Sommaire
Une étude pionnière montre que la grossesse provoque des changements cérébraux importants, rétrécissant des régions comme le cortex tout en améliorant la connectivité.
Dans une étude récente en Neurosciences de la natureles chercheurs ont étudié les changements neuroanatomiques dans le cerveau humain pendant la grossesse.
Arrière-plan
La grossesse est une période de neuroplasticité extraordinaire, qui démontre la capacité du cerveau à subir des changements neuroanatomiques adaptatifs, hormonaux, après la puberté. Pendant la gestation, le corps de la mère subit des changements physiologiques pour favoriser la croissance du fœtus, comme une augmentation du taux métabolique, du volume sérique, des besoins en oxygène et du contrôle immunologique. Des augmentations considérables de la synthèse hormonale, en particulier de la progestérone et de l'œstrogène, modifient et réorganisent rapidement les tissus du système nerveux central (SNC). Cependant, les altérations du cerveau de la mère pendant la gestation ne sont pas claires.
À propos de l'étude
La présente étude d’imagerie de précision a cartographié les changements neuronaux dans le cerveau maternel pendant la grossesse.
Une femme primipare de 38 ans a subi 26 examens d'imagerie par résonance magnétique (IRM) et des prises de sang entre trois semaines avant la conception et deux ans après l'accouchement. Elle n'a eu aucune difficulté de grossesse, a accouché à terme par voie vaginale et a allaité pendant 16 mois après l'accouchement. Elle ne fumait pas et n'avait pas de traumatisme crânien, d'anomalies endocriniennes ou de maladies neuropsychiatriques antérieures.
Les chercheurs ont réalisé une imagerie de diffusion à haute résolution et segmenté le lobe temporal médian (LTM). Ils ont analysé les IRM pondérées en T1 et en diffusion pour étudier l'ensemble du cerveau et les IRM pondérées en T2 pour évaluer les changements du LTM. La tractographie corrélationnelle a analysé l'association entre la structure de la substance blanche et la semaine de gestation. L'anisotropie quantitative (AQ) a évalué les changements de la substance blanche et l'intégrité du tractus dans le cerveau maternel. L'examen a eu lieu de 9h00 à 14h00.
Les évaluations de contrôle de la qualité de l'IRM comprenaient le rapport signal/bruit (SNR), le rapport contraste/bruit (CNR) et le coefficient de variation articulaire (CJV). La chromatographie liquide ultra-performante couplée à la spectrométrie de masse (UPLC-MS) a permis de déterminer les concentrations sériques d'estradiol et de progestérone avant, pendant et après la grossesse. L'échelle de stress perçu (PSS), le profil des états d'humeur (POMS), l'indice de qualité du sommeil de Pittsburgh (PSQI) et l'inventaire d'anxiété état-trait (STAI) ont permis de surveiller les mesures du mode de vie et l'humeur.
Les chercheurs ont comparé les changements neuronaux dans le cerveau maternel à ceux observés chez huit témoins densément échantillonnés. Des modèles additifs généraux ont déterminé les associations entre les paramètres cérébraux récapitulatifs et la semaine de gestation. Des régressions linéaires ont déterminé la relation entre les hormones sexuelles endogènes et les volumes des sous-régions cérébrales.
Résultats et discussion
L'équipe a observé une diminution significative du volume de matière grise corticale (GMV) et de l'épaisseur corticale (CT) dans le cerveau maternel au fur et à mesure que la semaine de gestation avançait et que la production d'hormones sexuelles augmentait considérablement. Cependant, leurs niveaux se sont partiellement rétablis après l'accouchement. Quatre-vingt pour cent des régions d'intérêt (ROI) (n = 400) présentaient une corrélation négative entre le GMV et la semaine de gestation. Les réseaux sensoriels, attentionnels et de mode par défaut ont montré des altérations significatives du GMV pendant la grossesse.
En revanche, au fur et à mesure que la semaine de gestation avançait, l'intégrité microstructurelle globale de la substance blanche, le volume du ventricule latéral et le liquide céphalorachidien (LCR) augmentaient mais diminuaient après l'accouchement. Les faisceaux de substance blanche fortement associés à la semaine de gestation comprenaient le faisceau arqué, le corps calleux, le faisceau longitudinal inférieur, le faisceau fronto-occipital inférieur, les faisceaux longitudinaux supérieur et moyen, le faisceau cingulaire, le corticospinal, le corticopontin et le corticostriatal. Ces faisceaux assurent la communication entre les centres de traitement émotionnel et visuel.
Les structures sous-corticales, notamment le noyau caudé bilatéral, le diencéphale ventral, le thalamus, l'hippocampe, le putamen gauche et le tronc cérébral, ont vu leur volume diminuer de manière significative au cours de la gestation. La segmentation MTL a révélé une diminution des volumes du cortex parahippocampique (PHC) et des CA1, CA2 et CA3 de l'hippocampe. Cependant, le corps de l'hippocampe et le gyrus parahippocampique sont restés en grande partie inchangés.
Les altérations neuroanatomiques du cerveau étaient significativement corrélées aux taux sériques d'hormones sexuelles. Les taux sériques d'œstradiol et de progestérone ont augmenté considérablement tout au long de la grossesse et ont diminué brusquement après la naissance. Les taux d'œstradiol étaient de 3,4 pg/mL avant la conception, ont augmenté à 12 400 pg/mL trois semaines avant la naissance et ont diminué à 11,5 pg/mL trois mois plus tard. Les taux de progestérone correspondants étaient respectivement de 0,8 ng/mL, 103 ng/mL et 0,04 ng/mL.
Les modifications neuroanatomiques liées à la grossesse dépassent considérablement la variabilité cérébrale quotidienne et l'erreur de mesure typiques. Les valeurs moyennes du VGM cortical étaient presque trois fois plus élevées que chez les témoins. Le VGM moyen pendant la gestation était six fois (cortex) et trois fois (MT) plus élevé par rapport aux variables de base. L'augmentation du volume du LCR pendant la grossesse peut résulter d'une rétention d'eau accrue et d'une compression du tissu cortical. Les altérations post-partum et les différences régionales dans le CT, le VGM et l'AQ indiquent des changements cellulaires liés à la densité synaptique, au nombre de cellules gliales et à la myélinisation.
Conclusions
L'étude a montré que la grossesse provoque des altérations de la GMV, un amincissement cortical et une amélioration de l'intégrité microstructurelle de la substance blanche. Ces altérations correspondent aux niveaux d'hormones œstrogènes sériques. Certaines altérations, telles que la diminution de la GMV et de la CT, persistent après l'accouchement, mais d'autres, comme l'intégrité de la substance blanche, semblent temporaires. L'ensemble de données offre une cartographie complète du cerveau pendant la gestation, offrant une ressource en libre accès aux neuroscientifiques pour des recherches plus approfondies.
Les résultats de l’étude pourraient nous aider à mieux comprendre les variations individuelles dans le comportement parental, la sensibilité aux maladies mentales et les schémas de vieillissement cérébral. De futures études sur des populations enrichies sur le plan démographique pourraient améliorer l’universalité des résultats. D’autres recherches pourraient explorer les variables qui provoquent des altérations cérébrales pendant la grossesse et étudier les déterminants sociaux et environnementaux de la santé maternelle.
