Vježbanje potiče rast neurona i pomaže vam zaboraviti traume i ovisnosti

Istraživači sa Sveučilišta u Torontu u Kanadi i Sveučilišta Kyushu u Japanu otkrili su da povećanje stvaranja neurona, a zatim ponovno ožičenje neuronskih krugova u hipokampusu vježbanjem ili genetskom manipulacijom pomaže miševima da zaborave traumatična ili s drogom povezana sjećanja. Nalazi, objavljeni u časopisu Molecular Psychiatry, mogli bi ponuditi novi pristup liječenju mentalnih poremećaja poput posttraumatskog stresnog poremećaja (PTSP) ili ovisnosti o drogama.

PTSP je mentalni poremećaj koji može biti uzrokovan doživljavanjem ili svjedočenjem traumatičnog događaja, poput prirodne katastrofe, ozbiljne nesreće ili napada. Diljem svijeta oko 3,9% stanovništva pati od PTSP-a, koji karakteriziraju živopisna sjećanja i izbjegavanje mjesta ili ljudi koji ih podsjećaju na traumatični događaj. PTSP se sada često liječi terapijom ili lijekovima poput antidepresiva, ali budući da mnogi ljudi ne reagiraju učinkovito na liječenje, istraživači nastavljaju tražiti različite tretmane.

U ovoj studiji na miševima, izvanredna profesorica Risako Fujikawa s Fakulteta farmaceutskih znanosti Sveučilišta Kyushu, njezin bivši mentor profesor Paul Frankland sa Sveučilišta u Torontu i njihov tim, uključujući Adama Ramsarana, usredotočili su se na to kako neurogeneza – proces stvaranja novih neurona – u hipokampusu utječe na sposobnost zaboravljanja sjećanja na strah. Hipokampus, područje mozga važno za stvaranje sjećanja povezanih s određenim mjestima i kontekstima, svakodnevno proizvodi nove neurone u području koje se naziva dentatni girus.

„Nurogeneza je važna za stvaranje novih sjećanja, ali i za njihovo zaboravljanje. Mislimo da se to događa jer kada se novi neuroni integriraju u neuronske krugove, stvaraju se nove veze, a stare se uništavaju, što narušava sposobnost prisjećanja sjećanja“, objašnjava Fujikawa. „Željeli smo vidjeti može li ovaj proces pomoći miševima da zaborave jača, traumatična sjećanja.“

Istraživači su miševima dali dva jaka elektrošoka u različitim uvjetima. Prvo su miševi bili šokirani nakon što su napustili jarko osvijetljenu bijelu kutiju i ušli u tamni odjeljak koji je mirisao na etanol. Nakon drugog elektrošoka u drugom okruženju, miševi su pokazali ponašanje slično PTSP-u.

Mjesec dana kasnije, miševi su i dalje bili uplašeni i nerado su ulazili u izvorni tamni odjeljak, što ukazuje na to da nisu zaboravili traumatsko sjećanje. Taj se strah proširio i na druge tamne odjeljke, što ukazuje na generalizirani strah. Osim toga, miševi su manje istraživali otvorene prostore i izbjegavali središte, što ukazuje na tjeskobu.

Istraživači su zatim ispitali mogu li se ovi simptomi PTSP-a ublažiti vježbanjem, za koje su studije pokazale da povećavaju neurogenezu. Miševi koji su primili dvostruki elektrošok podijeljeni su u dvije skupine: Jedna skupina dobila je kotač za trčanje.

Nakon četiri tjedna, ovi miševi su imali povećan broj novostvorenih neurona u hipokampusu i, što je važno, imali su manje simptoma PTSP-a od miševa bez pristupa kotaču za trčanje.

Osim toga, dopuštanje miševima da vježbaju prije drugog moždanog udara također je spriječilo razvoj nekih simptoma PTSP-a.

Međutim, budući da tjelovježba utječe na mozak i tijelo na različite načine, nije bilo jasno je li to posljedica preoblikovanja neuronskih krugova hipokampusa putem neurogeneze ili drugih čimbenika. Stoga su istraživači koristili dva različita genetska pristupa kako bi procijenili utjecaj integracije novostvorenih neurona samo u hipokampus.

Kada su novi neuroni u hipokampusu bili aktivirani svjetlošću, brže su rasli i pokazivali više grananja. Fotografija: Paul Frankland; Sveučilište u Torontu. Prvo su istraživači koristili tehniku zvanu optogenetika, koja uključuje dodavanje proteina osjetljivih na svjetlost novonastalim neuronima u dentatnom girusu, omogućujući im da se aktiviraju svjetlošću. Kada su usmjerili plavo svjetlo na te stanice, novi neuroni su brže sazrijevali. Nakon 14 dana, neuroni su rasli dulje, imali više grana i brže su se integrirali u neuronske krugove hipokampusa.

U drugom pristupu, istraživački tim je koristio genetski inženjering kako bi uklonio protein u novonastalim neuronima koji usporava rast neurona. To je također dovelo do bržeg rasta neurona i povećanog regrutiranja u neuronske krugove.

Oba ova genetska pristupa smanjila su simptome PTSP-a kod miševa nakon dvostrukog šoka i skratila vrijeme potrebno za zaboravljanje sjećanja na strah. Međutim, učinak je bio slabiji od onog uočenog kod vježbanja i nije smanjio razinu anksioznosti miševa.