生理期或可重塑大脑

舒愉棉/编译

大脑某些区域的体积或厚度会随每月生理期扩大，不过这尚未揭示其与情绪波动的关联性。

大学刚毕业的埃尔玛 · 贾丝敏（Elma Jashim）正期待着秋季入学医学院，但她也害怕每个月由生理期带来的情绪过山车体验以及这可能对繁忙的学业日常带来的严重破坏。

贾丝敏形容：“在生理期开始前的两三天里，我的大概感受是，既不是那么的情绪化，也不是特别的悲伤，但也不是特别的高兴。”当生理期开始，这样的情绪平台期会提高她的敏感度，让她对哪怕很小的刺激都会有情绪反应。“在工作中可能犯一个极小的错误都会将我直逼泪点。”

贾丝敏脑中到底发生了什么得以触发这些情绪尚不清楚，但对性激素如何改变大脑某些区域的可视化工作正不断取得新进展。

前人在大鼠和其他哺乳动物中开展的研究显示，特定脑区的体积会对雌激素产生反应并发生变化——雌激素是女性正常性发育与生殖发育所需的一种激素，但这种强效激素是否能改变人类女性脑结构尚不得而知。

最近对女性大脑进行的MRI扫描显示，生理期（月经周期）期间性激素水平的起伏会戏剧性地重塑脑中控制情绪、记忆、行为和信息传递效率的区域，而这以约29天为周期的性激素潮起潮落是让生殖器官为女性可能怀孕做好准备。

德国马克斯 · 普朗克人类认知和脑科学研究所的精神病学家、神经科学家朱莉娅 · 萨赫（Julia Sacher）主持了其中一项研究，她说：“看到成人大脑能超速变化真的令人惊叹。”

美国西北大学神经生物学家凯瑟琳 · 伍莉（ Catherine Woolley ）表示，大脑在整个月经周期中的变化尤其值得注意，毕竟生理期伴随女性很大一部分人生。

伍莉说，这些研究的优势在于，每个被试均进行了大脑成像与激素测量，并跨越了月经周期的不同特定阶段。

加州大学圣巴巴拉分校神经学家埃米莉 · 雅各布斯（Emily Jacobs）指出：“通过这些研究，我们现在有了能呈现这些激素对大脑塑造影响有多强大的影像，而这不仅仅关于形态，更是关乎功能性结构。”

激素驱动月经周期

月经周期每25至30天重复一次，并以“经期”或子宫内膜脱落为起点。女性血液中的性激素水平在月经周期开始时最低，在接下来的几周内急剧上升。首先，雌激素水平升高，标志着子宫内膜生长。然后雌激素水平下降，刺激卵巢释放出卵子，标志着月经周期的中点。此后，黄体酮和雌激素的水平在大约七天内再次升高，为可能的卵子受精做好子宫内膜的准备。如果没有怀孕，雌激素和孕激素水平都会回落，引发经期出血。

虽然月经周期是由激素水平的明显波动引起的，但其他激素如睾酮和皮质醇也会循环，“黎明”前升起，“傍晚”落下，节律在男女两性体内都会发生。

雌激素刺激认知脑区

大脑是由名为神经元的密集细胞组成，每个神经元看起来都像一棵微型的树。灰质是脑组织的外层，包含神经元及其被称为树突的短分支。树突上有叶状突起，被称为树突棘。神经元的根（又叫轴突）聚集在大脑的白质中。

灰质调节情绪、学习和记忆，而脑组织深处的白质交换信息并连接灰质的不同区域。

脑内对女性性激素做出反应的部分在大约30年前首次被发现。1990年，伍莉偶然发现雌激素能对大鼠大脑海马体树突棘的密度进行调节。

“这是个非常令人惊讶的结果，并在这一研究领域引发了相当大的质疑，”伍莉回忆道，“当时，雌激素被认为是唯一的生殖激素，不会影响像海马体这样的认知脑区。”

海马体是大脑的认知中心，包含灰质和白质，是一个小型弯曲结构，深埋在耳后的大脑深处，位于性激素受体密集的区域。海马体也是成人大脑中对体积变化最敏感的区域。发展新技能，例如在年老时学习杂耍，或为了通过伦敦出租车驾驶执照考试而学习地图，都会使海马体变大。另一方面，海马体萎缩可能是痴呆症尤其是阿尔茨海默病的早期征兆。

自伍莉的突破性发现以来，科学家了解到更年期会减少大脑某些部分的灰质体积。然而，研究仅限于获取志愿者在某一时间点的大脑快照。科学家想知道，在性激素每月的升降过程中，成人大脑是否会发生变化。

“我们能做到真正精确吗？我们能对一个人的大腦进行30、50甚至100次测量吗？”雅各布斯对此好奇。这促使雅各布斯课题组的一位女科学家在2020年花了整整一个月，对自己的大脑每 24 小时扫描一次。

雅各布斯说：“她就像是神经科学领域的玛丽 · 居里。”通过对这一女性大脑的30次扫描，雅各布斯课题组发现，性激素重塑了海马体，并重组了大脑的连接。然而，目前尚不清楚月经周期中的激素的波动能以多快的速度做到这一点。

为了解答这个问题，来自德国和美国的科学家分别在两项互不相关的研究中对超过50名女性在月经周期的多个时间点进行了大脑扫描。

脑区厚度在月经周期中发生波动

在发表于《自然-心理健康》杂志的一项研究中，萨赫课题组利用超声波确定了27名女性志愿者精确的排卵时间，这让他们能够在志愿者月经周期内的六个精确时间点采集血液样本，所选的时间点与排卵和血液中的激素水平相关联。随后他们使用超高场强MRI在这六个特定时间点对这27名女性的大脑进行扫描成像。

他们采用的技术比临床常用的核磁共振成像技术更强大，得益于此，萨赫的团队能获得高分辨率的活体大脑影像，而这种分辨率的图片在过去只有在尸检过程中对大脑直接切片才能获得。

尽管海马体是一个非常小的结构，萨赫团队还是成功观察到，随着海马体的重塑与月经周期同步发生，其不同区域出现了一系列设计精良的变化。海马体外层变厚，灰质随着雌激素水平上升与孕激素水平下降而扩张。但当黄体酮水平升高时，涉及记忆的层结构就会扩大。

另一项尚未经过同行评审的研究则对 30 名志愿者在排卵期、月经期以及两期之间进行了大脑扫描。这项研究发现，在激素的影响下，不仅灰质的厚度发生了波动，白质的结构特性也发生了起伏变化。

“我们对标灰质类似的研究尺度，发现白质会随着激素波动而变化，”伊丽莎白 · 里佐尔（Elizabeth Rizor）说，她与加州大学圣巴巴拉分校神经科学家维多利亚 · 巴本科（Viktoriya Babenko）共同主持了这项研究。

该研究表明，由于导致排卵的激素波动引起的白质变化可能会触发不同脑区更有效的信息传输。

巴本科说：“这些变化非常广泛，不仅存在于灰质中，而且也存在于负责跨区域和跨白质通道协调的脑区中。”

然而，在这些研究中观察到的脑区体积或厚度的变化尚未与特定的大脑功能相关联。虽然研究表明，大脑的某些区域可以在月经周期中随着激素的波动而自我重塑，但科学家提醒大家注意，这些研究并不意味着记忆或认知会受到影响。

“我们不能断言，特定的大脑功能或过程因体积越大越好。”伍莉说。

研究也没有揭示体积变化是否与女性在经期经历的各种情绪及认知症状有关。 事实上，这些研究被试仅覆盖了健康女性。

雅各布斯认为，这些研究重在提醒：我们迫切需要开展更多的研究工作来探究女性独特的神经科学需求。

贾丝敏表示：“我们的大脑正在发生实际的结构变化，这可能与过山车体验、情绪波动或者怎么称呼都行的感受有关。”

尽管阿尔茨海默病病例中70%是女性，抑郁症病例中女性占65%，但大脑成像研究中只有约0.5%与女性相关。这种差异甚至在药品审批中也存在，以美国食品药品管理局最近批准的用于治疗早期阿尔茨海默病的药品仑卡奈单抗为例，它可能无法减缓女性患者的病情发展。

萨赫说：“现在，是时候让大脑成为女性健康的主要焦点了。”

资料来源 National Geographic