Postpartale Dynamik der grauen Substanz im mütterlichen Groß- und Kleinhirn bei Erstgebärenden

Abstract

Hintergrund: Zerebrale Veränderungen während Schwangerschaft und Postpartalzeit sind bedeutsam für eine adäquate Mutter-Kind-Interaktion und können im Rahmen des sogenannten maternal circuitry, dem mütterlichen neuronalen Schaltkreis, gedeutet werden. Bis dato liegen keine strukturellen MRT-Analysen zum Volumen in grauer Substanz (VGS) bei dezidiert erstgebärenden Frauen (EG) für die Postpartalzeit im Vergleich zu einer kinderlosen Kontrollgruppe (KG) vor. Ziel: Das Ziel dieser Studie ist die Untersuchung von postpartalen Änderungen des zerebralen VGS zwischen einer EG und einer KG. Auf Grundlage unterschiedlicher Dynamiken dieser Veränderungen werden als zwei exemplarische Gehirnregionen der rechte mittel-frontale Gyrus des Großhirns (reMFG) und das linke zerebelläre Crus II des Kleinhirns (liCrus II) herangezogen. Mögliche Ursachen dieser Zeit-x-Gruppe-Interaktionen des VGS sowie deren funktionelle Bedeutung werden anschließend diskutiert. Methodik: Die Datenerhebung erfolgte in einer longitudinalen Studie mit Querschnittsdesign im Zuge der MOTHERBRAIN-Studie. Die zerebralen MRT-Bilder ermöglichten eine VBM-Analyse des VGS, wobei die gemessenen Änderungen zwischen EG und KG bei je n = 24 abgeglichen wurden. SPM8 errechnete dafür die statistische Signifikanz. Messzeitpunkt T1 lag für die EG 4 bis 8 Wochen sowie T2 zwischen 12 bis 16 Wochen postpartal. Bei der KG fanden T1 und T2 je innerhalb der ersten Zykluswoche mit gleichfalls 12 Wochen Abstand statt. Resultate: Alle Gehirnregionen wiesen postpartal eine Zunahme des VGS auf. Als Gehirnregion mit einer vergleichsweise typischen Zeit-x-Gruppe-Interaktion zeigt der reMFG der EG zu T1 ein nahezu signifikant geringeres VGS (p = .06; ? = .05) als die KG und gleicht sich zu T2 den Werten der KG an. Als einziges Areal mit abweichendem Interaktionsmuster über die Zeit zeigt die Dynamik im VGS des liCrus II zu T1 gleiche Werte zwischen EG und KG, wobei das VGS der EG zu T2 signifikant höhere Werte annimmt (p = .03;  = .05). Fazit: Die vorliegende Arbeit schließt eine Wissenslücke auf dem Gebiet von frühen postpartalen neurostrukturellen Veränderungen im mütterlichen Gehirn. Vermutlich sind die Ergebnisse physiologisch zu werten und können im Rahmen des maternal circuitry interpretiert werden. Es kann in der frühen Postpartalzeit von einer Renormalisierung des VGS im reMFG ausgegangen werden. Die Dynamik des VGS im liCrus II kann wiederum als absolute Zunahme gelten. Forschungsbedarf liegt bei den Ursachen der gemessenen strukturellen Veränderungen im reMFG und liCrus II. Zudem könnten zukünftige Studien an der funktionellen Bedeutung dieser Veränderungen hinsichtlich der psychischen Gesundheit von Mutter und Kind ansetzen.

Background: Cerebral changes during pregnancy and postpartum are important for an appropriate mother-child interaction and are part of the so-called maternal circuitry. The maternal circuitry refers to neuronal networks within the female brain being involved in maternal behaviors. Structural MRI-studies regarding grey matter volume (GMV) during the early postpartum period in primipara are rare. This study is the first comparing the results of explicitly primipara (PP) with a nonparous control group (NP). Aim: The main objective of this study was to analyse postpartal changes in GMV of PP versus NP. Based on different dynamics in the plasticity of the maternal brain, this study illustrates two brain regions exemplarily: the cerebral right middle frontal gyrus and the left cerebellar Crus II. Subsequently, potential causes of these group by time interactions of GMV inbetween both groups over time as well as the functional setting are discussed. Methods: This micro-longitudinal study with cross-sectional design was conducted as part of the MOTHERBRAIN- study. Using voxel-based morphometry on MRI images, GMV of 24 PP was examined at two time points: 4 – 8 weeks and 12 – 16 weeks after birth. Also for the 24 NP a time interval of 12 weeks was assigned, respectively during the first week of the menstrual cycle. Significance in change was evaluated by SPM8. Results: Every brain region revealed an increase in GMV during the early postpartum. Comparatively, the right middle frontal gyrus showed a characteristic group by time interaction. Here, the initial GMV of the PP was almost significantly lower than of the NP (p = .06;  = .05) and approximated the values of the NP during the early postpartum period. The left Crus II is the only brain region with a deviating group by time interaction. Here, GMV of the PP showed similiar results as the NP for the first testing. However, in the second testing, GMV of the left Crus II showed significantly higher values in the PP (p = .03;  = .05) than in the NP. Conclusion: The present study contributes to the understanding of structural changes in the maternal brain during the early postpartum period. The present results may be interpreted physiologically and could be seen in the framework of the maternal circuitry. The results of the right middle frontal gyrus suggest a renormalisation in GMV during postpartum, whereas the results of the left Crus II may show an absolute increase in GMV. Yet, the reasons for the observed changes in GMV of the right middle frontal gyrus and the left Crus II remain unclear. Future studies could focus on the causes of the different interactions between both regions. Beyond that, the functional meaning of those changes in GMV concerning the mental health of mother and child need to be investigated.