Nova istraživanja pokazala da menstrualni ciklus može preoblikovati ženski mozak

Prednosti ovih studija su da su snimanje mozga i mjerenja hormona rađeni kod istih osoba, u određenim fazama menstrualnog ciklusa, kaže Woolley.

"Kroz ove studije, sada imamo sliku o tome koliko su ovi hormoni moćni za oblikovanje, ne samo morfologije mozga već i funkcionalne arhitekture", kaže Emily Jacobs, neuroznanstvenica sa Univerziteta Kalifornije u Santa Barbari. ​ Hormoni pokreću menstrualni ciklus

Menstrualni ciklus se ponavlja svakih 25 do 30 dana i počinje "menstruacijom" ili opadanjem sluzokože materice. Nivo ženskih polnih hormona u krvi je najniži na početku ciklusa, ali zatim naglo raste u narednih nekoliko sedmica. Prvo, nivoi estrogena rastu, signalizirajući da sluznica materice raste. Tada nivoi estrogena opadaju da bi se oslobodila jajna ćelija iz jajnika, označavajući sredinu menstrualnog ciklusa. Nakon toga, nivoi hormona progesterona i estrogena ponovo se povećavaju oko sedam dana kako bi se sluznica materice pripremila za moguću oplodnju jajne ćelije. Ako ne dođe do trudnoće, nivoi estrogena i progesterona se vraćaju i tako započinju krvarenje.

Dok je menstrualni ciklus rezultat izražene klackalice nivoa hormona, nivoi drugih hormona kao što su testosteron i kortizol također nisu stabini, diže se prije zore i pada navečer. Ovi dnevni ritmovi javljaju se kod oba pola.

Estrogen stimuliše kognitivne regije mozga

Mozak je gusta masa ćelija zvanih neuroni, od kojih svaka izgleda kao minijaturno drvo. Siva tvar, vanjski sloj moždanog tkiva, sadrži neurone i njihove kratke grane zvane dendriti. Dendriti imaju na sebi izbočine nalik na listove koje se nazivaju bodlji. Korijeni, ili aksoni neurona, skupljaju se zajedno u bijeloj tvari mozga.

Dok siva tvar regulira emocije, učenje i pamćenje; bijela tvar dublje u moždanom tkivu razmjenjuje informacije i povezuje različite regije sive tvari.

Da dijelovi mozga reaguju na ženske spolne hormone prvi put je otkriveno prije skoro tri decenije. Godine 1990. Woolley je slučajno otkrio da estrogen reguliše gustinu dendritskih bodlji u hipokampusu mozga pacova.

"Ovo je bio vrlo iznenađujući rezultat i proizveo je znatan skepticizam u ovoj oblasti. U to vrijeme se smatralo da su estrogeni isključivo reproduktivni hormoni i da ne utječu na kognitivne regije mozga poput hipokampusa", prisjeća se Woolley.

Hipokampus – kognitivni centar mozga koji sadrži i sivu i bijelu tvar – je mala, zakrivljena struktura zakopana duboko u mozgu iza ušiju, u regiji punoj receptora polnih hormona. Hipokampus je također područje mozga odraslog čovjeka koje najviše reagira na promjenu volumena. Razvijanje novih vještina, kao što je učenje žongliranja u starosti, ili proučavanje mapa za polaganje ispita za vozačku dozvolu za taksi u Londonu, čini hipokampus većim. S druge strane, smanjenje hipokampusa može biti rani znak demencije, posebno kod Alchajmerove bolesti.

Od Woolleyjevog revolucionarnog otkrića, naučnici su naučili da menopauza smanjuje volumen sive tvari u nekim dijelovima mozga. Međutim, istraživanje je ograničeno samo na dobivanje snimka mozga dobrovoljaca u jednom trenutku. Naučnici su željeli znati mijenja li se mozak odraslih ljudi tokom mjesečnog porasta i pada polnih hormona.

"Možemo li biti zaista precizni? Možemo li uzeti jednu osobu i izmjeriti njen mozak 30, 50 ili 100 puta?" zapitao se Jacobs. Ovo je navelo jednu naučnicu u Jacobovoj grupi da skenira sopstveni mozak svaka 24 sata tokom čitavog mjeseca 2020. godine.

Jacobs kaže da je bila poput Marie Curie iz neuronauke. Iz 30 skeniranja mozga ove jedne žene, Jacobsov tim je otkrio da su polni hormoni preoblikovali hipokampus i reorganizirali moždane veze. Međutim, nije bilo jasno koliko brzo talasi hormona tokom menstrualnog ciklusa to mogu da urade.

Da bi odgovorili na ovo pitanje, naučnici iz Lajpciga i Santa Barbare su sada nezavisno skenirali mozak više od 50 žena više puta tokom menstrualnog ciklusa za dvije nepovezane studije.

Debljina moždanih regija varira tokom menstrualnog ciklusa

U jednoj studiji, objavljenoj u časopisu Nature Mental Health, Sacherov tim je koristio ultrazvuk za identifikaciju tačnog vremena ovulacije za 27 žena. To im je omogućilo da sakupe uzorke krvi od žena na šest preciznih tačaka tokom njihovog menstrualnog ciklusa koje su bile povezane s ovulacijom i nivoima hormona u krvi. Zatim su skenirali mozgove ovih 27 žena u šest specifičnih vremenskih tačaka koristeći magnetnu rezonancu ultravisokog polja.

Koristeći ovu moćniju magnetnu rezonancu nego što se obično koristi u klinikama, Sacherov tim je mogao snimiti slike živog mozga s toliko visokom rezolucijom da se slika mozga mogla uporediti sa slikom koja se dobiva direktnim rezanjem mozga tokom obdukcije.

Iako se radi o vrlo maloj strukturi, Sacherov tim je bio u mogućnosti da posmatra koreografisanu seriju promjena u različitim regijama hipokampusa kako se remodelira u skladu s menstrualnim ciklusom. Spoljni sloj hipokampusa postao je deblji, a siva tvar se proširila sa porastom nivoa estrogena i padom progesterona. Ali kada se nivo progesterona povećao, sloj uključen u memoriju se proširio, piše National Geographic.

Drugo istraživanje, koje još nije recenzirano, skeniralo je mozak 30 žena tokom ovulacije, menstruacije i perioda između njih. Ova studija je otkrila da ne samo debljina sive tvari, već i strukturna svojstva bijele tvari, variraju pod utjecajem hormona.

"Primijenili smo neku vrstu ravnala na sivu tvar i vidjeli da se mijenja u skladu sa fluktuacijama hormona", kaže Elizabeth Rizor, koja je vodila ovu studiju s Viktorijom Babenko, oboje neuronaučnicama na Californijskom univerzitetu Santa Barbara.

Studija sugerira da promjene u bijeloj tvari zbog hormonskih fluktuacija koje dovode do ovulacije mogu pokrenuti efikasniji prijenos informacija kroz različite dijelove mozga. ​ "Ove promjene su veoma raširene, ne samo u sivoj materiji, već i u dijelovima mozga koji su odgovorni za koordinaciju između regiona i puteva bijele materije", kaže Babenko.

Međutim, promjene uočene u volumenu ili debljini regija mozga u ovim studijama još uvijek nisu povezane sa specifičnim funkcijama mozga. Dok studije pokazuju da se određena područja mozga mogu preoblikovati u skladu sa oscilacijama hormona tokom menstrualnog ciklusa, naučnici upozoravaju da ove studije ne znače da su pogođene pamćenje ili spoznaja.

Studije također ne otkrivaju da li su promjene volumena povezane s bezbrojnim emocionalnim i kognitivnim simptomima koje žene doživljavaju tokom menstruacije. Zapravo, ove studije su uključivale samo zdrave žene koje nisu prijavile nijedan od ovih simptoma.

Ono što ove studije ističu je hitnost za dodatnim istraživanjima koja bi proučavala jedinstvene neuronaučne potrebe žena, kaže Jacobs.

"U našem mozgu se dešavaju stvarne strukturne promjene koje bi mogle biti povezane s roller-coasterom emocija, promjenama raspoloženja, šta god da je", kaže Jashim.

Dok žene čine 70 posto slučajeva Alchajmerove bolesti i 65 posto slučajeva depresije, samo oko polovina istraživanja mozga se odnosi na žene. Ovaj nesrazmjer se nastavlja čak i u odobrenjima lijekova, kao što je lecanemabirmb, koji je američka Uprava za hranu i lijekove nedavno odobrila za liječenje rane Alchajmerove bolesti, ali možda neće usporiti bolest kod žena.

"Krajnje je vrijeme da mozak postane glavni fokus ženskog zdravlja", kaže Sacher. ​