给自己做了75次脑核磁后,美国神经科学家卡琳娜·海勒被《自然》称为“科学界脑扫描次数最多的女性”。
为了研究避孕药对女性大脑的影响,海勒拿自己做试验,用核磁共振记录下自己在月经周期内的大脑形态、功能区域变化,结果发现:服用短效口服避孕药或让女性大脑发生改变。
近期,国际顶级科学期刊《自然》撰文介绍了这一研究。《自然》认为,海勒的发现有助于探索性激素与女性大脑的复杂关系,为女性使用避孕药提供更多数据,指导女性选用最适合自己的避孕方案。
看完《自然》的报道后,中华医学会计划生育分会第六届委员会主任委员程利南教授告诉“医学界”,这属于个体性研究,虽然研究者观察到了自身大脑变化,“至于这如何与女性情绪功能等变化产生联系,有待进一步探索。”
神经科学家卡琳娜·海勒(CarinaHeller)通过自己的脑核磁成像结果,填补了女性健康研究的空白。图源/Nature
避孕药或让女性大脑发生变化
海勒有欧美多个高等学府的求学经历,专业覆盖心理学、哲学、神经科学等领域。
她曾专注于分析迪格奥尔格综合征患者的脑白质、灰质改变,这种染色体疾病会增加成年后患精神分裂症的风险。她也深入探究过急性新冠感染后的“脑雾”原因。
2020年前后,海勒对避孕药和女性大脑的关系产生兴趣。彼时,神经科学家劳拉·普里切特(LauraPritschet)为了解激素波动对大脑的影响,每隔24小时给自己做一次脑核磁,连做30天,并在一个衍生项目中,连续扫描丈夫的大脑。
普里切特发现,高雌激素水平会重塑大脑海马体,重新组织大脑不同区域的连接。比如,和白日梦、记忆等认知功能有关的“默认模式网络”可能受此影响。孕激素的作用则恰恰相反。
“很多大脑、神经研究受限于成本,只能对10~30名受试者做1~2次的脑核磁扫描。这无法解释大脑形态和连接性的日常改变。”《自然》写道,像普里切特这样的“密集采样”,可以观察到个体动态且精细的变化。
海勒深受启发。在和团队协商后,她在1年内分3个阶段,完成了规定数量的脑核磁扫描,分别是自然月经状态下,连用口服避孕药3个月后,以及停药3个月后。
按此计算,海勒每个阶段需在5周内为自己扫描25次脑核磁。
每到扫描日,早上7:30,她就钻进MRI设备中,纹丝不动地静躺1.5小时。9点抽血,然后填写当日情绪调查问卷。
“就像喝咖啡、做冥想那样,脑核磁几乎变成我的晨间规定动作。”海勒回忆。
在10月初召开的2024年度美国神经科学学会年会上,海勒受邀并汇报了这一单臂试验。
研究结果显示,海勒在自然月经状态下,大脑体积、不同脑区之间的连接呈现节律性变化。比如卵巢释放卵子后,大脑双侧海马的体积会增加。
而服用避孕药后,这种节律性改变似乎“减弱”了。换句话说,用药时,海勒的身体和大脑似乎脱离了自然周期激素波动的影响。一旦停药,大脑变化会逐渐恢复至常态。
此外,综合情绪问卷结果,海勒发现,在正常月经周期中,海马体积增大,能观察到积极情绪。另一方面,避孕药相关的雌激素水平增加,则与悲伤、烦躁等负面情绪有关。
为何关注“避孕药重塑大脑”?
程利南教授告诉“医学界”,十多年前她去美国访学时,就听说有人在研究避孕药对大脑的影响。“方向五花八门的,主要是想消除人们对口服避孕药的误解。”
自1960年首款药物在美国获批,口服避孕药迅速普及,至今已有超1.5亿名育龄女性用过,“是全球最常用的药物之一。”《自然》如是形容。
第一批用药者是发达国家的“30后”“40后”女性。医学界从她们身上,验证了避孕药的安全性。比如,长期、合理使用不会增加整体患癌风险,不会导致不孕不育,还有其他健康益处,包括治疗痤疮、缓解痛经、治疗偏头痛……
学界也格外关注避孕药和大脑的关联,一方面是因为它的使用对象是健康人群,对安全性要求更高。另一方面,程利南教授介绍,“它有一个和大脑相关的罕见副作用、会出现抑郁,停用后能自然好转。”
早在上世纪70年代,有研究观察到,避孕药可能和女性精神、心理有关。其理论依据是短效避孕药含有不同比例的雌、孕激素,可能与大脑不同区域受体结合,抑制机体内源性激素产生,导致月经周期停止,阻止排卵。
为达到避孕效果,不同于自然月经周期,短效避孕药会让女性激素水平维持在类似怀孕的状态,一些孕期多见的情绪问题,如焦虑、多愁善感也随之出现。基于这些发现,避孕药不断迭代。最近有研究显示,新型避孕药对情绪影响可能更小。
但值得注意的是,医学界仍不确定避孕药和情绪变化有必然联系,大量研究也无法得出一致关联。直到大脑成像大量应用于脑科学研究后,解剖结构变化跃然纸上,僵局似乎被打破。
2010年,《脑研究》杂志发文指出,部分女性服用避孕药后,负责社交、记忆功能的大脑灰质扩大,可能变聪明。
此后,欧美学者陆续发现,避孕药可能影响不同脑区。有受试女性的应激反应减弱;有人调节负面情绪的能力被抑制;还有人的下丘脑似乎变小,更易抑郁、暴躁。
美国俄亥俄州立大学哥伦布分校行为神经科学家凯瑟琳·伦茨(KathrynLenz)认为,许多女性从青春期就开始用避孕药,而青春期又是大脑发育、成熟的敏感时期,因此研究避孕药对大脑影响这一话题,意义重大。
下一步,海勒希望招募1名患有子宫内膜异位症的女性,也开展密集采样研究,以探讨激素波动是否为疾病诱因。
此外,她还计划扩大脑扫描的研究样本,招募一批健康状况各异的女性,以寻找个体差异,揭示为什么有些女性用避孕药后出现不良反应,另一些人则不会。相关发现将有助于药物研发、不良反应干预等,帮助那些在服用避孕药期间出现情绪波动的女性。
“海勒的研究仍比较‘粗’,属于个体观察。只看到大脑形态变化,并不清楚这如何影响行为变化。”程利南教授告诉“医学界”,中国也需要开展更多的短效避孕药研究,但我们的主要目标应该集中在口服避孕药的副作用上。
“现在误导信息太多了。有些人会把人工流产当作避孕,这给妇女带来的伤害,远大于口服避孕药的副作用。”程利南教授提醒。
参考文献:
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