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懷孕會(huì)引起人類大腦結(jié)構(gòu)的長期改變

文章作者是Elseline Hoekzema Erika Barba-Müller等人,通訊作者Elseline Hoekzema自西班牙巴塞羅那自治大學(xué)。該研究通過比較初產(chǎn)婦和未產(chǎn)婦的大腦灰質(zhì)體積,來探討懷孕是否和灰質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變有關(guān)。

 這是一篇前瞻性群組研究prospective cohort study),作為研究對(duì)象的女性,在第一次懷孕之前和生產(chǎn)之后分別接受了磁共振掃描(MRI),這些數(shù)據(jù)的采集總共歷時(shí)54個(gè)月。該研究是通過巴塞羅那的一個(gè)生育中心招募的(Instituto Valenciano de Infertilidad,IVI, Barcelona)。研究者們招募了未產(chǎn)婦,但是計(jì)劃近期(near future)懷孕(Pregnancy,PRG)并還未懷孕的個(gè)體,以及那些沒有懷孕計(jì)劃的未產(chǎn)婦。除了招募女性(Female),該研究還招募了她們的配偶,那些即將成為父親或者不成為父親的男性(Male)。被試分成了有懷孕計(jì)劃的組,即FPRGMPRG; 控制組是在該研究階段沒有懷孕計(jì)劃的個(gè)體,同時(shí)沒有懷孕的個(gè)體,以及伴侶沒有懷孕的男性,為FCTRMCTR. 如果實(shí)驗(yàn)過程中,控制組意外懷孕,則轉(zhuǎn)為實(shí)驗(yàn)組。

通過一系列控制,該研究最終納入了25名初產(chǎn)女性,20名控制組女性,19名初為人父的男性和17名無子女的男性。兩個(gè)組的被試在年齡和受教育水平無顯著差異。25名初產(chǎn)女性大部分在第一次掃描之后6個(gè)月內(nèi)懷孕,少部分在6-12個(gè)月內(nèi)懷孕。生產(chǎn)之后平均73.56 ±47.83天之后進(jìn)行了第二次MRI掃描。除了進(jìn)行MRI掃描,被試還需要完成一些認(rèn)知測試和問卷。2+以后,25名初產(chǎn)婦中還有11名沒有二次生產(chǎn)并參加了又一次的掃描。

通過比較灰質(zhì)體積的改變(Post-Pre GM changes)發(fā)現(xiàn),懷孕導(dǎo)致的灰質(zhì)體積的較少主要發(fā)生在腹內(nèi)側(cè)前額葉到前扣帶皮層,以及從楔前葉到后扣帶皮層,腹側(cè)前額葉皮層和顳葉皮層(Figure 1)。這些腦區(qū)主要涉及到社會(huì)認(rèn)知,并與心理理論的大腦網(wǎng)絡(luò)存在重疊。這些改變與懷孕的方式?jīng)]有關(guān)系。采用多變量模式分類的方法(SVM)對(duì)所有的女性進(jìn)行分類,也是發(fā)現(xiàn)了這些大腦結(jié)構(gòu)灰質(zhì)體積的改變能夠準(zhǔn)確區(qū)分她們是否懷孕(Figure 2)。為了進(jìn)一步證明這些灰質(zhì)體積的改變是由于懷孕這一過程造成的,而不是由于成為父母而帶來的相關(guān)變化,研究者進(jìn)一步比較了初為人父的男性的灰質(zhì)體積變化與那些沒有成為父親的被試的灰質(zhì)體積的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些灰質(zhì)體積的改變并沒有顯著差異。皮層厚度和表面積的分析也發(fā)現(xiàn)了類似的研究結(jié)果。以上腦區(qū)灰質(zhì)體積的改變能夠顯著地預(yù)測母嬰依戀的質(zhì)量。

認(rèn)知測試并沒有發(fā)現(xiàn)初產(chǎn)婦和未產(chǎn)婦之間存在顯著的記憶差異(言語記憶,倒序數(shù)字廣度任務(wù)和two-back測試)。但是發(fā)現(xiàn)了初產(chǎn)婦在言語詞匯序列學(xué)習(xí)任務(wù)中的準(zhǔn)確性降低。

2年之后的MRI掃描結(jié)果(Post 2+ VS Pre),也發(fā)現(xiàn)了之前發(fā)現(xiàn)的灰質(zhì)體積(除了左側(cè)海馬)的減少,但是在后面兩次的掃描(Post 2+ VS Post)并沒有發(fā)現(xiàn)顯著地灰質(zhì)體積的變化。

 本研究發(fā)現(xiàn)的與妊娠期有關(guān)的灰質(zhì)體積的改變,是否與內(nèi)源性性類固醇激素水平(endogenous sex steroid hormone levels)有關(guān),以及是否能夠反應(yīng)突觸數(shù)目的變化、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)目、神經(jīng)元數(shù)量、樹突結(jié)構(gòu)、脈管系統(tǒng)、血容量和循環(huán)以及髓鞘化過程,都有待進(jìn)一步研究。本研究結(jié)果可以推測在妊娠期間,女性的大腦中監(jiān)控社會(huì)認(rèn)知的結(jié)構(gòu)可能經(jīng)歷了進(jìn)一步成熟或特定的變化。

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