Menstruationszyklus: Alle Gehirnbereiche unterliegen den hormonbedingten Schwankungen

Ein Forscherteam um Dr. Carina Heller (Universitätsklinikum Jena) untersuchte den Einfluss weiblicher Hormone im Zyklusverlauf auf die Muster der Gehirnplastizität. Sie fanden heraus, dass alle Bereiche den hormonbedingten Schwankungen unterliegen.

Fünf Wochen lang ließen sich drei Frauen und ein Mann jeden Tag nach dem Frühstück ins MRT schieben. Nach dem Scan wurde noch eine Blutprobe genommen und die Konzentration von Östradiol und Progesteron bestimmt. Auch beantworteten die Versuchspersonen täglich Fragebögen zu Stimmung und Ängstlichkeit.

Mit dieser Messreihe verfolgten die Wissenschaftler, wie sich die Gehirnstruktur im Verlauf des weiblichen Hormonzyklus ändert. Um den Einfluss der Hormone besser zu verstehen, wählten sie dafür eine Frau mit regelmäßigem natürlichem Zyklus, eine Frau, die hormonelle Verhütungsmittel einnimmt, eine Frau mit Endometriose und einen Mann, dessen Hormone nicht den zyklischen Veränderungen unterliegen. Zusätzlich betrachtete das Team den frei zugänglichen 28andMe-Datensatz einer weiteren Frau mit einem typischen Menstruationszyklus. Die neuen Forschungsergebnisse wurden im Fachjournal „Nature Neuroscience“ veröffentlicht.

MRT als Morgenroutine

Die natürlichen Schwankungen der Sexualhormone steuern den Menstruationszyklus bei Frauen während der gesamten fruchtbaren Lebensphase. Da auch das Gehirn mit Sexualhormonen ausgestattet ist, unterliegt es ebenso entsprechenden Veränderungen, erklären die Autoren. Im gesamten Gehirn, über den vollständigen Zyklus und bei unterschiedlichen hormonellen Konstellationen waren diese noch nie untersucht worden, fügen sie hinzu.

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Die MRT-Messungen zeigten nun, dass diese Veränderungen nicht nur einzelne Regionen betreffen, sondern das gesamte Gehirn, einschließlich des Kleinhirns und der subkortikalen Strukturen. „Erstaunlicherweise ergaben bei allen vier Frauen die Volumenänderungen des Gehirns über den Zyklus etwa dasselbe Muster der Hirnregionen. Wie sich aber die Hirnstruktur einer bestimmten Region ändert, unterschied sich individuell je nach den hormonellen Bedingungen deutlich“, berichtet Erstautorin Heller.

Bei den Frauen mit typischem Zyklus bestimmte vor allem Progesteron die Schwankungen in der Gehirnstruktur. Im Gegensatz dazu scheint Östradiol, wenn es das dominierende Hormon während des gesamten Zyklus ist, auch auf die strukturelle Gehirndynamik einen größeren Einfluss auszuüben, so die Autoren. Dazu Heller: „Eine zentrale Erkenntnis unserer Studie ist, dass die Gehirn-Hormon-Kopplung nicht universell, sondern vom hormonellen Milieu abhängig ist. Und dass wir uns bei der Erforschung dieses Zusammenhangs nicht auf ‚normale‘ Zyklen beschränken dürfen.“

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Einschränkungen der Studie

Weil die Daten von sehr wenigen Testpersonen stammen, können die Resultate nicht uneingeschränkt verallgemeinert werden, betonen die Autoren. Es seien breiter angelegte Messungen notwendig, um diese Ergebnisse zu bestätigen und die interindividuelle Variabilität zu untersuchen. Das Längsschnittdesign ermögliche es jedoch, individuelle räumlich-zeitliche Muster aufzudecken, die in großen Querschnittsstudien oft verborgen bleiben.