艾爾瑪·賈西姆（Elma Jashim）是一名應屆大學畢業(yè)生，她期待著秋季開始去醫(yī)學院就讀。但她也擔心每個月月經(jīng)周期中的情緒波動，以及它可能對她繁忙學業(yè)造成的嚴重干擾。

“在月經(jīng)開始前的大約兩三天，我感覺自己不太情緒化了，不怎么難過，也不怎么興奮，”賈希姆說。當賈西姆月經(jīng)開始時，這種情緒穩(wěn)定期會提高她對哪怕是很小的情緒刺激的敏感度?！叭绻以诠ぷ髦蟹噶艘粋€很小的錯誤，我?guī)缀醵紩萑氡罎?。?/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展。先前對大鼠和其他哺乳動物的研究已經(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。但這種強效激素是否會改變?nèi)祟惻源竽X的結(jié)構(gòu)，還有待觀察。

? George Wylesol

最近對女性大腦進行的最新MRI掃描顯示，在月經(jīng)周期中性激素的升降——這個長達29天的周期中，性激素的漲落為可能的懷孕做準備，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，”德國萊比錫馬克斯·普朗克人類認知和大腦科學研究所的精神病學家兼神經(jīng)科學家朱莉婭·薩赫（Julia Sacher）如此說道，她領(lǐng)導了其中一項研究[3]。

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

激素驅(qū)動月經(jīng)周期

月經(jīng)周期每25至30天重復一次，并以“經(jīng)期”或子宮內(nèi)膜脫落作為開始。在周期開始時，血液中的雌激素水平最低，但在接下來的幾周內(nèi)急劇上升。首先，雌激素水平上升，標志著子宮內(nèi)膜生長。隨后雌激素水平下降，卵巢釋放卵子，標志著月經(jīng)周期的中間點。

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備。如果沒有懷孕，雌激素和黃體酮水平都會下降，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引起的，但其他激素，如睪酮和皮質(zhì)醇等也會周期波動：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]。

雌激素刺激大腦認知區(qū)域

大腦是由稱為神經(jīng)元的細胞密集組成的，每個神經(jīng)元看起來像一棵微型樹?；屹|(zhì)是大腦組織的外層，包含了神經(jīng)元和被稱為樹突（Dendrites）的短分支。樹突上的葉狀突起被稱為樹突棘（Spines）。神經(jīng)元的根部，又被稱為軸突（Axons），被打包在大腦的白質(zhì)中?；屹|(zhì)負責調(diào)節(jié)情緒、學習和記憶；而位于腦組織深層的白質(zhì)則負責交換信息并連接不同的灰質(zhì)區(qū)域。

大腦中對女性性激素做出反應的區(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)樹突棘密度這一事實[7]。“這是一個非常令人驚訝的結(jié)果，在該領(lǐng)域引起了相當大的懷疑，”伍利回憶道，“因為在當時，雌激素被認為僅僅是生殖激素，不會影響像海馬體這樣的大腦認知區(qū)域?！焙ｑR體——大腦的認知中心，包含了灰質(zhì)和白質(zhì)——是一個小而彎曲的結(jié)構(gòu)，深埋在耳朵后面的大腦深處，是一個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體積變化最敏感的區(qū)域。

學習一項新技能，如在晚年學習雜耍，或通過記地圖來獲得倫敦出租車駕照考試，都會使海馬體變大。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]。自伍利開創(chuàng)性的發(fā)現(xiàn)以來，科學家們已經(jīng)了解到，更年期會減少大腦某些部位的灰質(zhì)體積。然而，研究僅限于在單個時間點對志愿者大腦進行快照式觀察?？茖W家們想要知道，成年人的大腦是否會在性激素每月的升降過程中發(fā)生變化。

“我們能否十分精確？我們能不能選一個人，然后測量其大腦30次、50次或100次？”雅各布斯思考著。這促使雅各布斯團隊中的一位科學家，在2020年整整一個月內(nèi)，每隔24小時掃描一次自己的大腦?！八拖裆窠?jīng)科學界的瑪麗·居里，”雅各布斯說道。從這位女性的30次大腦掃描中，雅各布斯的團隊發(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，目前尚不清楚月經(jīng)周期中激素的波動能以多快的速度做到這一點[9]。為了解決這個問題，萊比錫和圣巴巴拉的科學家們現(xiàn)在已經(jīng)分別對50多名女性在月經(jīng)周期的多個時間點進行了大腦掃描，以進行兩項不相關(guān)的研究。

大腦區(qū)域的厚度在月經(jīng)周期中發(fā)生波動

在《自然心理健康》（Nature Mental Health）雜志上發(fā)表的一項研究中[10]，朱莉婭·薩赫團隊使用超聲波來確定27名女性志愿者的精確排卵時間。這使得他們能夠在志愿者月經(jīng)周期的6個精確時間點采集血液樣本，這些時間點與血液中的排卵和激素水平有關(guān)。

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

盡管海馬體的結(jié)構(gòu)非常小，但薩赫團隊能夠觀察到，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)也會擴張。但是當孕激素（黃體酮）水平上升時，與記憶有關(guān)的區(qū)域就會擴大。另一項尚未經(jīng)過同行評審的研究對30名志愿者的大腦進行了掃描，分別在排卵期、月經(jīng)期和兩者之間的時期進行。

該研究發(fā)現(xiàn)，受激素影響，不僅灰質(zhì)厚度發(fā)生波動，白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特性也發(fā)生了變化。“我們對灰質(zhì)進行了測量，并觀察到它與激素波動同步的變化，”伊麗莎白·里佐爾（Elizabeth Rizor）說道。她與維多利亞·巴本科（Viktoriya Babenko）共同領(lǐng)導了這項研究，兩人都是加州大學圣巴巴拉分校的神經(jīng)科學家。該研究表明，由于激素波動導致的白質(zhì)變化，可能會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，還涉及到負責跨區(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來進行自我重塑，但科學家警告說，這些研究并不意味著記憶或認知受到影響。

伍利說：“我們不能認為對于特定的大腦功能或過程來說，越大就是越好的?！边@些研究也沒有揭示體積變化是否與女性在經(jīng)期期間經(jīng)歷的各種情緒和認知癥狀相關(guān)聯(lián)。事實上，這些研究僅包括沒有報告任何這些癥狀的健康女性。雅各布斯表示，迫切需要進行更多的試驗來研究女性獨特的神經(jīng)科學需求。

“我們的大腦正在發(fā)生實際的結(jié)構(gòu)變化，這可能與情緒起伏波動等有關(guān)，”賈西姆說道。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方面也一直存在，比如美國食品和藥品管理局（FDA）最近批準用于治療早期阿爾茨海癥的Lecanemab-irmb，可能對女性的病情沒有減緩作用。薩赫表示：“現(xiàn)在是應該把大腦作為女性健康主要關(guān)注點的時候了?！?/p>

文/Sanjay Mishra

譯/天婦羅

校對/兔子的凌波微步

本文基于創(chuàng)作共享協(xié)議（BY-NC），由天婦羅在利維坦發(fā)布

文章僅為作者觀點，未必代表利維坦立場