Treening stimuleerib neuronite kasvu ja aitab unustada traumad ja sõltuvused

Kanada Toronto ülikooli ja Jaapani Kyushu ülikooli teadlased on avastanud, et neuronite tootmise suurendamine ja sellele järgnev närviahelate ümberlülitamine hipokampuses treeningu või geneetilise manipuleerimise abil aitab hiirtel unustada traumaatilised või ravimitega seotud mälestused. Need leiud, mis avaldati ajakirjas Molecular Psychiatry, võivad pakkuda uut lähenemist selliste psüühikahäirete ravile nagu traumaatiline stressihäire (PTSD) või uimastisõltuvus.

PTSD on vaimne häire, mille võib põhjustada traumaatilise sündmuse (nt loodusõnnetus, tõsine õnnetus või rünnak) kogemine või pealtnägija. Ülemaailmselt kannatab ligikaudu 3,9% elanikkonnast PTSD-st, mida iseloomustavad eredad tagasivaated ja vältimine kohtadest või inimestest, mis neile traumeerivat sündmust meenutavad. Praegu ravitakse PTSD-d sageli ravi või ravimitega, nagu antidepressandid, kuid kuna paljud inimesed ei allu ravile tõhusalt, otsivad teadlased jätkuvalt erinevaid ravimeetodeid.

Selles hiireuuringus keskendusid dotsent Risako Fujikawa Kyushu ülikooli farmaatsiateaduskonnast, tema endine juhendaja professor Paul Frankland Toronto ülikoolist ja nende meeskond, sealhulgas Adam Ramsaran, neurogeneesi – moodustumise protsessile. Uued neuronid - hipokampuses mõjutab võime unustada mälestusi hirmust. Hipokampus, teatud kohtade ja kontekstidega seotud mälestuste moodustamiseks oluline ajupiirkond, toodab iga päev uusi neuroneid piirkonnas, mida nimetatakse dentate gyruseks.

"Neurogenees on oluline uute mälestuste tekkeks, aga ka nende unustamiseks. Arvame, et see juhtub seetõttu, et kui uued neuronid integreeritakse närviahelatesse, tekivad uued ühendused ja vanad hävivad, mis halvendab mälestuste meeldetuletamise võimet. "selgitab Fujikawa. "Tahtsime näha, kas see protsess võib aidata hiirtel unustada võimsamaid traumaatilisemaid mälestusi."

Teadlased andsid hiirtele erinevates tingimustes kaks tugevat lööki. Esiteks said hiired elektrilöögi pärast seda, kui nad lahkusid eredalt valgustatud valgest kastist ja sisenesid pimedasse kambrisse, mis lõhnas etanooli järele. Pärast teist šokki teises keskkonnas ilmnes hiirtel PTSD-laadne käitumine.

Kuu aega hiljem olid hiired endiselt kartlikud ja tõrksad algsesse pimedasse kambrisse sisenemast, mis näitab, et nad ei olnud traumeerivat mälu unustanud. See hirm levis teistesse tumedatesse ruumidesse, näidates üldist hirmu. Lisaks uurisid hiired vähem lagedaid ruume ja vältisid keskust, mis viitab ärevusele.

Seejärel uurisid teadlased, kas neid PTSD sümptomeid saab leevendada treeninguga, mis on näidanud, et see suurendab neurogeneesi. Topeltšokiga kokku puutunud hiired jagati kahte rühma: ühele rühmale anti jooksuratas.

Nelja nädala pärast suurenes nendel hiirtel äsja moodustunud neuronite arv hipokampuses ja mis kõige tähtsam, PTSD sümptomid olid leebemad võrreldes hiirtega, kellel polnud juurdepääsu jooksurattale.

Lisaks takistas see, kui hiired said enne teist šokki treenida, mõningate PTSD sümptomite teket.

Kuid kuna treening mõjutab aju ja keha mitmel viisil, ei olnud selge, kas see on tingitud hipokampuse närviahelate ümberlülitamisest neurogeneesi või muude tegurite kaudu. Seetõttu kasutasid teadlased kahte erinevat geneetilist lähenemisviisi, et hinnata äsja moodustunud neuronite ainult hipokampusesse integreerimise mõju.

Kui valguse toimel aktiveeriti hipokampuses uued neuronid, kasvasid need kiiremini ja hargnesid rohkem. Foto: Paul Frankland; Toronto Ülikool. Esiteks kasutasid teadlased tehnikat, mida nimetatakse optogeneetikaks, mille käigus nad lisasid äsja moodustunud dentate gyrus neuronitele valgustundlikke valke, võimaldades neuroneid valguse toimel aktiveerida. Kui nad valgustasid neid rakke sinise valgusega, küpsesid uued neuronid kiiremini. 14 päeva pärast kasvasid neuronid pikemaks, neil oli rohkem harusid ja need integreerusid kiiremini hipokampuse närviahelatesse.

Teise lähenemisviisi korral kasutas uurimisrühm geenitehnoloogiat, et eemaldada vastloodud neuronitest valk, mis aeglustab neuronite kasvu. See tõi kaasa ka neuronite kiirema kasvu ja suurenenud kaasamise närviahelatesse.

Mõlemad geneetilised lähenemisviisid vähendasid pärast topeltšokki hiirtel PTSD sümptomeid ja lühendasid hirmumälu unustamiseks kuluvat aega. Kuid mõju oli nõrgem kui treeningul ega vähendanud hiirte ärevuse taset.