Schwangerschaft verändert das Gehirn: Neue Erkenntnisse zu grauer Substanz und Hormonen

BARCELONA / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Eine neue Studie zeigt, dass Schwangerschaft nicht nur den Körper, sondern auch das Gehirn einer Frau tiefgreifend verändert. Forscher haben herausgefunden, dass sich das Volumen der grauen Substanz in einem U-förmigen Muster verändert, was erhebliche Auswirkungen auf das psychische Wohlbefinden der Mutter und die Bindung zum Neugeborenen hat.

Die Schwangerschaft und die Zeit nach der Geburt bringen tiefgreifende Veränderungen im Körper einer Frau mit sich, die sich auch auf das Gehirn auswirken. Eine bahnbrechende Langzeitstudie, veröffentlicht in Nature Communications, hat die Veränderungen der Gehirnstruktur von der Zeit vor der Schwangerschaft bis zur Zeit nach der Geburt kartiert. Die Ergebnisse zeigen ein U-förmiges Muster des Volumens der grauen Substanz, mit Reduktionen während der späten Schwangerschaft, gefolgt von einer teilweisen Erholung nach der Geburt. Diese Veränderungen, die mit hormonellen Schwankungen verbunden sind, haben erhebliche Auswirkungen auf das psychische Wohlbefinden der Mutter und die Bindung zum Neugeborenen.

Frühere Studien hatten strukturelle Veränderungen im Gehirn während der Schwangerschaft beobachtet, waren jedoch oft durch kleine Stichprobengrößen, unvollständige Zeitrahmen oder fehlende hormonelle und psychologische Daten eingeschränkt. Zudem konzentrierte sich ein Großteil der Forschung auf Tiermodelle, was Fragen darüber aufwarf, wie diese Erkenntnisse auf Menschen übertragbar sind.

Ein Forscherteam der Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), des Gregorio Marañón Health Research Institute und des Hospital del Mar Research Institute, zusammen mit anderen internationalen Institutionen, strebte an, ein umfassendes Bild des mütterlichen Gehirns zu zeichnen, indem es dessen Veränderungen über den gesamten perinatalen Zeitraum, von vor der Empfängnis bis sechs Monate nach der Geburt, untersuchte. Sie wollten erforschen, wie diese Gehirnveränderungen mit den hormonellen Schwankungen korrelieren, die ein Kennzeichen der Schwangerschaft und der Zeit nach der Geburt sind, sowie wie diese Veränderungen die psychische Gesundheit der Mutter und die Bindung zum Kind beeinflussen.

„Die Mutterschaft löst tiefgreifende neurobiologische und psychologische Veränderungen aus, die jedoch überraschend wenig erforscht sind. Diese Lücke besteht teilweise aufgrund historischer Vorurteile in der Forschung, ethischer Einschränkungen bei der Untersuchung schwangerer Frauen und der Herausforderungen bei der Integration multidisziplinärer Methoden. Unsere Studie zielt darauf ab, diese Einschränkungen zu überwinden und das Verständnis der Anpassungen des mütterlichen Gehirns voranzutreiben“, erklärte der leitende Autor Oscar Vilarroya, Forschungsdirektor an der UAB.

Die Forscher führten eine Langzeitstudie mit 127 Erstgebärenden aus dem Raum Barcelona durch, die von vor der Empfängnis bis sechs Monate nach der Geburt verfolgt wurden. Die Teilnehmerinnen unterzogen sich fünf Magnetresonanztomographie-Sitzungen: vor der Schwangerschaft, in der 18. und 34. Schwangerschaftswoche sowie ein und sechs Monate nach der Geburt. Das Design ermöglichte es den Forschern, die Gehirnstruktur jeder Teilnehmerin vor der Schwangerschaft als Basislinie für den Vergleich zu verwenden.

Zusätzlich zu den Bildgebungen gaben die Teilnehmerinnen Urinproben zur Messung der Hormonspiegel ab und füllten Fragebögen zur Beurteilung des psychischen Wohlbefindens und der mütterlichen Bindung aus. Um die Auswirkungen der Schwangerschaft von Erziehung oder nicht verwandten Faktoren zu isolieren, umfasste die Studie auch zwei Kontrollgruppen: 20 nicht-gestationelle Mütter (weibliche Partnerinnen der gestationellen Mütter) und 32 Frauen ohne Kinder.

Die Bildgebungsdaten konzentrierten sich auf das Volumen der grauen Substanz, einen wichtigen Indikator für strukturelle Gehirnveränderungen. Die Forscher beobachteten eine deutliche U-förmige Trajektorie im Volumen der grauen Substanz bei gestationellen Müttern. Das Volumen der grauen Substanz nahm bereits im zweiten Trimester ab, erreichte seinen Höhepunkt in der späten Schwangerschaft und erholte sich teilweise bis sechs Monate nach der Geburt. Diese Veränderungen waren am stärksten in Gehirnregionen ausgeprägt, die mit dem Default Mode und den Frontoparietal-Netzwerken verbunden sind, Bereiche, die mit sozialer Kognition und Entscheidungsfindung in Verbindung stehen.

Wichtig ist, dass die Veränderungen einzigartig für gestationelle Mütter waren und nicht bei den nicht-gestationellen Müttern oder Frauen ohne Kinder zu beobachten waren, was darauf hindeutet, dass schwangerschaftsspezifische Faktoren, anstatt allgemeiner Erziehungserfahrungen, diese Gehirnanpassungen antreiben.

Die Studie zeigte auch eine starke Verbindung zwischen Veränderungen der grauen Substanz und hormonellen Schwankungen. Zwei Östrogene, Estriolsulfat und Estronsulfat, folgten einer inversen U-förmigen Trajektorie, stiegen während der Schwangerschaft an und fielen nach der Geburt stark ab. Das Ausmaß der Reduktion des Volumens der grauen Substanz und die anschließende Erholung spiegelten diese hormonellen Muster genau wider, was darauf hindeutet, dass Östrogene wahrscheinlich eine entscheidende Rolle bei der beobachteten Gehirnremodellierung spielen.

„Die Schwangerschaft transformiert das Gehirn, wobei 94 % der grauen Substanz eine Volumenreduktion von bis zu 5 % erfahren, gefolgt von einer teilweisen Erholung nach der Geburt“, sagte Vilarroya gegenüber PsyPost. „Diese Veränderungen treten in Regionen auf, die mit sozialer Kognition verbunden sind und durch hormonelle Verschiebungen beeinflusst werden.“

Über strukturelle Veränderungen hinaus untersuchten die Forscher die psychologischen Implikationen dieser Anpassungen. Sie fanden heraus, dass eine stärkere Erholung des Volumens der grauen Substanz während der Zeit nach der Geburt mit einer stärkeren mütterlichen Bindung sechs Monate nach der Geburt verbunden war, insbesondere mit niedrigeren Feindseligkeitsniveaus gegenüber dem Säugling.

„Interessanterweise ist eine stärkere Erholung der grauen Substanz nach der Geburt mit einer stärkeren Mutter-Kind-Bindung verbunden, was die Wechselwirkung zwischen Gehirnstruktur, Hormonen und Verhalten unterstreicht“, sagte Vilarroya.

Das Wohlbefinden der Mutter vermittelte diese Beziehung, was darauf hindeutet, dass der Erholungsprozess nicht nur die Bindung unterstützt, sondern auch die allgemeine psychische Gesundheit verbessert. Diese Erkenntnisse betonen, dass die Umgestaltung des Gehirns während der Schwangerschaft und der Zeit nach der Geburt ein adaptiver Prozess ist, der Mütter auf die psychologischen und verhaltensbezogenen Anforderungen der Pflege vorbereitet.

Die Forschung stellt einen großen Fortschritt im Verständnis dar, wie die Schwangerschaft das Gehirn umgestaltet. Durch die Verknüpfung struktureller Gehirnveränderungen mit hormonellen Dynamiken und mütterlicher Bindung wirft sie ein Licht auf das komplexe Zusammenspiel von Biologie und Verhalten während des Übergangs zur Mutterschaft. Zukünftige Studien werden auf diesen Erkenntnissen aufbauen, um zu erforschen, wie diese Veränderungen das Elternverhalten, die kognitive Funktion und die langfristige psychische Gesundheit beeinflussen, und ein umfassenderes Bild des mütterlichen Gehirns zu bieten.

„Unser Ziel ist es, das komplexe Zusammenspiel von neurobiologischen, hormonellen, immunologischen und psychologischen Faktoren während des Übergangs zur Mutterschaft aufzudecken und sowohl zum wissenschaftlichen Verständnis als auch zur Gesundheitsversorgung von Müttern beizutragen“, sagte Vilarroya. „Diese Studie betont die Notwendigkeit, die Schwangerschaft als eine kritische Periode für die Gehirnplastizität und das Wohlbefinden der Mutter zu erkennen, mit Auswirkungen auf die Elternschaft und die Familiendynamik.“