество эстрогенов, образующихся в организме женщины за все остальные периоды ее жизни. При этом в предыдущих исследованиях было показано, что изменение уровня половых стероидных гормонов может вызывать структурные и функциональные изменения в нервной ткани головного мозга. Например, в период полового созревания выработка половых гормонов вызывает масштабную реорганизацию мозга, а у взрослых людей изменение уровня стероидных половых гормонов приводит к нейронным перестройкам. Неудивительно поэтому, что у грызунов и других животных беременность, как показали исследования, вызывает изменения нервной ткани сразу на нескольких уровнях, включая изменения морфологии дендритов, интенсивности деления нейронов и экспрессии генов. На людях, однако, систематических исследований такого рода почти не проводилось. Известно только, что на поздних этапах беременности увеличивается размер гипофиза и уменьшается общий объем мозга.
Авторы новой статьи использовали магнитно-резонансную томографию, чтобы проследить изменения структуры серого вещества головного мозга у 25 женщин, беременных впервые в жизни. Их мозг сканировали до беременности и после родов (спустя разные промежутки времени: от трех недель до нескольких месяцев). Также в анализ включили 20 нерожавших небеременных женщин и, для исключения влияния родительства (а не конкретно беременности), 19 мужчин, впервые ставших отцами, и 17 мужчин, не имеющих детей. Для всех этих групп проводили сканирование мозга с такими же временными интервалами, как и для тестовой группы беременных женщин.
Оказалось, что у всех родивших женщин произошли очень сходные изменения объема серого вещества мозга — настолько сходные, что всех участвовавших в исследовании женщин можно было легко классифицировать на рожавших и нерожавших исключительно по результатам сканирования их мозга. В основном изменения были сосредоточены в участках мозга, отвечающих за социальные навыки — такие как понимание эмоций и намерений других людей по их лицам и действиям. Также в объеме уменьшился гиппокамп — область мозга, играющая ключевую роль в формировании памяти. Ни в одной из контрольных групп таких изменений не наблюдалось. Однако уменьшение объема гиппокампа не повлияло на память родивших женщин: с задачами на память они справлялись не хуже, чем до беременности. Единственное, что удалось заметить исследователям, — это небольшое ухудшение вербальной памяти (однако уровень различий оказался статистически недостоверным).
Участки мозга, отвечающие за социальные навыки (a) и участки мозга, уменьшившиеся в объеме после беременности (b)
Hoekzema et al. 2016
Измерив с помощью стандартного теста силу привязанности родивших женщин к своим детям, исследователи обнаружили также, что сила привязанности коррелирует с тем, насколько сильно мозг женщины изменился во время беременности: чем больше были эти изменения, тем сильнее была привязанность. Ученые также проследили за тем, как реагирует мозг женщин на фотографии их собственных детей и фотографии чужих детей (то, насколько сильно отличается реакция мозга на эти стимулы, также служит показателем силы привязанности). Оказалось, что около 30 процентов тех участков мозга, которые избирательно активируются в ответ на фотографии собственных (а не чужих) детей, совпадают с участками мозга, изменившими объем во время беременности.
Спустя два года после этих исследований 11 из 25 матерей — те, кто за это время не забеременел снова, — снова прошли магнитно-резонансное сканирование мозга. Оказалось, что у этих женщин все еще сохраняется пониженный объем серого вещества в тех же участках мозга — за исключением гиппокампа, объем которого вернулся в исходное состояние. Сохранившихся изменений также было достаточно для того, чтобы только на их основании определить, была женщина беременна в прошлом или нет.
С чем именно связано уменьшение объема серого вещества — с изменением количества синапсов или нейронов, с перестройкой дендритной структуры или с изменением кровоснабжения мозга — пока непонятно. Как отмечают авторы, уменьшение объема серого вещества, наблюдающееся в период полового созревания, связано (по крайней мере, отчасти) с так называемым синаптическим прунингом: сокращением количества синапсов для удаления избыточных связей и повышения эффективности работы нейросетей. Возможно, что подобные процессы происходят и во время беременности, повышая эффективность и специлиазированность работы отдельных участков мозга. В некоторых исследованиях, например, было показано, что у беременных женщин улучшается способность распознавания лиц и эмоций. Авторы предполагают, что это может быть связано с теми изменениями участков мозга, отвечающих за социальные навыки, которые они наблюдали в своем исследовании.
Софья Долотовская
Иллюстрация материала: Wellcome Images
