Exercițiile fizice stimulează creșterea neuronală și vă ajută să uitați traumele și dependențele

Cercetătorii de la Universitatea din Toronto, Canada, și de la Universitatea Kyushu, Japonia, au descoperit că creșterea formării neuronilor și apoi reconectarea circuitelor neuronale din hipocampus prin exerciții fizice sau manipulare genetică ajută șoarecii să uite amintirile traumatice sau legate de droguri. Constatările, publicate în revista Molecular Psychiatry, ar putea oferi o nouă abordare pentru tratarea tulburărilor mintale, cum ar fi tulburarea de stres posttraumatic (PTSD) sau dependența de droguri.

PTSD este o tulburare mintală care poate fi cauzată de trăirea sau martora la un eveniment traumatic, cum ar fi un dezastru natural, un accident grav sau o agresiune. La nivel mondial, aproximativ 3,9% din populație suferă de PTSD, care se caracterizează prin amintiri vii și evitarea locurilor sau a persoanelor care le amintesc de evenimentul traumatic. PTSD este adesea tratat în prezent cu terapie sau medicamente precum antidepresivele, dar deoarece mulți oameni nu răspund eficient la tratament, cercetătorii continuă să caute tratamente diferite.

În acest studiu efectuat pe șoareci, profesorul asociat Risako Fujikawa de la Facultatea de Științe Farmaceutice a Universității Kyushu, fostul ei coordonator, profesorul Paul Frankland de la Universitatea din Toronto, și echipa lor, inclusiv Adam Ramsaran, s-au concentrat asupra modului în care neurogeneza – procesul de formare a noilor neuroni – din hipocampus afectează capacitatea de a uita amintirile legate de frică. Hipocampusul, o regiune a creierului importantă pentru formarea amintirilor asociate cu locuri și contexte specifice, produce zilnic noi neuroni într-o regiune numită girusul dințat.

„Nurogeneza este importantă pentru formarea de noi amintiri, dar și pentru uitarea lor. Credem că acest lucru se întâmplă deoarece, atunci când noi neuroni se integrează în circuitele neuronale, se formează noi conexiuni, iar cele vechi sunt distruse, afectând capacitatea de a-și aminti amintirile”, explică Fujikawa. „Am vrut să vedem dacă acest proces ar putea ajuta șoarecii să uite amintirile mai puternice, traumatice.”

Cercetătorii au administrat șoarecilor două șocuri puternice în condiții diferite. În primul rând, șoarecii au fost electrocutați după ce au părăsit o cutie albă puternic luminată și au intrat într-un compartiment întunecat care mirosea a etanol. După un al doilea șoc într-un mediu diferit, șoarecii au prezentat un comportament asemănător PTSD-ului.

O lună mai târziu, șoarecii erau încă temători și reticenți în a intra în compartimentul întunecat inițial, indicând faptul că nu uitaseră amintirea traumatică. Această frică s-a extins și la alte compartimente întunecate, indicând o frică generalizată. În plus, șoarecii au explorat mai puțin spațiile deschise și au evitat centrul, indicând anxietate.

Cercetătorii au analizat apoi dacă aceste simptome de PTSD ar putea fi ameliorate prin exerciții fizice, studii care au arătat că sporesc neurogeneza. Șoarecii cărora li s-a administrat șocul dublu au fost împărțiți în două grupuri: unui grup i s-a administrat o roată de alergare.

După patru săptămâni, acești șoareci au avut un număr crescut de neuroni nou formați în hipocampus și, important, au prezentat mai puține simptome de PTSD decât șoarecii fără acces la roata de alergare.

În plus, permiterea șoarecilor să facă exerciții fizice înainte de al doilea accident vascular cerebral a prevenit, de asemenea, dezvoltarea unor simptome de PTSD.

Totuși, deoarece exercițiile fizice afectează creierul și corpul în diverse moduri, nu era clar dacă acest lucru se datora re-configurarii circuitelor neuronale hipocampice prin neurogeneză sau altor factori. Așadar, cercetătorii au folosit două abordări genetice diferite pentru a evalua impactul integrării neuronilor nou formați doar în hipocampus.

Când noii neuroni din hipocampus erau activați de lumină, aceștia creșteau mai repede și prezentau mai multe ramificări. Fotografie: Paul Frankland; Universitatea din Toronto. Mai întâi, cercetătorii au folosit o tehnică numită optogenetică, care implică adăugarea de proteine sensibile la lumină la neuronii nou formați în girusul dentat, permițând neuronilor să fie activați de lumină. Când au proiectat lumină albastră asupra acestor celule, noii neuroni s-au maturizat mai repede. După 14 zile, neuronii crescuseră mai lungi, aveau mai multe ramificări și erau integrați mai rapid în circuitele neuronale ale hipocampusului.

Într-o a doua abordare, echipa de cercetare a folosit ingineria genetică pentru a elimina o proteină din neuronii nou formați care încetinește creșterea neuronilor. Acest lucru a dus, de asemenea, la o creștere mai rapidă a neuronilor și la o recrutare sporită în circuitele neuronale.

Ambele abordări genetice au redus simptomele PTSD la șoareci după un șoc dublu și au scurtat timpul necesar pentru a uita o amintire legată de frică. Cu toate acestea, efectul a fost mai slab decât cel observat în cazul exercițiilor fizice și nu a redus nivelurile de anxietate ale șoarecilor.