生理期或可重塑大腦

舒愉棉/編譯

大腦某些區域的體積或厚度會隨每月生理期擴大，不過這尚未揭示其與情緒波動的關聯性。

大學剛畢業的埃爾瑪 · 賈絲敏（Elma Jashim）正期待著秋季入學醫學院，但她也害怕每個月由生理期帶來的情緒過山車體驗以及這可能對繁忙的學業日常帶來的嚴重破壞。

賈絲敏形容：“在生理期開始前的兩三天里，我的大概感受是，既不是那么的情緒化，也不是特別的悲傷，但也不是特別的高興。”當生理期開始，這樣的情緒平臺期會提高她的敏感度，讓她對哪怕很小的刺激都會有情緒反應。“在工作中可能犯一個極小的錯誤都會將我直逼淚點。”

賈絲敏腦中到底發生了什么得以觸發這些情緒尚不清楚，但對性激素如何改變大腦某些區域的可視化工作正不斷取得新進展。

前人在大鼠和其他哺乳動物中開展的研究顯示，特定腦區的體積會對雌激素產生反應并發生變化——雌激素是女性正常性發育與生殖發育所需的一種激素，但這種強效激素是否能改變人類女性腦結構尚不得而知。

最近對女性大腦進行的MRI掃描顯示，生理期（月經周期）期間性激素水平的起伏會戲劇性地重塑腦中控制情緒、記憶、行為和信息傳遞效率的區域，而這以約29天為周期的性激素潮起潮落是讓生殖器官為女性可能懷孕做好準備。

德國馬克斯 · 普朗克人類認知和腦科學研究所的精神病學家、神經科學家朱莉婭 · 薩赫（Julia Sacher）主持了其中一項研究，她說：“看到成人大腦能超速變化真的令人驚嘆。”

美國西北大學神經生物學家凱瑟琳 · 伍莉（ Catherine Woolley ）表示，大腦在整個月經周期中的變化尤其值得注意，畢竟生理期伴隨女性很大一部分人生。

伍莉說，這些研究的優勢在于，每個被試均進行了大腦成像與激素測量，并跨越了月經周期的不同特定階段。

加州大學圣巴巴拉分校神經學家埃米莉 · 雅各布斯（Emily Jacobs）指出：“通過這些研究，我們現在有了能呈現這些激素對大腦塑造影響有多強大的影像，而這不僅僅關于形態，更是關乎功能性結構。”

激素驅動月經周期

月經周期每25至30天重復一次，并以“經期”或子宮內膜脫落為起點。女性血液中的性激素水平在月經周期開始時最低，在接下來的幾周內急劇上升。首先，雌激素水平升高，標志著子宮內膜生長。然后雌激素水平下降，刺激卵巢釋放出卵子，標志著月經周期的中點。此后，黃體酮和雌激素的水平在大約七天內再次升高，為可能的卵子受精做好子宮內膜的準備。如果沒有懷孕，雌激素和孕激素水平都會回落，引發經期出血。

雖然月經周期是由激素水平的明顯波動引起的，但其他激素如睪酮和皮質醇也會循環，“黎明”前升起，“傍晚”落下，節律在男女兩性體內都會發生。

雌激素刺激認知腦區

大腦是由名為神經元的密集細胞組成，每個神經元看起來都像一棵微型的樹。灰質是腦組織的外層，包含神經元及其被稱為樹突的短分支。樹突上有葉狀突起，被稱為樹突棘。神經元的根（又叫軸突）聚集在大腦的白質中。

灰質調節情緒、學習和記憶，而腦組織深處的白質交換信息并連接灰質的不同區域。

腦內對女性性激素做出反應的部分在大約30年前首次被發現。1990年，伍莉偶然發現雌激素能對大鼠大腦海馬體樹突棘的密度進行調節。

“這是個非常令人驚訝的結果，并在這一研究領域引發了相當大的質疑，”伍莉回憶道，“當時，雌激素被認為是唯一的生殖激素，不會影響像海馬體這樣的認知腦區。”

海馬體是大腦的認知中心，包含灰質和白質，是一個小型彎曲結構，深埋在耳后的大腦深處，位于性激素受體密集的區域。海馬體也是成人大腦中對體積變化最敏感的區域。發展新技能，例如在年老時學習雜耍，或為了通過倫敦出租車駕駛執照考試而學習地圖，都會使海馬體變大。另一方面，海馬體萎縮可能是癡呆癥尤其是阿爾茨海默病的早期征兆。

自伍莉的突破性發現以來，科學家了解到更年期會減少大腦某些部分的灰質體積。然而，研究僅限于獲取志愿者在某一時間點的大腦快照。科學家想知道，在性激素每月的升降過程中，成人大腦是否會發生變化。

“我們能做到真正精確嗎？我們能對一個人的大腦進行30、50甚至100次測量嗎？”雅各布斯對此好奇。這促使雅各布斯課題組的一位女科學家在2020年花了整整一個月，對自己的大腦每 24 小時掃描一次。

雅各布斯說：“她就像是神經科學領域的瑪麗 · 居里。”通過對這一女性大腦的30次掃描，雅各布斯課題組發現，性激素重塑了海馬體，并重組了大腦的連接。然而，目前尚不清楚月經周期中的激素的波動能以多快的速度做到這一點。

為了解答這個問題，來自德國和美國的科學家分別在兩項互不相關的研究中對超過50名女性在月經周期的多個時間點進行了大腦掃描。

腦區厚度在月經周期中發生波動

在發表于《自然-心理健康》雜志的一項研究中，薩赫課題組利用超聲波確定了27名女性志愿者精確的排卵時間，這讓他們能夠在志愿者月經周期內的六個精確時間點采集血液樣本，所選的時間點與排卵和血液中的激素水平相關聯。隨后他們使用超高場強MRI在這六個特定時間點對這27名女性的大腦進行掃描成像。

他們采用的技術比臨床常用的核磁共振成像技術更強大，得益于此，薩赫的團隊能獲得高分辨率的活體大腦影像，而這種分辨率的圖片在過去只有在尸檢過程中對大腦直接切片才能獲得。

盡管海馬體是一個非常小的結構，薩赫團隊還是成功觀察到，隨著海馬體的重塑與月經周期同步發生，其不同區域出現了一系列設計精良的變化。海馬體外層變厚，灰質隨著雌激素水平上升與孕激素水平下降而擴張。但當黃體酮水平升高時，涉及記憶的層結構就會擴大。

另一項尚未經過同行評審的研究則對 30 名志愿者在排卵期、月經期以及兩期之間進行了大腦掃描。這項研究發現，在激素的影響下，不僅灰質的厚度發生了波動，白質的結構特性也發生了起伏變化。

“我們對標灰質類似的研究尺度，發現白質會隨著激素波動而變化，”伊麗莎白 · 里佐爾（Elizabeth Rizor）說，她與加州大學圣巴巴拉分校神經科學家維多利亞 · 巴本科（Viktoriya Babenko）共同主持了這項研究。

該研究表明，由于導致排卵的激素波動引起的白質變化可能會觸發不同腦區更有效的信息傳輸。

巴本科說：“這些變化非常廣泛，不僅存在于灰質中，而且也存在于負責跨區域和跨白質通道協調的腦區中。”

然而，在這些研究中觀察到的腦區體積或厚度的變化尚未與特定的大腦功能相關聯。雖然研究表明，大腦的某些區域可以在月經周期中隨著激素的波動而自我重塑，但科學家提醒大家注意，這些研究并不意味著記憶或認知會受到影響。

“我們不能斷言，特定的大腦功能或過程因體積越大越好。”伍莉說。

研究也沒有揭示體積變化是否與女性在經期經歷的各種情緒及認知癥狀有關。 事實上，這些研究被試僅覆蓋了健康女性。

雅各布斯認為，這些研究重在提醒：我們迫切需要開展更多的研究工作來探究女性獨特的神經科學需求。

賈絲敏表示：“我們的大腦正在發生實際的結構變化，這可能與過山車體驗、情緒波動或者怎么稱呼都行的感受有關。”

盡管阿爾茨海默病病例中70%是女性，抑郁癥病例中女性占65%，但大腦成像研究中只有約0.5%與女性相關。這種差異甚至在藥品審批中也存在，以美國食品藥品管理局最近批準的用于治療早期阿爾茨海默病的藥品侖卡奈單抗為例，它可能無法減緩女性患者的病情發展。

薩赫說：“現在，是時候讓大腦成為女性健康的主要焦點了。”

資料來源 National Geographic