Träning stimulerar neuronal tillväxt och hjälper dig att glömma trauma och beroenden

Forskare från University of Toronto, Kanada, och Kyushu University, Japan, har funnit att ökad bildande av neuroner och sedan omkoppling av neurala kretsar i hippocampus genom träning eller genetisk manipulation hjälper möss att glömma traumatiska eller drogrelaterade minnen. Resultaten, som publicerades i tidskriften Molecular Psychiatry, skulle kunna erbjuda ett nytt sätt att behandla psykiska störningar som posttraumatiskt stressyndrom (PTSD) eller drogberoende.

PTSD är en psykisk störning som kan orsakas av att man upplever eller bevittnar en traumatisk händelse, såsom en naturkatastrof, allvarlig olycka eller misshandel. Världsomspännande lider cirka 3,9 % av befolkningen av PTSD, vilket kännetecknas av livliga minnen och undvikande av platser eller personer som påminner dem om den traumatiska händelsen. PTSD behandlas nu ofta med terapi eller läkemedel som antidepressiva medel, men eftersom många människor inte svarar effektivt på behandlingen fortsätter forskare att leta efter olika behandlingar.

I denna studie på möss fokuserade docent Risako Fujikawa från fakulteten för farmaceutiska vetenskaper vid Kyushu University, hennes tidigare handledare professor Paul Frankland från University of Toronto och deras team, inklusive Adam Ramsaran, på hur neurogenes – processen att bilda nya neuroner – i hippocampus påverkar förmågan att glömma rädslominnen. Hippocampus, en hjärnregion som är viktig för att bilda minnen associerade med specifika platser och sammanhang, producerar nya neuroner dagligen i en region som kallas dentate gyrus.

"Nurogenes är viktigt för att bilda nya minnen, men också för att glömma dem. Vi tror att detta händer eftersom när nya neuroner integreras i neurala kretsar, nya kopplingar bildas och gamla förstörs, vilket försämrar förmågan att återkalla minnen", förklarar Fujikawa. "Vi ville se om den här processen kunde hjälpa möss att glömma starkare, traumatiska minnen."

Forskarna gav mössen två kraftiga stötar under olika förhållanden. Först stötades mössen efter att de lämnat en starkt upplyst vit låda och gått in i ett mörkt utrymme som luktade etanol. Efter en andra stöt i en annan miljö uppvisade mössen PTSD-liknande beteende.

En månad senare var mössen fortfarande rädda och ovilliga att gå in i det ursprungliga mörka utrymmet, vilket tyder på att de inte hade glömt det traumatiska minnet. Denna rädsla spred sig till andra mörka utrymmen, vilket tyder på generaliserad rädsla. Dessutom utforskade mössen öppna ytor mindre och undvek mitten, vilket tyder på ångest.

Forskarna undersökte sedan om dessa PTSD-symtom kunde lindras genom träning, vilket studier har visat ökar neurogenesen. Mössen som hade fått dubbelchocken delades in i två grupper: En grupp fick ett löphjul.

Efter fyra veckor hade dessa möss ett ökat antal nybildade neuroner i hippocampus och, viktigast av allt, hade färre PTSD-symtom än möss utan tillgång till löphjulet.

Dessutom förhindrade det att mössen fick träna före den andra stroke utvecklingen av vissa PTSD-symtom.

Men eftersom träning påverkar hjärnan och kroppen på en mängd olika sätt var det oklart om detta berodde på omkopplingen av hippocampus neurala kretsar genom neurogenes eller andra faktorer. Så forskarna använde två olika genetiska metoder för att bedöma effekten av integrationen av nybildade neuroner i enbart hippocampus.

När nya neuroner i hippocampus aktiverades av ljus växte de snabbare och uppvisade mer förgrening. Foto: Paul Frankland; University of Toronto. Först använde forskarna en teknik som kallas optogenetik, vilket innebär att ljuskänsliga proteiner tillsätts till nybildade neuroner i gyrus dentatus, vilket gör att neuronerna kan aktiveras av ljus. När de lyste med blått ljus på dessa celler mognade de nya neuronerna snabbare. Efter 14 dagar hade neuronerna vuxit längre, hade fler förgreningar och integrerades snabbare i hippocampus neurala kretsar.

I ett andra tillvägagångssätt använde forskargruppen genteknik för att ta bort ett protein i nybildade neuroner som saktar ner neuronernas tillväxt. Detta ledde också till snabbare tillväxt av neuroner och ökad rekrytering till neurala kretsar.

Båda dessa genetiska metoder minskade PTSD-symtom hos möss efter en dubbelchock och förkortade tiden det tog att glömma ett rädslominne. Effekten var dock svagare än den som sågs vid träning och minskade inte mössens ångestnivåer.