Während und nach einer Schwangerschaft kommt es zu grundlegenden Veränderungen im Leben jeder Frau. Sie ist mit Aufgaben konfrontiert, die ihre neue Rolle als Mutter mit sich bringt und ihr Körper unterliegt den stärksten hormonellen Schwankungen vor der Menopause. Dabei wird Östrogenen, die zu den wichtigsten Schwangerschaftshormonen zählen, neben ihrer bekannten Bedeutung für reproduktive Prozesse auch eine neuroplastische Wirkung zugesprochen. Wie in Tierstudien nachgewiesen werden konnte, besitzen Östrogene die Fähigkeit im Gehirn strukturelle Veränderungen zu bewirken. Bislang existieren lediglich zwei Humanstudien, die solche neuroplastischen Effekte im Gehirn von Frauen nach der Schwangerschaft untersuchten. Die vorliegende Arbeit ist Teil der am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung durchgeführten prospektiven MotherBrain-Studie, bei der hormonelle, kognitive und hirnstrukturelle Daten bei peripartalen Frauen und einer Kontrollgruppe untersucht werden. Im Mittelpunkt der Arbeit stehen hormonelle Veränderungen während und nach einer Schwangerschaft und der Versuch, diese mit hirnstrukturellen Veränderungen in Verbindung zu setzen. Außerdem wird der Frage nachgegangen, ob ein Zusammenhang zwischen den mit einer Gravidität einhergehenden neuroplastischen Prozessen und der kognitiven Leistung besteht. In die Studie eingeschlossen wurden 24 werdende Mütter, bei denen während der Schwangerschaft und zu zwei Messzeitpunkten nach Geburt des Kindes hormonelle und kognitive Parameter erhoben wurden. Postpartal wurden außerdem im Abstand von drei Monaten zwei Untersuchungen mit struktureller MRT-Messung durchgeführt. Entsprechende Daten wurden bei einer Kontrollgruppe mit ebenfalls 24 Frauen erhoben. Zentrales Ergebnis ist eine signifikante Zunahme des Volumens der grauen Hirnsubstanz in bestimmten präfrontalen Arealen während der ersten Monate nach einer Schwangerschaft. Als Region mit der größten Volumenänderung erwies sich der anteriore cinguläre Kortex/ventromediale präfrontale Kortex (ACC/vmPFC), eine Struktur, die mit wichtigen Aufgaben im Zusammenhang mit den sogenannten exekutiven Funktionen assoziiert ist. Außerdem kommt es nach der Geburt zu einem drastischen Abfall der Östrogenwerte, die sich im Laufe der darauffolgenden Wochen wieder normalisieren. Dieser Anstieg der postpartalen Östrogenwerte und die Volumenzunahme korrelieren positiv miteinander. Beim ersten Messzeitpunkt zeigen Frauen, bei denen ein höherer Östrogenwert gemessen wurde, ein größeres Hirnvolumen. Kein Unterschied besteht zwischen Kontrollgruppe und peripartaler Gruppe in der Leistung im Verbal Recall-Memory zu beiden Testzeitpunkten. Frauen mit größeren Hirnvolumina zeigten jedoch eine bessere Gedächtnisleistung zum ersten Messzeitpunkt. Insgesamt legen die Ergebnisse nahe, dass es sich bei den gefundenen Veränderungen um einen postpartalen Prozess der Renormalisierung handelt. Sowohl die zuvor subnormalen GM-Volumina als auch die Östrogenwerte nähern sich wieder Werten an, die bei der Kontrollgruppe gemessen wurden. Insgesamt bieten die Daten weitere Evidenz für einen Zusammenhang zwischen hormonellen und neuroplastischen Veränderungen.
During and after pregnancy fundamental changes occur in life of every woman. She is confronted with the responsibilities of her new role as mother and her body experiences the strongest hormonal fluctuations before those of the menopause. Estrogens - which play a significant role during pregnancy - seem to exert a neuroplastic effect alongside the well-known significance they have for reproductive behaviour. As shown in animal studies, estrogens have the ability to cause structural brain changes. So far only two human studies have investigated the neuroplastic effects on women’s brains following pregnancy. This paper is part of the prospective MotherBrain-Study conducted at the Max Planck Institute for Human Development. The study examines the hormonal, cognitive and structural brain data of women following childbirth, alongside that of a control group. The study focuses on hormonal changes during and after pregnancy, aiming to relate these to structural changes in the brain. In addition, the study investigates whether any link exists between pregnancy- related neuroplastic processes and cognitive performance. The study comprised 24 expecting mothers, whose hormonal and cognitive parameters were recorded both during pregnancy and twice following childbirth. Two postnatal examinations were performed three months apart using structural MRT measurement. Corresponding data was gathered from a control group which likewise comprised 24 women. The principal finding is that grey matter volume significantly increases in certain prefrontal regions during the first months following pregnancy. The region which demonstrated the largest change in volume is the anterior cingulate Cortex, ventromedial prefrontal Cortex (ACC/vmPFC), a structure that is associated with important tasks relating to so-called executive functions. Estrogens drop dramatically following birth, before normalising again over the following weeks. This increase in postnatal level of estrogens correlates positively with the increase in grey matter volume. Women for whom higher estrogen levels were recorded, already demonstrate a larger brain volume at the time of the first measurement. No difference was found between controland pregnancy group regarding verbal recall memory performance at either of the two points of measurement. However, women with larger brain volumes demonstrated better memory performance at the time of the first measurement. Overall, results suggest that the changes recorded represent a process of postnatal renormalisation, as both the GM volumes and the estrogen levels return from a subnormal level to those recorded in the control group. In addition, the data provide further evidence for an association between hormonal and neuroplastic changes.
