From synapses to symptoms in maternal mental health during pregnancy and postpartum

Svangerskapet er blant de mest dynamiske og spennende periodene i livet, og innebærer en rekke psykologiske og kroppslige forandringer, som for eksempel regulering av immunsystemet, endringer i hvordan genene uttrykkes i kroppen, og forandringer i hjernens struktur og funksjon. Nyere forskning viser også at hjernens potensial for endring økes. En slik økningen i hjernens tilpasningsevne (eller nevroplastisitet) er viktig i en livsfase som innebærer store endringer, men gjør også mor mer sårbar for negativ påvirkning. For selv om de fleste svangerskap forløper uten alvorlige komplikasjoner, er graviditet også forbundet med økt risiko for psykiske plager, både før og etter fødsel, og en stor andel kvinner opplever symptomer på depresjon, eller i mer sjeldne tilfeller psykose. Vi vet ikke nok om årsakene, og mer kunnskap vil bidra til å finne og hjelpe kvinner med økt risiko for psykiske plager i forbindelse med svangerskap. I dette forskningsprosjektet ønsker vi derfor å finne biologiske og miljømessige risikofaktorer som kan danne grunnlag for å bedre omsorgen for mor under og etter graviditet, og vil teste hypotesen om at en kombinasjon av (1) midlertidig forsterket nevroplastisitet, (2) regulering av immunsystemet, og (3) spesifikke endringer i genuttrykk under svangerskapet bidrar til å styrke mors tilpasning til omgivelsene, men også gjør noen kvinner sårbare for psykiske plager. I prosjektets fjerde år har vi fokusert på oppfølginger av tidligere undersøkelser, som inkluderer avansert hjerneavbildning (MRI, EEG), biomarkører, og kognitive og kliniske målinger for å registrere endringer i hjernen og humør under svangerskapet og en periode etter fødselen. Blodprøvene vil også brukes til å avlese informasjon om arvemateriale (genotyping), som sannsynligvis spiller en rolle som risiko eller beskyttelsesfaktor. Vi har tatt i bruk nettskjemaer og digital registrering for å få informasjon om aktivitetsnivå, søvn, følelser, og kognisjon. Per i dag har vi hatt 844 besøk til EEG-laben, 606 besøk til MR-skanneren og 1014 blodprøvetakinger. Resultatene vil øke kunnskapen om årsakene til psykiske lidelser i forbindelse med graviditet, og vil som en modell-tilnærming bidra til økt kunnskap om generelle mekanismer som øker eller reduserer risikoen for psykisk sykdom.

Pregnancy is one of the most dynamic and plastic periods in a woman's life, offering a remarkable potential for physiological adaptation. Although in most cases occurring without complications, a substantial proportion of women are affected by "postpartum blues" or the more pervasive postpartum depression or psychosis. The mechanisms are elusive, but partly reflect the cost of boosted brain plasticity during pregnancy. We utilize recent advances to test the conjecture that increased brain plasticity during pregnancy not only promotes adaptation and attachment, but also increases susceptibility to psychopathology when combined with genetic risk and environmental triggers. We propose that a multi-level investigation with this dark side of brain plasticity as the axis mundi will add a mechanistic understanding of maternal mental health. We combine novel approaches for in vitro neuronal characterization using iPSC-based techniques and prospective in-vivo imaging of the structure, function and biochemistry of the maternal brain. We monitor physical activity, sleep, and emotional states, probe immune system and inflammatory responses, and assess sub-clinical and diagnostic symptoms. We perform full-genome chipping and estimate polygenic risk for a variety of traits, and assess changes in gene expression throughout pregnancy and postpartum. Our big data approach uses advanced statistical tools to estimate normative models based on huge datasets to form individual predictions in our prospective cohorts. This unique combination of data mining and careful phenotyping allows us to test if maternal brain changes mirror other transformative phases or disorders and predict clinical trajectories. Identifying such common and unique mechanisms is a critical step towards an empirical nosology of complex traits, which is needed to move mental health research from a descriptive to a predictive framework required for personalized interventions in maternal health care.