Cvičení stimuluje růst neuronů a pomáhá zapomenout na traumata a závislosti.

Výzkumníci z University of Toronto v Kanadě a Kyushu University v Japonsku zjistili, že zvýšení tvorby neuronů a následné přeprogramování nervových obvodů v hipokampu pomocí cvičení nebo genetické manipulace pomáhá myším zapomenout na traumatické nebo s drogami související vzpomínky. Zjištění publikovaná v časopise Molecular Psychiatry by mohla nabídnout nový přístup k léčbě duševních poruch, jako je posttraumatická stresová porucha (PTSD) nebo drogová závislost.

PTSD je duševní porucha, která může být způsobena prožitím nebo svědectvím traumatické události, jako je přírodní katastrofa, vážná nehoda nebo napadení. Celosvětově trpí PTSD přibližně 3,9 % populace. Tato porucha se vyznačuje živými vzpomínkami a vyhýbáním se místům nebo lidem, které jim traumatickou událost připomínají. PTSD se nyní často léčí terapií nebo léky, jako jsou antidepresiva, ale protože mnoho lidí na léčbu účinně nereaguje, vědci nadále hledají různé způsoby léčby.

V této studii na myších se docentka Risako Fujikawa z Farmaceutické fakulty Univerzity Kjúšú, její bývalý školitel profesor Paul Frankland z Univerzity v Torontu a jejich tým, včetně Adama Ramsarana, zaměřili na to, jak neurogeneze – proces tvorby nových neuronů – v hipokampu ovlivňuje schopnost zapomínat na vzpomínky na strach. Hipokampus, oblast mozku důležitá pro formování vzpomínek spojených s konkrétními místy a kontexty, produkuje denně nové neurony v oblasti zvané gyrus dentatus.

„Nurogeneze je důležitá pro tvorbu nových vzpomínek, ale také pro jejich zapomínání. Myslíme si, že k tomu dochází proto, že když se nové neurony integrují do nervových obvodů, vytvářejí se nová spojení a stará se ničí, což zhoršuje schopnost vybavovat si vzpomínky,“ vysvětluje Fujikawa. „Chtěli jsme zjistit, zda by tento proces mohl pomoci myším zapomenout na silnější, traumatické vzpomínky.“

Vědci dali myším dva silné šoky za různých podmínek. Nejprve byly myši šokovány poté, co opustily jasně osvětlenou bílou krabici a vstoupily do tmavého prostoru páchnoucího etanolem. Po druhém šoku v jiném prostředí myši projevovaly chování podobné PTSD.

O měsíc později se myši stále bály a zdráhaly se vstoupit do původního tmavého prostoru, což naznačuje, že traumatickou vzpomínku nezapomněly. Tento strach se rozšířil i do dalších tmavých prostor, což naznačuje generalizovaný strach. Kromě toho myši méně prozkoumávaly otevřené prostory a vyhýbaly se centru, což naznačuje úzkost.

Vědci poté zkoumali, zda by tyto příznaky PTSD mohly být zmírněny cvičením, které podle studií zvyšuje neurogenezi. Myši, kterým byl podán dvojitý šok, byly rozděleny do dvou skupin: Jedna skupina dostala běžecké kolo.

Po čtyřech týdnech měly tyto myši v hipokampu zvýšený počet nově vytvořených neuronů a, co je důležité, měly méně symptomů PTSD než myši bez přístupu k běžeckému kolu.

Navíc umožnění myším cvičit před druhou mrtvicí také zabránilo rozvoji některých symptomů PTSD.

Protože však cvičení ovlivňuje mozek a tělo různými způsoby, nebylo jasné, zda je to způsobeno přeprogramováním hipokampálních nervových okruhů prostřednictvím neurogeneze, nebo jinými faktory. Vědci proto použili dva různé genetické přístupy k posouzení dopadu integrace nově vytvořených neuronů pouze do hipokampu.

Když byly nové neurony v hipokampu aktivovány světlem, rostly rychleji a vykazovaly větší větvení. Foto: Paul Frankland; Univerzita v Torontu. Nejprve vědci použili techniku zvanou optogenetika, která zahrnuje přidání světlocitlivých proteinů k nově vytvořeným neuronům v gyrus dentatus, což umožňuje jejich aktivaci světlem. Když na tyto buňky svítili modrým světlem, nové neurony dozrávaly rychleji. Po 14 dnech neurony vyrostly delší, měly více větví a byly rychleji integrovány do nervových obvodů hipokampu.

V druhém přístupu výzkumný tým použil genetické inženýrství k odstranění proteinu z nově vytvořených neuronů, který zpomaluje růst neuronů. To také vedlo k rychlejšímu růstu neuronů a zvýšenému náboru do nervových obvodů.

Oba tyto genetické přístupy snížily symptomy PTSD u myší po dvojitém šoku a zkrátily dobu potřebnou k zapomenutí vzpomínky na strach. Účinek byl však slabší než u cvičení a nesnížil hladinu úzkosti myší.