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

“在月經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。當賈西姆月經開始時，這種情緒穩定期會提高她對哪怕是很小的情緒刺激的敏感度。“如果我在工作中犯了一個很小的錯誤，我幾乎都會陷入崩潰。”

她的大腦中到底發生了什么觸發了這些情緒，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表明[1][2]，特定腦區域的體積，可以在雌激素的作用下發生變化，雌激素是女性性和生殖發育所需的激素。但這種強效激素是否會改變人類女性大腦的結構，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域。“看到成年大腦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科學家朱莉婭·薩赫（Julia Sacher）如此說道，她領導了其中一項研究[3]。

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

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急劇上升。首先，雌激素水平上升，標志著子宮內膜生長。隨后雌激素水平下降，卵巢釋放卵子，標志著月經周期的中間點。

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，從而引發月經出血。雖然月經周期是由激素水平明顯波動引起的，但其他激素，如睪酮和皮質醇等也會周期波動：黎明前上升，傍晚下降[5]。這些日常節律在男女兩性中都存在[6]。

雌激素刺激大腦認知區域

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

大腦中對女性性激素做出反應的區域在大約30年前首次被發現。1990年，伍利偶然發現了雌激素調節大鼠大腦海馬區樹突棘密度這一事實[7]。“這是一個非常令人驚訝的結果，在該領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域。”海馬體——大腦的認知中心，包含了灰質和白質——是一個小而彎曲的結構，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域。

海馬體也是成年人大腦中對體積變化最敏感的區域。

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]。自伍利開創性的發現以來，科學家們已經了解到，更年期會減少大腦某些部位的灰質體積。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。科學家們想要知道，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，每隔24小時掃描一次自己的大腦。“她就像神經科學界的瑪麗·居里，”雅各布斯說道。從這位女性的30次大腦掃描中，雅各布斯的團隊發現，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在已經分別對50多名女性在月經周期的多個時間點進行了大腦掃描，以進行兩項不相關的研究。

大腦區域的厚度在月經周期中發生波動

在《自然心理健康》（Nature Mental Health）雜志上發表的一項研究中[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。

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，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。

盡管海馬體的結構非常小，但薩赫團隊能夠觀察到，海馬體不同區域隨著月經周期而發生的一系列的協調變化。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，灰質也會擴張。但是當孕激素（黃體酮）水平上升時，與記憶有關的區域就會擴大。另一項尚未經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、月經期和兩者之間的時期進行。

該研究發現，受激素影響，不僅灰質厚度發生波動，白質的結構特性也發生了變化。“我們對灰質進行了測量，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）共同領導了這項研究，兩人都是加州大學圣巴巴拉分校的神經科學家。該研究表明，由于激素波動導致的白質變化，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，不僅出現在灰質中，還涉及到負責跨區域和跨白質通路協調的大腦區域。”然而，在這些研究中觀察到的大腦區域的體積或厚度變化，尚未與特定的大腦功能相關聯。盡管研究表明，大腦的某些區域可以與月經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。”這些研究也沒有揭示體積變化是否與女性在經期期間經歷的各種情緒和認知癥狀相關聯。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科學需求。

“我們的大腦正在發生實際的結構變化，這可能與情緒起伏波動等有關，”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[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：“現在是應該把大腦作為女性健康主要關注點的時候了。”

參考文獻：

[1]linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0018506X98914660

[2]pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26109339/

[3]www.nature.com/articles/s44220-023-00125-w

[4]link.springer.com/article/10.1007/s10549-007-9574-z

[5]pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/496034/

[6]doi.org/10.1101/2023.10.16.562607

[7]doi.org/10.1523/JNEUROSCI.10-04-01286.1990

[8]link.springer.com/article/10.1007/s13205-022-03123-4

[9]www.sciencedirect.com/science/article/pii/S105381192030611X?via%3Dihub

[10]www.nature.com/articles/s44220-023-00125-w

[11]www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.09.561616v1

[12]www.nature.com/immersive/d41586-023-01475-2/index.html

文/Sanjay Mishra

譯/天婦羅

校對/兔子的凌波微步

原文/www.nationalgeographic.com/premium/article/menstruation-brain-women-reshape

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