Die Schwangerschaft ist ein tiefgreifendes Ereignis, das weit über die offensichtlichen körperlichen Veränderungen hinausgeht. Sie beeinflusst auch das Gehirn der werdenden Mutter auf vielfältige Weise. Diese Veränderungen sind nicht nur vorübergehend, sondern können langfristige Auswirkungen auf die mütterliche Bindung, das Verhalten und sogar die Gesundheit haben. Darüber hinaus gibt es faszinierende zelluläre Interaktionen zwischen Mutter und Kind, die das Verständnis der Schwangerschaft weiter komplizieren.
Mikrochimärismus: Eine zelluläre Verbindung zwischen Mutter und Kind
Die emotionale Bindung zwischen Mutter und Kind ist etwas Besonderes, und die Wissenschaft beginnt zu verstehen, dass diese Bindung auch auf einer physischen Ebene existiert. Während der Schwangerschaft findet ein bidirektionaler Austausch von Zellen zwischen Mutter und Kind statt, ein Phänomen, das als Mikrochimärismus bekannt ist.
Der zelluläre Austausch
Während der Schwangerschaft werden Zellen über die Plazenta zwischen Mutter und Kind ausgetauscht. Dieser Austausch ist nicht nur auf Nährstoffe und Sauerstoff beschränkt, sondern umfasst auch ganze Zellen, die in den Körper des jeweils anderen wandern. Diese Zellen können jahrzehntelang, möglicherweise sogar lebenslang, im Körper des Empfängers überleben.
Die Entdeckung des Mikrochimärismus
Der Pathologe Georg Schmorl entdeckte bereits 1893 fetale Zellen in den Lungenkapillaren schwangerer Frauen. Die bahnbrechende Entdeckung gelang jedoch Leonard Herzenberg im Jahr 1979. Er konnte männliche Blutzellen (mit Y-Chromosom) im Blut von mit Jungen schwangeren Frauen identifizieren. Obwohl diese Entdeckungen damals nur wenig Beachtung fanden, legten sie den Grundstein für das Forschungsfeld des Mikrochimärismus.
Die Bedeutung des Mikrochimärismus
Die Forschung zum Mikrochimärismus steckt noch in den Kinderschuhen, aber es gibt Hinweise darauf, dass das Überleben fremder Zellen im Körper positive Effekte für Mutter und Kind haben könnte. Einerseits zeigen Studien Vorteile auf, zum Beispiel bei der Regeneration von mütterlichem Gewebe oder beim Sicherstellen des immunologischen Schutzes für den sich entwickelnden Fötus. Andererseits gibt es auch potenzielle Risiken, wie die Auslösung von Autoimmunerkrankungen.
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Mögliche Auswirkungen auf die Mutter
Die Zellen des Babys, die sich während der Schwangerschaft auf den Körper der Mutter übertragen, können an verschiedenen Stellen wie dem Herzen, der Leber oder der Lunge anhaften. Wenn beispielsweise durch den Mikrochimärismus Fetalzellen in den Blutkreislauf der Mutter gelangen, kann dies eine Autoimmunkrankheit wie rheumatoide Arthritis auslösen. Es gibt Hinweise darauf, dass der Mikrochimärismus das Krebsrisiko senken kann, insbesondere das Brustkrebsrisiko. Um das wissenschaftlich belegen zu können, sind weitere Studien vonnöten.
Mögliche Auswirkungen auf das Kind
Es wird vermutet, dass der Transfer von Zellen zwischen Kind und Mutter die Erklärung für die emotionale Bindung zwischen Mutter und Kind sein könnte.
Herausforderungen in der Forschung
Tatsächlich gestaltet sich die Forschung zu Mikrochimärismus schwer. Der Grund: Unter 100.000 eigenen Zellen befinden sich bei Müttern circa fünf eingewanderte.
Veränderungen im Gehirn während der Schwangerschaft
Neben dem Mikrochimärismus erfährt das Gehirn der Frau während der Schwangerschaft tiefgreifende Veränderungen. Diese Veränderungen betreffen sowohl die Struktur als auch die Funktion des Gehirns und sind vermutlich darauf ausgelegt, die Mutter auf die Herausforderungen der Mutterschaft vorzubereiten.
Strukturelle Veränderungen
Studien mit Magnetresonanztomografie (MRT) haben gezeigt, dass es während der Schwangerschaft zu einer Abnahme der grauen Substanz in bestimmten Hirnregionen kommt, insbesondere in Arealen des präfrontalen und temporalen Cortex, die für soziale kognitive Leistungen zuständig sind. Dieser Rückgang des Hirnvolumens bedeutet laut Hoekzema jedoch nicht, dass die Schwangerschaft mit dem Verlust von Hirnzellen verbunden ist. Die genauen morphologischen Grundlagen für den leichten Volumenrückgang konnte die Studie nicht klären. Wahrscheinlicher sei, dass die Hormone eine Reorganisation der Nervenverbindungen bewirkt haben. Die Forscherin zieht einen Vergleich zur Pubertät. In dieser Lebensphase, die ebenfalls durch eine Veränderung im Hormonhaushalt ausgelöst wird, kommt es zu einem Abbau von Synapsen, den die Hirnforscher mit dem Beschneiden von Bäumen vergleichen und als „Pruning“ bezeichnen.
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Funktionelle Veränderungen
Trotz des Rückgangs der grauen Substanz führen die Hirnveränderungen keineswegs zu einem Verlust kognitiver Fähigkeiten. Die Frauen erzielen in den entsprechenden Tests gleich gute Ergebnisse wie die Männer und die Frauen ohne Schwangerschaft. Das „Pruning“ könnte jedoch die mütterliche Bindung an das Kind gefördert haben. Dafür sprechen die Antworten in einem Fragebogen (Maternal Postnatal Attachment Scale). Die Ergebnisse der jungen Mütter korrelierten hier mit dem Volumenrückgang in den sozialen kognitiven Hirnzentren.
Genau diese Hirnzentren zeigten in einer funktionellen Kernspintomographie eine vermehrte Aktivität, wenn den Müttern Bilder ihrer eigenen Kinder gezeigt wurden. Weitere Untersuchungen ergaben, dass die Veränderungen wenigstens über zwei Jahre nach der Geburt des Kindes anhielten und damit möglicherweise das Verhalten der Mütter in einer Phase prägen, in der das Wohlergehen des Kindes besonders stark von der Bindung an die Mutter abhängig ist.
Hormonelle Einflüsse
Die Schwangerschaft ist mit einer erheblichen Umstellung des Hormonhaushalts verbunden. Der Progesteronspiegel steigt um das 10- bis 15-fache und der Körper der Frau wird mit Östrogenen in einer Menge überflutet, die die gesamte Produktion während des restlichen Lebens übersteigt. Dies hat dramatische Auswirkungen auf Herzleistung, Blutvolumen, Resorption von Nährstoffen im Darm und Stoffwechsel, die in zahlreichen Studien dokumentiert wurden.
Die Wirkung der Geschlechtshormone macht vor dem Gehirn nicht Halt, im Gegenteil, es ist ohnehin einer ihrer Hauptwirkungsorte. Bei Ungeborenen helfen sie mit, Ordnung in die jungen Netzwerke zu bringen. Und bei den Schwangeren „treiben sie eine signifikante Reorganisation des Zentralnervensystems voran“, wie die Forscher schreiben. Sie verweisen auf Tierversuche, in denen zu sehen ist, wie sich vor allem solche Schaltkreise verändern und verstärken, „die mütterliches Verhalten fördern“. So reagieren Ratten nach diesem Umbauprozess stärker auf das Wimmern ihrer Neugeborenen.
Das "Babygehirn"
Die Veränderungen im Gehirn während der Schwangerschaft werden oft als "Babygehirn" bezeichnet. Dies ist jedoch keine abwertende Bezeichnung, sondern ein Hinweis auf die Anpassungen, die das Gehirn vornimmt, um die Mutter auf die Bedürfnisse ihres Kindes einzustellen.
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Die Rolle des MPOA
Eine aktuelle Studie von Forschenden des Francis Crick Institute in London, England, die in der Fachzeitschrift Science erschienen ist, beschäftigt sich mit der Frage, wie Mutterschaft nicht nur den Körper und die Lebensumstände, sondern bei vielen Spezies auch das Verhalten verändert: Weibliche Tiere, die Nachwuchs zu versorgen haben, weisen oft einen Nestbautrieb und veränderte Fütterungsroutinen auf oder legen erhöhte Wachsamkeit und sogar Aggressivität an den Tag, um ihre Babys zu beschützen. Dabei zeigte sich, dass ein kleines Areal im Gehirn trächtiger Tiere durch bestimmte Schwangerschaftshormone so beeinflusst wird, dass es zu einer teilweise permanenten Neuverdrahtung der betroffenen Neuronen kommt.
Laut der Studie sind die Hormone Östrogen und Progesteron für die Verhaltensänderung verantwortlich. „Dass der MPOA für die Elternschaft von entscheidender Bedeutung ist, ist seit Jahrzehnten bekannt“, sagt Kohl. Aus früheren Studien weiß man, dass eine direkte hormonelle Stimulation dieses Bereichs elterliches Verhalten bei Tieren auslöst, die keinen Nachwuchs haben.
Die Studienautoren gehen davon aus, dass es vor allem während der späten Schwangerschaft eine kritische Phase gibt, in der die fraglichen Hormone die Verhaltensänderung auslösen.
Die Bedeutung des Salienz-Netzwerks
Am stärksten schmolzen bei der werdenden Mutter die grauen Zellen im sogenannten Salienz-Netzwerk dahin. Dabei handelt es sich um einen Verbund verschiedener Hirnbereiche, die dafür sorgen, dass besonders relevante („saliente“) Reize in die bewusste Wahrnehmung gelangen. Viele Forscher halten das Netzwerk für eine Art Moderator, der zwischen dem Innenleben -Tagträumen etwa -und der äußeren Welt mit Arbeit, sozialen Kontakten oder Sport hin- und herschaltet. Das Salienz-Netzwerk bestimmt, wann der richtige Zeitpunkt ist, die Träumereien sein zu lassen und auf die Umwelt zu reagieren. Dazu bewertet es emotionale und Sinnesreize nach ihrer Wichtigkeit.
Das Default Mode Network (DMN)
Außerdem beschrieben alle MRT-Studien zu dem Thema Veränderungen im so genannten Default Mode Network (DMN), auch Ruhezustandsnetzwerk genannt. Hierbei handelt es sich um eine Gruppe von Hirnarealen, die beim Nichtstun aktiv und beim Lösen von Aufgaben stillgelegt werden. Wenn wir etwa tagträumen, regt sich das DMN besonders stark - ruft der Chef an, schaltet es sich ab. Zu beteiligten Regionen gehören der mediale präfrontale Kortex, der Präcuneus, Teile des Gyrus cinguli sowie des Scheitellappens und der Hippocampus. Dieser Regelkreis ist zudem der Schlüssel zur Selbstreflexion und zu unserem »inneren Narrativ«, was wiederum wichtig ist für unser Selbstverständnis sowie das Interagieren mit anderen.
Langfristige Auswirkungen
Weitere Untersuchungen ergaben, dass die Veränderungen wenigstens über zwei Jahre nach der Geburt des Kindes anhielten und damit möglicherweise das Verhalten der Mütter in einer Phase prägen, in der das Wohlergehen des Kindes besonders stark von der Bindung an die Mutter abhängig ist.
Die Hirnrinde war auch noch zu diesem Zeitpunkt dünner als bei Frauen, die keine Kinder geboren hatten. »Einmal eine Mutter - immer eine Mutter«, meint Joseph Lonstein. Der Professor für Verhaltensneurowissenschaften an der Michigan State University erforscht die Neurobiologie des Elternseins. Er fügt hinzu: »Zumindest eine Spur davon, was nützlich war als Mutter, bleibt.«
Geschlecht des Kindes und Gedächtnis der Mutter
Forscher der kanadischen Simon Fraser University in Burnaby konnten jetzt zeigen, dass dieser Effekt vom Geschlecht des Kindes abhängt. Claire Vanston und ihr Kollege Neil Watson hatten in einer Studie 39 Frauen während und nach der Schwangerschaft immer wieder zu Gedächtnistests gebeten. Bei den drei schwierigsten der insgesamt acht Tests schnitten Frauen, die einen Jungen erwarteten, deutlich besser ab als Frauen, die eine Tochter bekamen. Dabei hatten andere Faktoren wie die Schulbildung, die Anzahl und das Geschlecht älterer Kinder keinen Einfluss auf das Gedächtnis, schreiben die Forscher im Fachblatt "NeuroReport" (Bd. 16, S. 779).
Vanston und Watson vermuten, dass ein bislang unbekannter Stoff das Gedächtnis bei Schwangeren beeinflusst. Dieser werde vom Kind oder der Plazenta abgegeben, seine Art oder Konzentration unterscheide sich bei Mädchen und Jungen. Bei dem Stoff könnte es sich um das sogenannte humane Choriongonadotropin (hCG) handeln. Er ist je nach Geschlecht des Fötus in unterschiedlicher Konzentration vorhanden: Frauen, die mit einer Tochter schwanger sind, haben deutlich höhere hCG-Werte als Frauen, die einen Sohn erwarten.
Mythen und Fakten rund um das Geschlecht des Babys
Viele Paare träumen davon: Wenn sich bereits mit der Zeugung festlegen ließe, ob es ein Junge oder ein Mädchen wird, gäbe es wohl keine wochenlangen Mutmaßungen rund um das Essverhalten, den berühmten „Schwangerschaftsglow“ und den Gemütszustand der werdenden Mutter mehr. Doch wenn es so einfach wäre, würde auch der magische Moment beim Ultraschall entfallen, an den Eltern sich wohl ein Leben lang erinnern. Fakt ist: Es lässt sich nicht planen oder vorhersagen, welches Geschlecht das Baby einmal haben wird.
Geschlechtsunterschiede im Gehirn
Wissenschaftler vermuten, dass schon vor der Geburt die Gehirne von Jungen und Mädchen unterschiedliche Entwicklungen durchlaufen, was sie zu unterschiedlichen kleinen Wesen macht. Gibt es so etwas wie ein Jungen- oder Mädchen-Hirn? Ja. Man weiß, dass es physische Unterschiede zwischen dem Gehirn eines Mädchens und dem eines Jungen gibt, schon bei der Geburt, aber auch bei größeren Kindern. Bis heute ist es aber ein Rätsel, wie sich das auf ihr Verhalten, ihre Persönlichkeit und alles andere auswirkt.
Die Entwicklung des männlichen Gehirns im Mutterleib
Jungen sind im Mutterleib kleine Testosteron-Maschinen. Tatsächlich haben männliche Babys soviel Testosteron wie ein 25-jähriger Mann, sagt Margaret M. McCarthy, Professorin an der University of Maryland, die sich mit der frühen Hirn-Entwicklung beschäftigt. Nach der Geburt fällt der Testosteron-Spiegel, bis die Pubertät beginnt. Unter anderem formt dieses Testosteron das sich entwickelnde männliche Gehirn.
Die Entwicklung des weiblichen Gehirns im Mutterleib
Auch Mädchen produzieren Testosteron vor der Geburt, aber nicht annähernd soviel wie Jungen, sagt Sheri Berenbaum. Die ebenfalls stattfindende Produktion weiblicher Hormone wie Östrogen scheint keinen großen Einfluss auf die Entwicklung des weiblichen Gehirns zu haben. Mit anderen Worten: Mädchen haben das Gehirn, das Jungen haben würden, wenn ihres nicht von Testosteron neu geformt würde.
Der Vergleich von männlichen und weiblichen Gehirnen während des Wachstums
Nach der Geburt nehmen die Gehirne von Jungen und Mädchen weiter unterschiedliche Wege. Studien mit Kernspintomografien zeigen, dass einige Bereiche schneller bei Mädchen, andere schneller bei Jungen wachsen. Die Gehirne von Jungen und Mädchen können also im selben Alter in unterschiedlichen Entwicklungsphasen sein. Letztendlich nähern sie sich in der Entwicklung aber an.
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