La grossesse induit des adaptations structurelles du cerveau. Le volume de matière grise diminue, atteignant un point d’inflexion à la fin de la grossesse, suivi d’une récupération partielle après l’accouchement. Sur le plan fonctionnel, la grossesse est associée à une connectivité majorée dans les réseaux impliqués dans les soins maternels. Les adaptations structurelles sont également associées à des réponses neuronales accrues aux stimuli liés au nourrisson.

Pregnancy induces structural changes in the brain. The volume of gray matter decreases, reaching a turning point at the end of pregnancy, followed by partial recovery after delivery. Functionally, pregnancy is associated with increased connectivity in networks involved in maternal care. Structural adaptations are also associated with increased neural responses to infant-related stimuli.

# Changements structurels du cerveau

Bien que la grossesse soit un aspect fondamental de la vie humaine, ce n’est qu’au début du xxi
                     e siècle que les chercheurs ont commencé à étudier ses effets sur l’anatomie du cerveau humain.

La première étude dans ce domaine a révélé une réduction de la taille globale du cerveau (d’environ 4 %) et une augmentation de volume des ventricules chez les femmes enceintes, puis un retour à la taille d’avant la conception pendant la période post-partum [1]. Cette approche laissait toutefois des questions en suspens concernant ce qui se produit au niveau de la structure des différentes zones du cerveau en relation avec la grossesse. Une avancée importante a été réalisée quinze ans plus tard grâce à une étude de cohorte prospective préconceptionnelle menée par Elseline Hoekzema et al. 
                     [2], qui a suivi des femmes depuis avant la conception jusqu’après l’accouchement. Cette étude a identifié des réductions symétriques généralisées du volume de matière grise (GMV) chez les femmes qui avaient été enceintes pour la première fois entre deux examens d’imagerie par résonance magnétique (IRM). Ces réductions étaient plus prononcées dans les régions du cerveau impliquées dans la cognition sociale et se chevauchant avec le réseau de la théorie de l’esprit (
                        figure 1
                     
                     ). Il convient de noter que les changements dans ces zones permettaient de prédire la qualité de l’attachement mère-nourrisson. Les modifications structurelles étaient si manifestes que les modèles d’apprentissage automatique pouvaient classer avec précision les femmes comme ayant été enceintes ou non sur la seule base des changements de volume de leur cerveau. Lors d’une séance de suivi organisée deux ans plus tard, ils ont constaté une récupération partielle dans l’hippocampe gauche, une structure clé pour la mémoire, même s’il faut noter qu’aucun changement n’a été observé en ce qui concerne la mémoire. D’autres régions du cerveau sont restées réduites en volume, soulignant l’impact durable de la grossesse sur la structure cérébrale.

Outre ces zones corticales, des analyses anatomiques avancées ont montré des changements dans des zones sous-corticales connues pour jouer un rôle clé dans la récompense et le cerveau mammalien des mères, telles que le striatum ventral et l’hypothalamus et ses sous-structures [4–6]. Il convient de noter que les changements dans les sous-structures hypothalamiques étaient liés à l’attachement materno-fœtal, au comportement de nidification et au comportement maternel postnatal [6]. Les changements du GMV n’étaient pas liés au mode d’accouchement, au sommeil ou au stress [5]. Par ailleurs, Susanna Carmona et al. 
                     [7] ont démontré que le volume cérébral diminue à un rythme d’environ 0,09 % par mois pendant la grossesse, une ampleur comparable à celle observée pendant l’adolescence, soulignant la profonde neuroplasticité qui se produit pendant cette période.

## Pendant la grossesse

Des recherches récentes ont commencé à s’intéresser au moment où les changements cérébraux surviennent pendant la grossesse et au début de la période post-partum.

Des études longitudinales montrent que, par rapport aux témoins non enceintes, les femmes enceintes présentent un volume et une épaisseur corticaux plus faibles en fin de grossesse, qui persistent dans une moindre mesure au début de la période post-partum [8]. Une approche similaire axée sur les structures sous-corticales a révélé que le volume de l’amygdale était réduit en fin de grossesse par rapport aux témoins [9]. Il augmentait au début de la période post-partum, une croissance plus importante de l’amygdale étant corrélée à des symptômes plus prononcés de dépression périnatale, tandis que des augmentations du volume de l’hippocampe bilatéral étaient corrélées à une expérience de l’accouchement plus négative. Prolongeant ces travaux, Yanbin Niu et al. 
                        [10] ont rapporté non seulement une réduction du GMV pendant la grossesse, mais aussi une majoration du volume total de liquide céphalo-rachidien intracrânien et de la densité des neurites dans la plupart des voies de la matière blanche, en particulier dans les zones impliquées dans le traitement sensorimoteur.

En intégrant les analyses pré- et postgrossesse et intragrossesse, des études récentes ont permis de mieux comprendre la neuroplasticité pendant la grossesse. Camila Servin-Barthet et al.  [11] ont mis en évidence une trajectoire en U du GMV, de l’épaisseur et de la surface corticales globales, le point le plus bas se situant au troisième trimestre. Il convient de noter qu’une plus grande récupération du GMV entre le troisième trimestre de la grossesse et les six mois suivant l’accouchement était associée à un attachement maternel plus fort. Dans une étude de cas complémentaire, Laura Pritschet et al. [12] ont suivi une seule participante au moyen de 26 IRM réalisées sur deux ans, dont quinze pendant la grossesse. Cet ensemble de données unique a mis en évidence une diminution constante du GMV, de l’épaisseur corticale et des volumes sous-corticaux pendant la grossesse, suivie d’une récupération partielle deux ans après l’accouchement. La réduction du GMV cortical chez la femme enceinte était près de trois fois supérieure à celle observée chez les participantes témoins non enceintes, soulignant encore davantage les profondes adaptations structurelles qui se produisent pendant cette période.

## Durant la période post-partum

Compte tenu de la trajectoire en U des changements cérébraux entre la grossesse et le post-partum [11,12], la période post-partum précoce est cruciale pour comprendre les développements à long terme de la plasticité cérébrale.

Si la grossesse se caractérise par des réductions généralisées du GMV, l’ampleur et le moment de la restauration post-partum restent des domaines de recherche clés. Des études transversales fournissent les premières informations sur ce processus. Par exemple, Natalia Chechko et al. 
                        [13] ont comparé des femmes nullipares à des mères primipares et multipares dans les un à quatre jours suivant l’accouchement, révélant des réductions importantes du GMV chez les mères dans les régions clés du cerveau impliquées dans la cognition sociale et le traitement des émotions, telles que l’hippocampe, l’amygdale, l’insula et les noyaux gris centraux bilatéraux.

Prolongeant ces recherches, Nina Lisofsky et al. [14] ont examiné des femmes à deux moments, deux et cinq mois après l’accouchement, ainsi qu’un groupe témoin. Ils ont initialement révélé un GMV plus faible chez les femmes deux mois après l’accouchement par rapport aux témoins dans les régions impliquées dans la motivation, la cognition sociale et le traitement des émotions, telles que le cortex cingulaire antérieur, le cortex préfrontal ventromédial et le noyau accumbens. Toutefois, cinq mois après l’accouchement, le GMV avait augmenté dans ces régions, réduisant les différences entre les groupes et suggérant une restauration progressive du volume cérébral. Il convient de noter que l’ampleur de la récupération du GMV chez les femmes en post-partum était négativement corrélée à l’âge, ce qui indique que les mères plus jeunes présentaient des accroissements de volume plus importants. L’ensemble de ces études suggère que si les réductions du GMV post-partum persistent dans les premières semaines suivant l’accouchement, une récupération progressive a lieu au cours des mois suivants, les augmentations de volume les plus notables se produisant au cours des trois premières semaines [15].

Des études longitudinales suivant des femmes entre huit mois et deux ans après l’accouchement suggèrent que les adaptations cérébrales post-partum s’étendent bien au-delà de la phase de récupération initiale. Kaihua Zhang et al. ont rapporté des réductions continues de la matière grise jusqu’à deux ans après l’accouchement, parallèlement à des augmentations de la matière blanche dans les régions frontales, le gyrus pariétal supérieur, le précuneus et l’insula [16]. Ces changements étaient également associés à des modifications des capacités empathiques, suggérant une interaction complexe entre la réorganisation structurelle et l’adaptation fonctionnelle au cours de cette période.

# Changements fonctionnels du cerveau

Outre les changements structurels associés à la grossesse, des adaptations fonctionnelles se produisent, facilitant probablement l’ajustement aux nouvelles exigences de la parentalité.

L’analyse de la connectivité fonctionnelle au repos est l’une des façons d’examiner ces changements. Elseline Hoekzema et al. ont rapporté une connectivité fonctionnelle augmentée au sein du réseau par défaut lors de la transition vers la maternité, associée au lien maternel prénatal, suggérant que les adaptations neuronales associées à la grossesse pourraient faciliter l’émergence des comportements maternels [5]. En revanche, Camila Servin-Barthet et al. n’ont observé aucun changement en lien avec la gestation dans la connectivité fonctionnelle [11]. Pendant la période post-partum, Alexander J. Dufford et al. ont constaté que les mois post-partum plus tardifs étaient liés à une connectivité accrue entre l’amygdale gauche et le cortex cingulaire antérieur, le noyau accumbens gauche, le noyau caudé droit et le cervelet gauche [17]. Il convient de noter que la connectivité entre l’amygdale gauche et le noyau accumbens gauche était positivement associée à la capacité des mères à guider les interactions de manière à susciter des réponses positives chez leur enfant. De même, Edwina R. Orchard et al. ont démontré que un an après l’accouchement, les mères présentaient un système de régulation des émotions plus réactif, plus flexible et plus efficace que les non-mères [18]. Leurs résultats soulignent le rôle central du noyau accumbens et du gyrus parahippocampique dans le réseau maternel de soins.

Une autre approche pour examiner les changements fonctionnels associés à la maternité consiste à analyser les réponses neuronales aux stimuli liés au nourrisson. Les études d’IRM fonctionnelle montrent systématiquement que les mères présentent une activation accrue en réponse aux photos de leur propre enfant par rapport à celles d’un enfant inconnu, en particulier dans des régions telles que le gyrus précentral bilatéral et l’insula bilatérale [19–21]. Elseline Hoekzema et al. ont démontré que les régions où siège cette activité neuronale majorée chez une femme en réponse aux signaux de son propre enfant se chevauchent à près de 30 % avec celles qui ont perdu du GMV pendant la grossesse [2], ce qui confirme une correspondance entre les zones de changement structurel et la réactivité fonctionnelle associée au nourrisson.
                        
                           
                              
                                 Les mères présentent une activation accrue en réponse aux photos de leur propre enfant

# Conclusion

Le cerveau des mères subit des changements structurels et fonctionnels pendant la grossesse et la période post-partum précoce. Plusieurs études [2,12] confirment une trajectoire en U de la dynamique du GMV, caractérisée par une réduction pendant la grossesse suivie d’une stabilisation partielle après l’accouchement. De plus, il est prouvé que les changements fonctionnels du cerveau complètent le remodelage structurel, améliorant ainsi la réactivité maternelle. La connectivité accrue dans les réseaux impliqués dans le lien, la régulation des émotions et le traitement de la récompense favorise des soins adaptatifs [5,17,18].

Des questions clés restent toutefois en suspens. Les recherches futures devraient examiner de quelle manière la plasticité cérébrale liée à la grossesse est associée au bien-être et si des adaptations neuronales spécifiques confèrent un risque ou une résilience. Il sera également important d’examiner les facteurs de régulation potentiels, tels que la génétique, les profils hormonaux, la nutrition, l’exercice physique et le contexte psychosocial, qui peuvent influencer la nature et l’ampleur des changements cérébraux chez les mères. Il est essentiel d’approfondir notre compréhension du cerveau maternel, tant pour les neurosciences que pour la santé maternelle.

La période post-partum précoce est cruciale pour comprendre les développements à long terme de la plasticité cérébrale chez la mère.