Il ciclo mestruale può "rimodellare" il cervello?

Elma Jashim è una neolaureata che non vede l'ora di iniziare la facoltà di medicina in autunno. Ma è anche preoccupata per gli sbalzi d'umore che si verificano durante il ciclo mestruale e per i gravi problemi che potrebbero compromettere il suo fitto programma accademico.

"Circa due o tre giorni prima dell'inizio del ciclo, mi sento meno emotiva, non così triste, non così eccitata", ha detto Jaheem. Quando inizia il ciclo mestruale di Jasim, questo periodo di stabilità emotiva accresce la sua sensibilità anche ai più piccoli stimoli emotivi. "Se commetto anche il più piccolo errore sul lavoro, ho quasi un crollo nervoso."

Non è chiaro cosa esattamente accadesse nel suo cervello scatenando queste emozioni. Ma si stanno facendo progressi nel visualizzare il modo in cui gli ormoni sessuali modificano determinate aree del cervello. Studi precedenti su ratti e altri mammiferi hanno dimostrato[1][2] che il volume di specifiche regioni del cervello può cambiare in risposta agli estrogeni, un ormone necessario per lo sviluppo sessuale e riproduttivo femminile. Ma resta da vedere se questo potente ormone modifichi la struttura del cervello femminile.

© George Wylesol

Nuove risonanze magnetiche eseguite di recente sui cervelli delle donne hanno rivelato che l'aumento e la diminuzione degli ormoni sessuali durante il ciclo mestruale (un periodo di 29 giorni in cui gli ormoni sessuali aumentano e diminuiscono in preparazione di una possibile gravidanza) altera radicalmente le regioni del cervello che controllano le emozioni, la memoria, il comportamento e l'efficienza della trasmissione delle informazioni. “È sorprendente vedere quanto velocemente può cambiare il cervello adulto”, afferma Julia Sacher, psichiatra e neuroscienziata presso il Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences di Lipsia, in Germania, che ha guidato uno degli studi [3].

Catherine Woolley, neurobiologa presso la Northwestern University di Evanston, Illinois, nota che i cambiamenti nel cervello durante il ciclo mestruale sono particolarmente degni di nota perché la maggior parte delle donne sperimenta circa 450 cicli mestruali nel corso di 30-40 anni.[4] Un punto di forza di questi studi, ha affermato Woolley, è che le immagini cerebrali e le misurazioni ormonali sono state effettuate sulle stesse persone durante le fasi del loro ciclo mestruale. "Grazie a questi studi, ora comprendiamo quanto siano potenti questi ormoni nel plasmare la struttura morfologica e funzionale del cervello", ha affermato Emily Jacobs, neuroscienziata presso l'Università della California, Santa Barbara.

Gli ormoni guidano il ciclo mestruale

Il ciclo mestruale si ripete ogni 25-30 giorni e inizia con il "ciclo", ovvero con lo sfaldamento del rivestimento uterino. I livelli di estrogeni nel sangue sono più bassi all'inizio del ciclo, ma aumentano drasticamente nelle settimane successive. Innanzitutto aumentano i livelli di estrogeni, che segnalano la crescita del rivestimento uterino. Quindi i livelli di estrogeni diminuiscono e l'ovaio rilascia un ovulo, segnando il punto medio del ciclo mestruale.

Successivamente, i livelli di progesterone ed estrogeni aumentano nuovamente per circa 7 giorni per preparare la mucosa uterina alla possibile fecondazione dell'ovulo. Se la gravidanza non si verifica, i livelli di estrogeni e progesterone diminuiscono, innescando il sanguinamento mestruale. Mentre il ciclo mestruale è causato da distinte fluttuazioni nei livelli ormonali, anche altri ormoni, come il testosterone e il cortisolo, fluttuano ciclicamente, aumentando prima dell'alba e diminuendo la sera.[5] Questi ritmi quotidiani si verificano in entrambi i sessi[6].

Gli estrogeni stimolano le aree cognitive del cervello

Il cervello è costituito da densi ammassi di cellule chiamate neuroni, ognuno dei quali assomiglia a un albero in miniatura. La materia grigia è lo strato esterno del tessuto cerebrale che contiene i neuroni e i loro brevi rami chiamati dendriti. Le proiezioni a forma di foglia sui dendriti sono chiamate spine dendritiche. Le radici dei neuroni, chiamate assoni, sono racchiuse nella materia bianca del cervello. La materia grigia è responsabile della regolazione delle emozioni, dell'apprendimento e della memoria; mentre la materia bianca, situata più in profondità nel tessuto cerebrale, è responsabile dello scambio di informazioni e della connessione delle diverse aree della materia grigia.

L'area del cervello che risponde agli ormoni sessuali femminili è stata scoperta per la prima volta circa 30 anni fa. Nel 1990, Woolley scoprì accidentalmente che gli estrogeni regolano la densità delle spine dendritiche nell'ippocampo del cervello del ratto[7]. "Fu un risultato molto sorprendente e causò un bel po' di scetticismo nel settore", ricorda Woolley, "perché a quel tempo si pensava che l'estrogeno fosse solo un ormone riproduttivo e non influenzasse le aree cognitive del cervello come l'ippocampo". L'ippocampo, il centro cognitivo del cervello, contenente sia materia grigia che bianca, è una piccola struttura curva nascosta in profondità nel cervello dietro l'orecchio ed è un'area densamente popolata di recettori degli ormoni sessuali.

L'ippocampo è anche l'area del cervello adulto più sensibile alle variazioni di volume.

Imparare una nuova abilità in età adulta, come fare i giocolieri o memorizzare una mappa per superare l'esame da tassista di Londra, può far crescere l'ippocampo. D'altra parte, il restringimento dell'ippocampo può essere un segno precoce di demenza, in particolare del morbo di Alzheimer[8]. Dopo le rivoluzionarie scoperte di Woolley, gli scienziati hanno scoperto che la menopausa riduce il volume della materia grigia in alcune parti del cervello. Tuttavia, gli studi si sono limitati a osservazioni istantanee del cervello dei volontari in un singolo momento. Gli scienziati volevano scoprire se il cervello adulto cambia durante l'aumento e la diminuzione mensili degli ormoni sessuali.

"Possiamo essere molto precisi? Possiamo prendere una persona e misurare il suo cervello 30, 50, 100 volte?" Jacobs rifletté. Ciò ha spinto uno scienziato del team di Jacobs a scansionare il proprio cervello ogni 24 ore per un mese intero nel 2020. "È come la Marie Curie della neuroscienza", ha detto Jacobs. Attraverso 30 scansioni cerebrali effettuate sulla donna, il team di Jacobs ha scoperto che gli ormoni sessuali rimodellavano l'ippocampo e riorganizzavano le connessioni cerebrali.

Tuttavia, non è chiaro quanto velocemente le fluttuazioni ormonali durante il ciclo mestruale possano raggiungere questo obiettivo[9]. Per rispondere a questa domanda, alcuni scienziati di Lipsia e Santa Barbara hanno scansionato il cervello di oltre 50 donne in diversi momenti del loro ciclo mestruale per due studi non correlati.

Lo spessore della regione cerebrale fluttua durante il ciclo mestruale

In uno studio pubblicato sulla rivista Nature Mental Health[10], Julia Sacher e il suo team hanno utilizzato gli ultrasuoni per determinare il momento esatto dell'ovulazione in 27 volontarie. Ciò ha permesso loro di prelevare campioni di sangue in sei momenti precisi del ciclo mestruale delle volontarie, che erano correlati all'ovulazione e ai livelli ormonali nel sangue.

Hanno poi scansionato il cervello delle 27 donne in sei momenti specifici utilizzando la risonanza magnetica a campo ultra-elevato. Utilizzando questa tecnica di risonanza magnetica più potente di quella comunemente impiegata in ambito clinico, il team di Sacher può ottenere immagini ad alta risoluzione del cervello vivente, cosa che in precedenza era possibile solo sezionando direttamente il cervello durante l'autopsia.

Sebbene l'ippocampo sia una struttura molto piccola, il team di Sacher è stato in grado di osservare una serie di cambiamenti coordinati in diverse aree dell'ippocampo durante il ciclo mestruale. Con l'aumento dei livelli di estrogeni e la diminuzione di quelli di progesterone, lo strato esterno dell'ippocampo si ispessisce e la sua materia grigia si espande. Ma quando i livelli dell'ormone progesterone aumentano, le aree coinvolte nella memoria si espandono. Un altro studio, non ancora sottoposto a revisione paritaria, ha esaminato il cervello di 30 volontari durante l'ovulazione, le mestruazioni e il periodo intermedio.

Lo studio ha scoperto che sotto l'influenza degli ormoni, non solo fluttuava lo spessore della materia grigia, ma cambiavano anche le proprietà strutturali della materia bianca. "Abbiamo misurato la materia grigia e abbiamo visto che cambiava in sincronia con le fluttuazioni ormonali", ha affermato Elizabeth Rizor, ricercatrice presso l'Università della California di Los Angeles. Ha co-diretto lo studio insieme a Viktoriya Babenko, entrambe neuroscienziate presso l'Università della California, Santa Barbara. Lo studio suggerisce che i cambiamenti nella materia bianca causati dalle fluttuazioni ormonali possono portare ad una trasmissione più efficiente delle informazioni tra le diverse parti del cervello[11].

"Questi cambiamenti sono molto diffusi, non solo nella materia grigia, ma coinvolgono anche le regioni del cervello responsabili del coordinamento tra regioni e tra percorsi della materia bianca", ha affermato Babenko. Tuttavia, i cambiamenti di volume o spessore delle regioni cerebrali osservati in questi studi non sono ancora stati collegati a specifiche funzioni cerebrali. Sebbene gli studi suggeriscano che alcune aree del cervello possano rimodellarsi in risposta alle fluttuazioni ormonali durante il ciclo mestruale, gli scienziati avvertono che gli studi non intendono che la memoria o le funzioni cognitive ne siano influenzate.

"Non possiamo dare per scontato che più grande sia meglio per specifiche funzioni o processi cerebrali", ha affermato Woolley. Gli studi non rivelano inoltre se i cambiamenti di volume siano associati ai vari sintomi emotivi e cognitivi che le donne sperimentano durante il ciclo. Infatti, questi studi hanno coinvolto solo donne sane che non hanno segnalato nessuno di questi sintomi. Jacobs ha affermato che sono necessari urgentemente altri studi per studiare le particolari esigenze neuroscientifiche delle donne.

"Si verificano dei veri e propri cambiamenti strutturali nel nostro cervello che potrebbero essere correlati a cose come gli alti e bassi degli sbalzi d'umore", ha detto Jassim. Sebbene le donne rappresentino il 70% dei casi di malattia di Alzheimer e il 65% dei casi di depressione, solo circa lo 0,5% degli studi di imaging cerebrale coinvolgono le donne[12].

Questo squilibrio persiste anche nelle approvazioni dei farmaci; Ad esempio, la Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti ha recentemente approvato il lecanemab-irmb per il trattamento della malattia di Alzheimer in fase iniziale, che potrebbe non avere un effetto modificante la malattia nelle donne. "È giunto il momento di dare priorità al cervello per la salute delle donne", ha affermato Saher.

Di Sanjay Mishra

Tempura

Correzione di bozze/I passi leggeri del coniglio

Questo articolo è basato sulla licenza Creative Commons (BY-NC) ed è pubblicato da Tempura su Leviathan

L'articolo riflette solo le opinioni dell'autore e non rappresenta necessariamente la posizione di Leviathan