Träning stimulerar neurontillväxt och hjälper dig att glömma trauman och missbruk

Forskare från University of Toronto, Kanada och Kyushu University, Japan, har funnit att ökad produktion av neuroner och efterföljande omkoppling av neurala kretsar i hippocampus genom träning eller genetisk manipulation hjälper möss att glömma traumatiska eller drogrelaterade minnen. Dessa fynd, publicerade i tidskriften Molecular Psychiatry, kan erbjuda ett nytt tillvägagångssätt för behandling av psykiska störningar såsom posttraumatisk stressyndrom (PTSD) eller drogberoende.

PTSD är en psykisk störning som kan orsakas av att uppleva eller bevittna en traumatisk händelse, som en naturkatastrof, allvarlig olycka eller attack. Globalt lider cirka 3,9 % av befolkningen av PTSD, som kännetecknas av livliga tillbakablickar och undvikande av platser eller människor som påminner dem om den traumatiska händelsen. För närvarande behandlas PTSD ofta med terapi eller mediciner som antidepressiva medel, men eftersom många människor inte svarar effektivt på behandlingen fortsätter forskarna att leta efter olika behandlingar.

I denna musstudie 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 bildas nya neuroner - i hippocampus påverkar förmågan att glömma minnen av rädsla. Hippocampus, ett område i hjärnan som är viktigt för att bilda minnen associerade med specifika platser och sammanhang, producerar nya neuroner varje dag i ett område som kallas dentate gyrus.

"Neurogenes är viktig för bildandet av nya minnen, men också för att glömma dem. Vi tror att detta händer för att när nya neuroner integreras i neurala kretsar bildas nya kopplingar och gamla förstörs, vilket försämrar förmågan att återkalla minnen. ", förklarar Fujikawa. "Vi ville se om den här processen kunde hjälpa möss att glömma mer kraftfulla, traumatiska minnen."

Forskarna gav möss två kraftiga stötar under olika förhållanden. Först fick mössen en elektrisk stöt efter att de lämnat en starkt upplyst vit ruta och gått in i ett mörkt fack som luktade etanol. Efter den andra chocken 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 facket, vilket tydde på att de inte hade glömt det traumatiska minnet. Denna rädsla spred sig till andra mörka fack och visade en generaliserad rädsla. Dessutom utforskade mössen öppna ytor mindre och undvek centrum, vilket tyder på ångest.

Forskarna undersökte sedan om dessa PTSD-symtom kunde lindras genom träning, vilket studier har visat ökar neurogenesen. Mössen som exponerades för den dubbla chocken delades in i två grupper: en grupp fick ett löphjul.

Efter fyra veckor hade dessa möss en ökning av antalet nybildade neuroner i hippocampus, och, viktigare, symtom på PTSD var mindre allvarliga jämfört med möss utan tillgång till löphjulet.

Dessutom, när möss kunde träna före den andra chocken, förhindrade det också utvecklingen av vissa PTSD-symtom.

Men eftersom träning påverkar hjärnan och kroppen på en mängd olika sätt, var det inte klart om detta beror på omkoppling av hippocampus neurala kretsar genom neurogenes eller andra faktorer. Därför använde forskarna två olika genetiska metoder för att utvärdera effekten av att integrera nybildade neuroner uteslutande i hippocampus.

När nya neuroner i hippocampus aktiverades av ljus växte de snabbare och visade mer förgrening. Foto: Paul Frankland; University of Toronto. Först använde forskarna en teknik som kallas optogenetik, där de tillsatte ljuskänsliga proteiner till nybildade dentate gyrusneuroner, vilket gjorde att nervcellerna kunde aktiveras av ljus. När de lyste blått ljus på dessa celler mognade nya neuroner snabbare. Efter 14 dagar växte nervcellerna längre, hade fler grenar och integrerades snabbare i hippocampus neurala kretsar.

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

Båda dessa genetiska tillvägagångssätt minskade PTSD-symtom hos möss efter en dubbel chock och förkortade tiden det tog att glömma ett rädslaminne. Effekten var dock svagare än träning och minskade inte ångestnivåerna hos möss.