Эльма Джашим, недавняя выпускница колледжа, с нетерпением ждет поступления осенью в медицинскую школу. Но она также боится ежемесячных эмоциональных американских горок, которые происходят с ее менструальным циклом, и того хаоса, который это может нанести ее напряженному учебному графику.
«Примерно за два-три дня до начала менструации я чувствую себя не очень эмоционально, не особенно грустно, но и не особенно счастливо», – говорит Джашим. Это плато настроения повышает чувствительность Джашим даже к небольшим эмоциональным стимулам, когда у нее начинаются менструации. «Если я на работе допустил очень незначительную ошибку, это чуть не доводит меня до слез».
Что именно происходит в ее мозгу и вызывает эти эмоции, до сих пор не совсем понятно. Но достигнут прогресс в понимании того, как половые гормоны могут изменять некоторые области мозга. Предыдущие исследования на крысах и других млекопитающих уже показали, что объем определенных областей мозга может меняться в ответ на эстроген — гормон, необходимый для нормального сексуального и репродуктивного развития у женщин. Но неизвестно, может ли этот мощный гормон изменить структуру женского мозга.
Недавние МРТ-сканирования головного мозга женщин показывают, что повышение и снижение уровня половых гормонов во время менструального цикла — 29-дневного периода приливов и отливов гормонов, который подготавливает их репродуктивные органы к возможной беременности — радикально меняет форму областей мозга, отвечающих за беременность. управляют эмоциями, памятью, поведением и эффективностью передачи информации.
«Удивительно видеть, что мозг взрослого человека может меняться очень быстро», — говорит Джулия Захер, психиатр и нейробиолог из Института когнитивных способностей человека и наук о мозге Макса Планка в Лейпциге, Германия, которая руководила одним из исследований.
То, что мозг меняется на протяжении менструального цикла, особенно примечательно, поскольку у большинства женщин наблюдается почти 450 менструальных циклов в течение 30-40 лет, говорит Кэтрин Вулли, нейробиолог из Северо-Западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс.
По словам Вулли, сильными сторонами этих исследований является то, что визуализация мозга и измерения уровня гормонов проводились у одних и тех же людей в определенные фазы менструального цикла.
«Благодаря этим исследованиям у нас теперь появилась картина того, насколько эффективны эти гормоны для формирования не только морфологии мозга, но и функциональной архитектуры», — говорит Эмили Джейкобс, нейробиолог из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.
Гормоны управляют менструальным циклом
Менструальный цикл повторяется каждые 25–30 дней и начинается с «менструации» или отторжения слизистой оболочки матки. Уровни женских половых гормонов в крови самые низкие в начале цикла, но затем резко возрастают в течение следующих нескольких недель. Во-первых, повышается уровень эстрогена, сигнализируя о росте слизистой оболочки матки. Затем уровень эстрогена падает, чтобы выпустить яйцеклетку из яичника, отмечая середину менструального цикла. После этого уровень гормонов прогестерона и эстрогена снова повышается примерно на семь дней, чтобы подготовить слизистую оболочку матки к возможному оплодотворению яйцеклетки. Если беременность не наступает, уровни эстрогена и прогестерона падают, вызывая менструальное кровотечение.
Хотя менструальный цикл является результатом выраженных колебаний уровня гормонов, другие гормоны, такие как тестостерон и кортизол, также цикличны; восходит перед рассветом и падает вечером. Такие суточные ритмы встречаются у представителей обоих полов.
Эстроген стимулирует когнитивные области мозга
Мозг представляет собой плотную массу клеток, называемых нейронами, каждая из которых выглядит как миниатюрное дерево. Серое вещество, внешний слой ткани головного мозга, содержит нейроны и их короткие ответвления, называемые дендритами. На дендритах имеются листовидные выступы, называемые шипами. Корни или аксоны нейронов собираются вместе в белом веществе мозга.
Серое вещество регулирует эмоции, обучение и память; Белое вещество, расположенное глубже в тканях мозга, обменивается информацией и соединяет различные области серого вещества.
Части мозга, которые реагируют на женские половые гормоны, были впервые обнаружены почти три десятилетия назад. В 1993 году Вулли по счастливой случайности обнаружил, что эстроген регулирует плотность дендритных шипов в гиппокампе мозга крыс.
«Это был очень неожиданный результат, вызвавший значительный скептицизм в этой области», — вспоминает Вулли. «В то время считалось, что эстрогены являются исключительно репродуктивными гормонами и не влияют на когнитивные области мозга, такие как гиппокамп».
Гиппокамп — когнитивный центр мозга, содержащий как серое, так и белое вещество, — представляет собой небольшую изогнутую структуру, расположенную глубоко в мозгу за ушами, в области, густо населенной рецепторами половых гормонов. Гиппокамп также является областью мозга взрослого человека, которая наиболее чувствительна к изменению объема. Развитие новых навыков, таких как обучение жонглированию в пожилом возрасте или изучение карт для сдачи экзамена на получение водительских прав в лондонском такси, увеличивает гиппокамп. С другой стороны, сокращение гиппокампа может быть ранним признаком деменции, особенно при болезни Альцгеймера.
После революционного открытия Вули ученые узнали, что менопауза уменьшает объем серого вещества в некоторых частях мозга. Однако исследования ограничивались получением снимков мозга добровольцев в один момент времени. Ученые хотели узнать, меняется ли мозг взрослого человека во время ежемесячного повышения и понижения уровня половых гормонов.
«Можем ли мы получить действительно точную информацию? Можем ли мы взять одного человека и измерить его мозг 30, 50 или 100 раз?» – спросил Джейкобс. Это побудило одного ученого из группы Джейкоба сканировать собственный мозг каждые 24 часа в течение целого месяца в 2020 году.
«Она была похожа на Марию Кюри нейробиологии», — говорит Джейкобс. Из 30 сканирований мозга этой женщины команда Джейкобса обнаружила, что половые гормоны изменили форму гиппокампа и реорганизовали связи мозга. Однако было неясно, насколько быстро волны гормонов во время менструального цикла могут это сделать.
Чтобы ответить на этот вопрос, ученые из Лейпцига и Санта-Барбары независимо просканировали мозг более 50 женщин в разные моменты менструального цикла для двух несвязанных исследований.
Толщина областей мозга колеблется в течение менструального цикла.
В одном исследовании, опубликованном в журнале Nature Mental Health, команда Захера использовала ультразвук для определения точного времени овуляции у 27 женщин-добровольцев. Это позволило им собрать образцы крови у добровольцев в шести точных точках менструального цикла, которые были связаны с овуляцией и уровнем гормонов в крови. Затем они просканировали мозг этих 27 женщин в шесть определенных моментов времени с помощью МРТ сверхвысокого поля.
Используя эту более мощную МРТ, чем обычно используемая в клиниках, команда Захера смогла получить изображения живого мозга с таким высоким разрешением, что раньше это было возможно только путем прямого разреза мозга во время вскрытия.
Несмотря на то, что это очень маленькая структура, команде Захера удалось наблюдать целую серию изменений в различных областях гиппокампа, которые реконструировались в соответствии с менструальным циклом. Внешний слой гиппокампа стал толще, а серое вещество расширилось по мере повышения уровня эстрогена и падения прогестерона. Но когда уровень прогестерона повысился, слой, отвечающий за память, расширился.
Другое исследование, еще не рецензированное, сканировало мозг 30 добровольцев во время овуляции, менструации и в промежутке между ними. Это исследование было подробно сосредоточено на белом веществе и обнаружило, что толщина белого вещества также колеблется под воздействием гормонов.
«Мы применили что-то вроде линейки [to white matter] и увидела, как оно меняется вместе с гормональными колебаниями», — говорит Элизабет Ризор, которая руководила этим исследованием вместе с Викторией Бабенко, нейробиологами из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.
Исследование предполагает, что изменения в белом веществе, вызванные гормональными колебаниями, приводящими к овуляции, могут вызвать более эффективную передачу информации через различные части мозга.
«Эти изменения очень широко распространены не только в сером веществе, но и в областях мозга, которые отвечают за координацию между регионами и между путями белого вещества», — говорит Бабенко.
Однако изменения, наблюдаемые в объеме или толщине областей мозга в этих исследованиях, пока не связаны с конкретными функциями мозга. Хотя исследования показывают, что определенные области мозга могут перестраиваться в соответствии с колебаниями гормонов во время менструального цикла, ученые предупреждают, что эти исследования не означают, что это влияет на память или познание.
«Мы не можем сказать, что чем больше, тем лучше для определенных функций или процессов мозга», — говорит Вулли.
Исследования также не показывают, связаны ли изменения объема с множеством эмоциональных и когнитивных симптомов, которые женщины испытывают во время менструации. Фактически, в эти исследования включались только здоровые женщины, у которых не отмечалось ни одного из этих симптомов.
Эти исследования подчеркивают необходимость проведения дополнительных исследований по изучению уникальных потребностей женщин в нейробиологии, говорит Джейкобс.
«В нашем мозгу происходят настоящие структурные изменения, которые могут быть связаны с американскими горками, перепадами настроения, чем бы это ни было», — говорит Джашим.
Хотя на долю женщин приходится 70 процентов случаев болезни Альцгеймера и 65 процентов случаев депрессии, только около половины одного процента исследований по визуализации мозга связано с женщинами. Это неравенство сохраняется даже в одобренных лекарствах, таких как леканемабирмб, который Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США недавно одобрило для лечения ранней стадии болезни Альцгеймера, но оно не может замедлить развитие болезни у женщин.
«Пришло время сделать мозг основным направлением женского здоровья», — говорит Захер.
2024-02-07 15:50:46
1707321746
#Менструальный #цикл #может #изменить #ваш #мозг