Vadba spodbuja rast nevronov ter pomaga pozabiti travme in odvisnosti.

Raziskovalci z Univerze v Torontu v Kanadi in Univerze Kyushu na Japonskem so ugotovili, da povečanje nastajanja nevronov in nato ponovno ožičenje nevronskih vezij v hipokampusu z vadbo ali gensko manipulacijo pomaga mišim pozabiti travmatične ali z drogami povezane spomine. Ugotovitve, objavljene v reviji Molecular Psychiatry, bi lahko ponudile nov pristop k zdravljenju duševnih motenj, kot sta posttravmatska stresna motnja (PTSM) ali odvisnost od drog.

Posttravmatska stresna motnja (PTSD) je duševna motnja, ki jo lahko povzroči doživetje ali priča travmatičnemu dogodku, kot je naravna nesreča, resna nesreča ali napad. Po vsem svetu približno 3,9 % prebivalstva trpi za PTSD, za katero so značilni živi spomini in izogibanje krajem ali ljudem, ki jih spominjajo na travmatični dogodek. PTSD se danes pogosto zdravi s terapijo ali zdravili, kot so antidepresivi, ker pa se mnogi ljudje na zdravljenje ne odzovejo učinkovito, raziskovalci še naprej iščejo drugačne načine zdravljenja.

V tej študiji na miših so se izredna profesorica Risako Fujikawa s Fakultete za farmacevtske znanosti Univerze Kyushu, njen nekdanji mentor profesor Paul Frankland z Univerze v Torontu in njihova ekipa, vključno z Adamom Ramsaranom, osredotočili na to, kako nevrogeneza – proces nastajanja novih nevronov – v hipokampusu vpliva na sposobnost pozabljanja spominov na strah. Hipokampus, možgansko območje, pomembno za oblikovanje spominov, povezanih z določenimi kraji in konteksti, dnevno proizvaja nove nevrone v območju, imenovanem dentatni girus.

»Nurogeneza je pomembna za oblikovanje novih spominov, pa tudi za njihovo pozabljanje. Menimo, da se to zgodi, ker se ob integraciji novih nevronov v nevronska vezja oblikujejo nove povezave, stare pa se uničijo, kar poslabša sposobnost priklica spominov,« pojasnjuje Fujikawa. »Želeli smo videti, ali bi ta proces lahko pomagal mišim pozabiti močnejše, travmatične spomine.«

Raziskovalci so mišim dali dva močna elektrošoka v različnih pogojih. Najprej so miši prejele elektrošok, potem ko so zapustile svetlo belo škatlo in vstopile v temen predal, ki je dišal po etanolu. Po drugem elektrošoku v drugačnem okolju so miši kazale vedenje, podobno posttravmatski stresni motnji.

Mesec dni kasneje so bile miši še vedno prestrašene in so se obotavljale vstopiti v prvotni temni predal, kar kaže na to, da travmatičnega spomina niso pozabile. Ta strah se je razširil tudi na druge temne predalčke, kar kaže na splošen strah. Poleg tega so miši manj raziskovale odprte prostore in se izogibale središču, kar kaže na tesnobo.

Raziskovalci so nato preučevali, ali bi lahko te simptome PTSD ublažili z vadbo, za katero so študije pokazale, da povečuje nevrogenezo. Miši, ki so prejele dvojni elektrošok, so bile razdeljene v dve skupini: ena skupina je dobila tekalno kolo.

Po štirih tednih so imele te miši povečano število novo nastalih nevronov v hipokampusu in, kar je pomembno, so imele manj simptomov PTSD kot miši brez dostopa do tekaškega kolesa.

Poleg tega je omogočanje vadbe mišim pred drugo kapjo preprečilo tudi razvoj nekaterih simptomov PTSD.

Ker pa vadba na različne načine vpliva na možgane in telo, ni bilo jasno, ali je to posledica preoblikovanja nevronskih vezij hipokampusa z nevrogenezo ali drugih dejavnikov. Zato so raziskovalci uporabili dva različna genetska pristopa za oceno vpliva integracije novo nastalih nevronov samo v hipokampus.

Ko so nove nevrone v hipokampusu aktivirali s svetlobo, so ti rasli hitreje in so se bolj razvejali. Foto: Paul Frankland; Univerza v Torontu. Najprej so raziskovalci uporabili tehniko, imenovano optogenetika, ki vključuje dodajanje svetlobno občutljivih beljakovin novo nastalim nevronom v zobatem girusu, kar omogoča, da se nevroni aktivirajo s svetlobo. Ko so na te celice posvetili z modro svetlobo, so novi nevroni hitreje dozoreli. Po 14 dneh so nevroni zrasli dlje, imeli več vej in se hitreje integrirali v nevronska vezja hipokampusa.

V drugem pristopu je raziskovalna skupina uporabila genski inženiring za odstranitev beljakovine v novo nastalih nevronih, ki upočasni rast nevronov. To je prav tako privedlo do hitrejše rasti nevronov in povečanega rekrutiranja v nevronska vezja.

Oba genetska pristopa sta zmanjšala simptome posttravmatske stresne motnje pri miših po dvojnem šoku in skrajšala čas, potreben za pozabljanje spomina na strah. Vendar je bil učinek šibkejši kot pri vadbi in ni zmanjšal ravni tesnobe pri miših.