Menstruationszyklus verändert die Struktur des Gehirns

Das ständige Auf und Ab der Hormone, die den Menstruationszyklus steuern, wirkt nicht nur auf die Fortpflanzungsorgane. Auch das Gehirn wird dadurch umgestaltet, wie eine Studie nun genauer zeigt.

Ein Forschungsteam unter Leitung der Neurowissenschaftlerinnen Elizabeth Rizor und Viktoriya Babenko von der University of California Santa Barbara begleitete 30 menstruierende Frauen über ihre Zyklen. Dabei erfasste es detailliert, welche strukturellen Veränderungen im Gehirn mit den schwankenden Hormonprofilen einhergehen.

Die Ergebnisse der im Juli dieses Jahres in einer begutachteten Studie veröffentlichten Untersuchung deuten darauf hin, dass sich die während der Menstruation auftretenden Strukturveränderungen im Gehirn nicht auf jene Bereiche beschränken, die üblicherweise mit dem Menstruationszyklus in Verbindung gebracht werden.

„Diese Ergebnisse berichten erstmals über gleichzeitige, gehirnweite Veränderungen der Mikrostruktur der weißen Substanz und der Dicke der Großhirnrinde beim Menschen, die mit den hormonellen Rhythmen des Menstruationszyklus zusammenfallen“, schrieben die Forschenden.

„Starke Wechselwirkungseffekte zwischen Gehirn und Hormonen sind möglicherweise nicht auf die klassischerweise bekannten, rezeptorreichen Regionen der Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse (HPG-Achse) begrenzt.“

Menstruationszyklus und Gehirnstruktur

Menschen, die menstruieren, erleben im Laufe ihres Lebens rund 450 Menstruationen. Umso wünschenswerter wäre es, die unterschiedlichen Auswirkungen auf den Körper besser zu verstehen.

Obwohl dies die Hälfte der Weltbevölkerung etwa die Hälfte ihres Lebens betrifft, ist die Forschung dazu bislang eher lückenhaft. Weshalb, bleibt ein völliges Rätsel. Wirklich.

Der Großteil der bisherigen Forschung zu den Auswirkungen von Hormonen auf das Gehirn konzentrierte sich auf die Kommunikation im Gehirn während kognitiver Aufgaben – nicht auf die tatsächlichen Strukturen selbst.

„Zyklische Schwankungen der Hormone der HPG-Achse üben durch ihre Wirkung auf das zentrale Nervensystem von Säugetieren starke Auswirkungen auf Verhalten, Struktur und Funktion aus“, erklärten Rizor, Babenko und ihr Team. „Dennoch ist nur sehr wenig darüber bekannt, wie diese Schwankungen die strukturellen Knotenpunkte und Informationsbahnen des menschlichen Gehirns verändern.“

Die Mikrostruktur der weißen Substanz – des fetthaltigen Netzwerks neuronaler Fasern, das Informationen zwischen Bereichen der grauen Substanz überträgt – verändert sich nachweislich bei hormonellen Umstellungen. Dazu zählen die Pubertät, die Einnahme oraler Verhütungsmittel, geschlechtsangleichende Hormontherapien und eine Östrogentherapie nach den Wechseljahren.

MRT-Scans in drei Phasen des Zyklus

Um diese Lücke beim Verständnis der Menstruation zu schließen, fertigte das Team MRT-Scans der Teilnehmerinnen in drei Phasen des Menstruationszyklus an: während der Menstruation, beim Eisprung und in der mittleren Lutealphase. Zu jedem dieser Scanzeitpunkte bestimmten die Forschenden zudem die Hormonspiegel der Teilnehmerinnen.

Die Auswertung zeigte: Mit den Hormonschwankungen verändern sich auch die Volumina der grauen und weißen Substanz sowie das Volumen der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit.

Insbesondere kurz vor dem Eisprung, wenn die Hormone 17β-Östradiol und luteinisierendes Hormon ansteigen, zeigten die Gehirne der Teilnehmerinnen Veränderungen in der weißen Substanz, die auf eine schnellere Informationsübertragung hindeuten.

Das follikelstimulierende Hormon, das vor dem Eisprung zunimmt und die Follikel im Eierstock stimuliert, stand mit einer dickeren grauen Substanz in Zusammenhang.

Progesteron, dessen Spiegel nach dem Eisprung steigt, wurde mit mehr Gewebe und einem geringeren Volumen der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit verknüpft.

Welche Bedeutung dies für die Person hat, deren Gehirn hier untersucht wird, ist noch unbekannt. Die Forschung schafft jedoch eine Grundlage für künftige Studien und möglicherweise für das Verständnis der Ursachen ungewöhnlicher, aber schwerwiegender menstruationsbedingter psychischer Probleme.

„Obwohl wir derzeit keine funktionellen Folgen oder Zusammenhänge der strukturellen Veränderungen im Gehirn berichten, könnten unsere Ergebnisse Auswirkungen auf hormonbedingt verändertes Verhalten und Denken haben“, schrieben die Forschenden.

„Die Untersuchung von Beziehungen zwischen Gehirn und Hormonen über verschiedene Netzwerke hinweg ist notwendig, um die Funktionsweise des menschlichen Nervensystems im Alltag, während hormoneller Übergangsphasen und über die gesamte Lebensspanne hinweg zu verstehen.“

Die Ergebnisse wurden in Human Brain Mapping veröffentlicht.

Eine frühere Version dieses Artikels erschien im Oktober 2023.