Vježbanje potiče rast neurona i pomaže vam zaboraviti traume i ovisnosti

Istraživači sa Sveučilišta u Torontu, Kanada, i Sveučilišta Kyushu, Japan, otkrili su da povećanje proizvodnje neurona i naknadno ponovno ožičenje neuronskih krugova u hipokampusu kroz vježbu ili genetsku manipulaciju pomaže miševima da zaborave traumatična sjećanja ili sjećanja povezana s drogom. Ova otkrića, objavljena u časopisu Molecular Psychiatry, mogu ponuditi novi pristup liječenju mentalnih poremećaja kao što je posttraumatski stresni poremećaj (PTSP) ili ovisnost o drogama.

PTSP je mentalni poremećaj koji može biti uzrokovan iskustvom ili svjedočenjem traumatičnog događaja, kao što je prirodna katastrofa, ozbiljna nesreća ili napad. Globalno, oko 3,9% populacije pati od PTSP-a, koji karakteriziraju živopisni flashbackovi i izbjegavanje mjesta ili ljudi koji ih podsjećaju na traumatski događaj. Trenutačno se PTSP često liječi terapijom ili lijekovima kao što su antidepresivi, ali budući da mnogi ljudi ne reagiraju učinkovito na liječenje, istraživači nastavljaju tražiti različite načine liječenja.

U ovoj studiji na miševima, izvanredna profesorica Risako Fujikawa s Fakulteta farmaceutskih znanosti na Sveučilištu Kyushu, njezin bivši supervizor, profesor Paul Frankland sa Sveučilišta u Torontu i njihov tim, uključujući Adama Ramsarana, usredotočili su se na to kako se neurogeneza - proces formiranja novi neuroni – u hipokampusu utječe na sposobnost zaboravljanja sjećanja na strah. Hipokampus, područje mozga važno za formiranje sjećanja povezanih s određenim mjestima i kontekstima, proizvodi nove neurone svaki dan u području zvanom nazubljeni girus.

"Neurogeneza je važna za formiranje 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 ", objašnjava Fujikawa. "Htjeli smo vidjeti može li ovaj proces pomoći miševima da zaborave snažnija, traumatična sjećanja."

Istraživači su dali miševima dva jaka šoka pod različitim uvjetima. Prvo, miševi su dobili električni šok nakon što su napustili jarko osvijetljenu bijelu kutiju i ušli u mračni odjeljak koji je mirisao na etanol. Nakon drugog šoka u drugom okruženju, miševi su pokazali ponašanje slično PTSP-u.

Mjesec dana kasnije, miševi su još uvijek bili uplašeni i oklijevali su ući u izvorni mračni odjeljak, što ukazuje da nisu zaboravili traumatično sjećanje. Taj se strah proširio na druge mračne odjeljke, pokazujući generalizirani strah. Osim toga, miševi su manje istraživali otvorene prostore i izbjegavali centar, što ukazuje na anksioznost.

Istraživači su zatim ispitali mogu li se ovi simptomi PTSP-a ublažiti vježbanjem, za koje su studije pokazale da povećava neurogenezu. Miševi izloženi dvostrukom šoku podijeljeni su u dvije skupine: jedna je skupina dobila kotač za trčanje.

Nakon četiri tjedna, kod ovih miševa se povećao broj novonastalih neurona u hipokampusu i, što je važno, simptomi PTSP-a bili su manje ozbiljni u usporedbi s miševima bez pristupa kotaču za trčanje.

Osim toga, kada su miševi mogli vježbati prije drugog šoka, to je također spriječilo razvoj nekih simptoma PTSP-a.

Međutim, budući da tjelovježba utječe na mozak i tijelo na različite načine, nije jasno je li to posljedica ponovnog povezivanja živčanih krugova hipokampusa kroz neurogenezu ili drugih čimbenika. Stoga su istraživači upotrijebili dva različita genetska pristupa kako bi procijenili učinak integracije novoformiranih neurona isključivo u hipokampus.

Kada su novi neuroni u hipokampusu bili aktivirani svjetlom, rasli su brže i pokazali više grananja. Fotografija: Paul Frankland; Sveučilište u Torontu. Prvo, istraživači su upotrijebili tehniku zvanu optogenetika, u kojoj su dodali proteine osjetljive na svjetlost novostvorenim neuronima zupčastog girusa, omogućujući neuronima da se aktiviraju svjetlom. Kad su te stanice obasjali plavim svjetlom, novi su neuroni brže sazrijevali. Nakon 14 dana, neuroni su postali dulji, imali su više grana i brže su se integrirali u neuronske krugove hipokampusa.

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

Oba ova genetska pristupa smanjila su simptome PTSP-a kod miševa nakon dvostrukog šoka i skratila vrijeme potrebno da se zaboravi sjećanje na strah. Međutim, učinak je bio slabiji od učinka vježbanja i nije smanjio razinu anksioznosti kod miševa.