月經(jīng)周期可以“重塑”大腦？

艾爾瑪·賈西姆（Elma Jashim）是一名應(yīng)屆大學(xué)畢業(yè)生，她期待著秋季開(kāi)始去醫(yī)學(xué)院就讀。但她也擔(dān)心每個(gè)月月經(jīng)周期中的情緒波動(dòng)，以及它可能對(duì)她繁忙學(xué)業(yè)造成的嚴(yán)重干擾。

“在月經(jīng)開(kāi)始前的大約兩三天，我感覺(jué)自己不太情緒化了，不怎么難過(guò)，也不怎么興奮，”賈希姆說(shuō)。當(dāng)賈西姆月經(jīng)開(kāi)始時(shí)，這種情緒穩(wěn)定期會(huì)提高她對(duì)哪怕是很小的情緒刺激的敏感度。“如果我在工作中犯了一個(gè)很小的錯(cuò)誤，我?guī)缀醵紩?huì)陷入崩潰?！?/p>

她的大腦中到底發(fā)生了什么觸發(fā)了這些情緒，目前尚不清楚。但在性激素如何改變大腦某些區(qū)域的可視化方面正在取得進(jìn)展。先前對(duì)大鼠和其他哺乳動(dòng)物的研究已經(jīng)表明[1][2]，特定腦區(qū)域的體積，可以在雌激素的作用下發(fā)生變化，雌激素是女性性和生殖發(fā)育所需的激素。但這種強(qiáng)效激素是否會(huì)改變?nèi)祟?lèi)女性大腦的結(jié)構(gòu)，還有待觀察。

? George Wylesol

最近對(duì)女性大腦進(jìn)行的最新MRI掃描顯示，在月經(jīng)周期中性激素的升降——這個(gè)長(zhǎng)達(dá)29天的周期中，性激素的漲落為可能的懷孕做準(zhǔn)備，劇烈地改變了控制情緒、記憶、行為和信息傳遞效率的大腦區(qū)域?！翱吹匠赡甏竽X可以以超快的速度改變真是令人驚訝，”德國(guó)萊比錫馬克斯·普朗克人類(lèi)認(rèn)知和大腦科學(xué)研究所的精神病學(xué)家兼神經(jīng)科學(xué)家朱莉婭·薩赫（Julia Sacher）如此說(shuō)道，她領(lǐng)導(dǎo)了其中一項(xiàng)研究[3]。

伊利諾伊州埃文斯頓的西北大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)家凱瑟琳·伍利（Catherine Woolley）指出，大腦在整個(gè)月經(jīng)周期中的變化尤其值得注意，因?yàn)榇蠖鄶?shù)女性在30到40年的時(shí)間里要經(jīng)歷近450個(gè)月經(jīng)周期[4]。伍利說(shuō)，這些研究的優(yōu)勢(shì)在于，大腦成像和激素測(cè)量是在同一個(gè)人的月經(jīng)周期階段進(jìn)行的。加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的神經(jīng)科學(xué)家艾米麗·雅各布斯（Emily Jacobs）表示：“通過(guò)這些研究，我們現(xiàn)在已經(jīng)了解到這些激素對(duì)塑造大腦形態(tài)和功能結(jié)構(gòu)的作用有多大?！?/p>

激素驅(qū)動(dòng)月經(jīng)周期

月經(jīng)周期每25至30天重復(fù)一次，并以“經(jīng)期”或子宮內(nèi)膜脫落作為開(kāi)始。在周期開(kāi)始時(shí)，血液中的雌激素水平最低，但在接下來(lái)的幾周內(nèi)急劇上升。首先，雌激素水平上升，標(biāo)志著子宮內(nèi)膜生長(zhǎng)。隨后雌激素水平下降，卵巢釋放卵子，標(biāo)志著月經(jīng)周期的中間點(diǎn)。

此后，黃體酮和雌激素水平再次增加約7天，為子宮內(nèi)膜可能的卵子受精做好準(zhǔn)備。如果沒(méi)有懷孕，雌激素和黃體酮水平都會(huì)下降，從而引發(fā)月經(jīng)出血。雖然月經(jīng)周期是由激素水平明顯波動(dòng)引起的，但其他激素，如睪酮和皮質(zhì)醇等也會(huì)周期波動(dòng)：黎明前上升，傍晚下降[5]。這些日常節(jié)律在男女兩性中都存在[6]。

雌激素刺激大腦認(rèn)知區(qū)域

大腦是由稱(chēng)為神經(jīng)元的細(xì)胞密集組成的，每個(gè)神經(jīng)元看起來(lái)像一棵微型樹(shù)?；屹|(zhì)是大腦組織的外層，包含了神經(jīng)元和被稱(chēng)為樹(shù)突（Dendrites）的短分支。樹(shù)突上的葉狀突起被稱(chēng)為樹(shù)突棘（Spines）。神經(jīng)元的根部，又被稱(chēng)為軸突（Axons），被打包在大腦的白質(zhì)中?；屹|(zhì)負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)情緒、學(xué)習(xí)和記憶；而位于腦組織深層的白質(zhì)則負(fù)責(zé)交換信息并連接不同的灰質(zhì)區(qū)域。

大腦中對(duì)女性性激素做出反應(yīng)的區(qū)域在大約30年前首次被發(fā)現(xiàn)。1990年，伍利偶然發(fā)現(xiàn)了雌激素調(diào)節(jié)大鼠大腦海馬區(qū)樹(shù)突棘密度這一事實(shí)[7]。“這是一個(gè)非常令人驚訝的結(jié)果，在該領(lǐng)域引起了相當(dāng)大的懷疑，”伍利回憶道，“因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)，雌激素被認(rèn)為僅僅是生殖激素，不會(huì)影響像海馬體這樣的大腦認(rèn)知區(qū)域。”海馬體——大腦的認(rèn)知中心，包含了灰質(zhì)和白質(zhì)——是一個(gè)小而彎曲的結(jié)構(gòu)，深埋在耳朵后面的大腦深處，是一個(gè)密集分布著性激素受體的區(qū)域。

海馬體也是成年人大腦中對(duì)體積變化最敏感的區(qū)域。

學(xué)習(xí)一項(xiàng)新技能，如在晚年學(xué)習(xí)雜耍，或通過(guò)記地圖來(lái)獲得倫敦出租車(chē)駕照考試，都會(huì)使海馬體變大。另一方面，海馬體的萎縮可能是癡呆癥的早期跡象，尤其是阿爾茨海默癥[8]。自伍利開(kāi)創(chuàng)性的發(fā)現(xiàn)以來(lái)，科學(xué)家們已經(jīng)了解到，更年期會(huì)減少大腦某些部位的灰質(zhì)體積。然而，研究?jī)H限于在單個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)志愿者大腦進(jìn)行快照式觀察?？茖W(xué)家們想要知道，成年人的大腦是否會(huì)在性激素每月的升降過(guò)程中發(fā)生變化。

“我們能否十分精確？我們能不能選一個(gè)人，然后測(cè)量其大腦30次、50次或100次？”雅各布斯思考著。這促使雅各布斯團(tuán)隊(duì)中的一位科學(xué)家，在2020年整整一個(gè)月內(nèi)，每隔24小時(shí)掃描一次自己的大腦?！八拖裆窠?jīng)科學(xué)界的瑪麗·居里，”雅各布斯說(shuō)道。從這位女性的30次大腦掃描中，雅各布斯的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，性激素重塑了海馬體，并重新組織了大腦的連接。

不過(guò)，目前尚不清楚月經(jīng)周期中激素的波動(dòng)能以多快的速度做到這一點(diǎn)[9]。為了解決這個(gè)問(wèn)題，萊比錫和圣巴巴拉的科學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)分別對(duì)50多名女性在月經(jīng)周期的多個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行了大腦掃描，以進(jìn)行兩項(xiàng)不相關(guān)的研究。

大腦區(qū)域的厚度在月經(jīng)周期中發(fā)生波動(dòng)

在《自然心理健康》（Nature Mental Health）雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究中[10]，朱莉婭·薩赫?qǐng)F(tuán)隊(duì)使用超聲波來(lái)確定27名女性志愿者的精確排卵時(shí)間。這使得他們能夠在志愿者月經(jīng)周期的6個(gè)精確時(shí)間點(diǎn)采集血液樣本，這些時(shí)間點(diǎn)與血液中的排卵和激素水平有關(guān)。

隨后，他們使用超高場(chǎng)MRI（ultrahigh-field MRI）在6個(gè)特定時(shí)間點(diǎn)掃描了這27名女性的大腦。通過(guò)這種比臨床上常用的更強(qiáng)大的磁共振成像技術(shù)，薩赫的團(tuán)隊(duì)可以獲得高分辨率的活體大腦圖像，以前只有在尸檢過(guò)程中直接切片大腦才能實(shí)現(xiàn)。

盡管海馬體的結(jié)構(gòu)非常小，但薩赫?qǐng)F(tuán)隊(duì)能夠觀察到，海馬體不同區(qū)域隨著月經(jīng)周期而發(fā)生的一系列的協(xié)調(diào)變化。隨著雌激素水平的上升和孕激素水平的下降，海馬體的外層變厚，灰質(zhì)也會(huì)擴(kuò)張。但是當(dāng)孕激素（黃體酮）水平上升時(shí)，與記憶有關(guān)的區(qū)域就會(huì)擴(kuò)大。另一項(xiàng)尚未經(jīng)過(guò)同行評(píng)審的研究對(duì)30名志愿者的大腦進(jìn)行了掃描，分別在排卵期、月經(jīng)期和兩者之間的時(shí)期進(jìn)行。

該研究發(fā)現(xiàn)，受激素影響，不僅灰質(zhì)厚度發(fā)生波動(dòng)，白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特性也發(fā)生了變化。“我們對(duì)灰質(zhì)進(jìn)行了測(cè)量，并觀察到它與激素波動(dòng)同步的變化，”伊麗莎白·里佐爾（Elizabeth Rizor）說(shuō)道。她與維多利亞·巴本科（Viktoriya Babenko）共同領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究，兩人都是加州大學(xué)圣巴巴拉分校的神經(jīng)科學(xué)家。該研究表明，由于激素波動(dòng)導(dǎo)致的白質(zhì)變化，可能會(huì)促使大腦不同部位之間的信息傳輸更加高效[11]。

巴本科表示：“這些變化非常廣泛，不僅出現(xiàn)在灰質(zhì)中，還涉及到負(fù)責(zé)跨區(qū)域和跨白質(zhì)通路協(xié)調(diào)的大腦區(qū)域?！比欢?，在這些研究中觀察到的大腦區(qū)域的體積或厚度變化，尚未與特定的大腦功能相關(guān)聯(lián)。盡管研究表明，大腦的某些區(qū)域可以與月經(jīng)周期中的激素的波動(dòng)來(lái)進(jìn)行自我重塑，但科學(xué)家警告說(shuō)，這些研究并不意味著記憶或認(rèn)知受到影響。

伍利說(shuō)：“我們不能認(rèn)為對(duì)于特定的大腦功能或過(guò)程來(lái)說(shuō)，越大就是越好的?！边@些研究也沒(méi)有揭示體積變化是否與女性在經(jīng)期期間經(jīng)歷的各種情緒和認(rèn)知癥狀相關(guān)聯(lián)。事實(shí)上，這些研究?jī)H包括沒(méi)有報(bào)告任何這些癥狀的健康女性。雅各布斯表示，迫切需要進(jìn)行更多的試驗(yàn)來(lái)研究女性獨(dú)特的神經(jīng)科學(xué)需求。

“我們的大腦正在發(fā)生實(shí)際的結(jié)構(gòu)變化，這可能與情緒起伏波動(dòng)等有關(guān)，”賈西姆說(shuō)道。雖然女性占了阿爾茨海默癥病例中的70%，抑郁癥病例中的65%，但只有大約0.5%的腦成像研究與女性有關(guān)[12]。

這種不平衡甚至在藥物批準(zhǔn)方面也一直存在，比如美國(guó)食品和藥品管理局（FDA）最近批準(zhǔn)用于治療早期阿爾茨海癥的Lecanemab-irmb，可能對(duì)女性的病情沒(méi)有減緩作用。薩赫表示：“現(xiàn)在是應(yīng)該把大腦作為女性健康主要關(guān)注點(diǎn)的時(shí)候了?！?/p>

文/Sanjay Mishra

譯/天婦羅

校對(duì)/兔子的凌波微步

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