月经周期可以“重塑”大脑？

艾尔玛·贾西姆（Elma Jashim）是一名应届大学毕业生，她期待着秋季开始去医学院就读。但她也担心每个月月经周期中的情绪波动，以及它可能对她繁忙学业造成的严重干扰。

“在月经开始前的大约两三天，我感觉自己不太情绪化了，不怎么难过，也不怎么兴奋，”贾希姆说。当贾西姆月经开始时，这种情绪稳定期会提高她对哪怕是很小的情绪刺激的敏感度。“如果我在工作中犯了一个很小的错误，我几乎都会陷入崩溃。”

她的大脑中到底发生了什么触发了这些情绪，目前尚不清楚。但在性激素如何改变大脑某些区域的可视化方面正在取得进展。先前对大鼠和其他哺乳动物的研究已经表明[1][2]，特定脑区域的体积，可以在雌激素的作用下发生变化，雌激素是女性性和生殖发育所需的激素。但这种强效激素是否会改变人类女性大脑的结构，还有待观察。

© George Wylesol

最近对女性大脑进行的最新MRI扫描显示，在月经周期中性激素的升降——这个长达29天的周期中，性激素的涨落为可能的怀孕做准备，剧烈地改变了控制情绪、记忆、行为和信息传递效率的大脑区域。“看到成年大脑可以以超快的速度改变真是令人惊讶，”德国莱比锡马克斯·普朗克人类认知和大脑科学研究所的精神病学家兼神经科学家朱莉娅·萨赫（Julia Sacher）如此说道，她领导了其中一项研究[3]。

伊利诺伊州埃文斯顿的西北大学的神经生物学家凯瑟琳·伍利（Catherine Woolley）指出，大脑在整个月经周期中的变化尤其值得注意，因为大多数女性在30到40年的时间里要经历近450个月经周期[4]。伍利说，这些研究的优势在于，大脑成像和激素测量是在同一个人的月经周期阶段进行的。加州大学圣塔芭芭拉分校的神经科学家艾米丽·雅各布斯（Emily Jacobs）表示：“通过这些研究，我们现在已经了解到这些激素对塑造大脑形态和功能结构的作用有多大。”

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”或子宫内膜脱落作为开始。在周期开始时，血液中的雌激素水平最低，但在接下来的几周内急剧上升。首先，雌激素水平上升，标志着子宫内膜生长。随后雌激素水平下降，卵巢释放卵子，标志着月经周期的中间点。

此后，黄体酮和雌激素水平再次增加约7天，为子宫内膜可能的卵子受精做好准备。如果没有怀孕，雌激素和黄体酮水平都会下降，从而引发月经出血。虽然月经周期是由激素水平明显波动引起的，但其他激素，如睾酮和皮质醇等也会周期波动：黎明前上升，傍晚下降[5]。这些日常节律在男女两性中都存在[6]。

雌激素刺激大脑认知区域

大脑是由称为神经元的细胞密集组成的，每个神经元看起来像一棵微型树。灰质是大脑组织的外层，包含了神经元和被称为树突（Dendrites）的短分支。树突上的叶状突起被称为树突棘（Spines）。神经元的根部，又被称为轴突（Axons），被打包在大脑的白质中。灰质负责调节情绪、学习和记忆；而位于脑组织深层的白质则负责交换信息并连接不同的灰质区域。

大脑中对女性性激素做出反应的区域在大约30年前首次被发现。1990年，伍利偶然发现了雌激素调节大鼠大脑海马区树突棘密度这一事实[7]。“这是一个非常令人惊讶的结果，在该领域引起了相当大的怀疑，”伍利回忆道，“因为在当时，雌激素被认为仅仅是生殖激素，不会影响像海马体这样的大脑认知区域。”海马体——大脑的认知中心，包含了灰质和白质——是一个小而弯曲的结构，深埋在耳朵后面的大脑深处，是一个密集分布着性激素受体的区域。

海马体也是成年人大脑中对体积变化最敏感的区域。

学习一项新技能，如在晚年学习杂耍，或通过记地图来获得伦敦出租车驾照考试，都会使海马体变大。另一方面，海马体的萎缩可能是痴呆症的早期迹象，尤其是阿尔茨海默症[8]。自伍利开创性的发现以来，科学家们已经了解到，更年期会减少大脑某些部位的灰质体积。然而，研究仅限于在单个时间点对志愿者大脑进行快照式观察。科学家们想要知道，成年人的大脑是否会在性激素每月的升降过程中发生变化。

“我们能否十分精确？我们能不能选一个人，然后测量其大脑30次、50次或100次？”雅各布斯思考着。这促使雅各布斯团队中的一位科学家，在2020年整整一个月内，每隔24小时扫描一次自己的大脑。“她就像神经科学界的玛丽·居里，”雅各布斯说道。从这位女性的30次大脑扫描中，雅各布斯的团队发现，性激素重塑了海马体，并重新组织了大脑的连接。

不过，目前尚不清楚月经周期中激素的波动能以多快的速度做到这一点[9]。为了解决这个问题，莱比锡和圣巴巴拉的科学家们现在已经分别对50多名女性在月经周期的多个时间点进行了大脑扫描，以进行两项不相关的研究。

大脑区域的厚度在月经周期中发生波动

在《自然心理健康》（Nature Mental Health）杂志上发表的一项研究中[10]，朱莉娅·萨赫团队使用超声波来确定27名女性志愿者的精确排卵时间。这使得他们能够在志愿者月经周期的6个精确时间点采集血液样本，这些时间点与血液中的排卵和激素水平有关。

随后，他们使用超高场MRI（ultrahigh-field MRI）在6个特定时间点扫描了这27名女性的大脑。通过这种比临床上常用的更强大的磁共振成像技术，萨赫的团队可以获得高分辨率的活体大脑图像，以前只有在尸检过程中直接切片大脑才能实现。

尽管海马体的结构非常小，但萨赫团队能够观察到，海马体不同区域随着月经周期而发生的一系列的协调变化。随着雌激素水平的上升和孕激素水平的下降，海马体的外层变厚，灰质也会扩张。但是当孕激素（黄体酮）水平上升时，与记忆有关的区域就会扩大。另一项尚未经过同行评审的研究对30名志愿者的大脑进行了扫描，分别在排卵期、月经期和两者之间的时期进行。

该研究发现，受激素影响，不仅灰质厚度发生波动，白质的结构特性也发生了变化。“我们对灰质进行了测量，并观察到它与激素波动同步的变化，”伊丽莎白·里佐尔（Elizabeth Rizor）说道。她与维多利亚·巴本科（Viktoriya Babenko）共同领导了这项研究，两人都是加州大学圣巴巴拉分校的神经科学家。该研究表明，由于激素波动导致的白质变化，可能会促使大脑不同部位之间的信息传输更加高效[11]。

巴本科表示：“这些变化非常广泛，不仅出现在灰质中，还涉及到负责跨区域和跨白质通路协调的大脑区域。”然而，在这些研究中观察到的大脑区域的体积或厚度变化，尚未与特定的大脑功能相关联。尽管研究表明，大脑的某些区域可以与月经周期中的激素的波动来进行自我重塑，但科学家警告说，这些研究并不意味着记忆或认知受到影响。

伍利说：“我们不能认为对于特定的大脑功能或过程来说，越大就是越好的。”这些研究也没有揭示体积变化是否与女性在经期期间经历的各种情绪和认知症状相关联。事实上，这些研究仅包括没有报告任何这些症状的健康女性。雅各布斯表示，迫切需要进行更多的试验来研究女性独特的神经科学需求。

“我们的大脑正在发生实际的结构变化，这可能与情绪起伏波动等有关，”贾西姆说道。虽然女性占了阿尔茨海默症病例中的70%，抑郁症病例中的65%，但只有大约0.5%的脑成像研究与女性有关[12]。

这种不平衡甚至在药物批准方面也一直存在，比如美国食品和药品管理局（FDA）最近批准用于治疗早期阿尔茨海症的Lecanemab-irmb，可能对女性的病情没有减缓作用。萨赫表示：“现在是应该把大脑作为女性健康主要关注点的时候了。”

文/Sanjay Mishra

译/天妇罗

校对/兔子的凌波微步

本文基于创作共享协议（BY-NC），由天妇罗在利维坦发布

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