Istraživači sa Univerziteta u Torontu, Kanada, i Univerziteta Kjušu u Japanu, otkrili su da povećano formiranje neurona i naknadno ožičenje neuronskih kola u hipokampusu kroz vežbu ili genetsku manipulaciju pomažu miševima da zaborave traumatske uspomene ili uspomene povezane sa lekovima. Nalazi, objavljeni 8. maja u Molekularnoj psihijatriji, mogli bi ponuditi novi pristup u lečenju stanja mentalnog zdravlja poput posttraumatskog stresnog poremećaja (PTSP) ili zavisnosti od droga.
PTSP je stanje mentalnog zdravlja koje može biti izazvano doživljavanjem ili viđenjem traumatskog događaja, kao što je prirodna katastrofa, ozbiljna nesreća ili napad. Širom sveta, oko 3,9% opšte populacije ima PTSP, sa simptomima koji uključuju živopisne flešbekove i izbegavanje ponašanja, kao što je držanje dalje od mesta ili odgurivanje ljudi koji ih podsećaju na traumatski događaj. Trenutno se PTSP često leči kroz terapiju ili lekove kao što su antidepresivi, ali pošto mnogi ljudi ne reaguju efikasno, istraživači i dalje traže različite tretmane.
U ovoj studiji o miševima, docent Risako Fujikava sa Fakulteta farmaceutskih nauka Univerziteta Kjušu, njen bivši supervizor profesor Pol Frankland sa Univerziteta u Torontu, i članovi njihovog tima, uključujući Adama Ramsarana, fokusirali su se na to kako neurogeneza – proces formiranja novih neurona – u hipokampus utiče na sposobnost zaboravljanja sećanja na strah. Hipokampus, region mozga važan za formiranje sećanja povezanih sa određenim mestima i kontekstima, svakodnevno proizvodi nove neurone u oblasti koja se zove zubni girus.
„Neurogeneza je važna za formiranje novih sećanja, ali i za zaboravljanje sećanja. Mislimo da se to dešava jer kada se novi neuroni integrišu u neuronska kola, nove veze se stvaraju i starije veze se gube, narušavajući sposobnost prisećanja sećanja“, objašnjava Fudžikava. „Želeli smo da vidimo da li ovaj proces može pomoći miševima da zaborave i jača, traumatična sećanja.“
Istraživači su miševima dali dva snažna šoka u različitim okruženjima. Prvo, miševi su bili šokirani nakon što su napustili jarko osvetljenu, belu kutiju i ušli u tamni odeljak sa mirisom etanola. Nakon drugog šoka u drugom različitom okruženju, miševi su pokazali ponašanje slično PTSP-u.
Više od mesec dana kasnije, miševi su i dalje bili uplašeni i oklevali da uđu u prvobitni tamni odeljak, što ukazuje da ne mogu da zaborave traumatično sećanje. Ovaj strah se proširio i na druge mračne delove, pokazujući generalizovani strah. Pored toga, miševi su manje istraživali na otvorenim prostorima i izbegavali centar, što ukazuje na anksioznost.
Istraživači su zatim istražili da li se ova ponašanja slična PTSP-u mogu ublažiti vežbanjem, što su studije pokazale pojačanu neurogenezu. Miševi sa dvostrukim šokom su podeljeni u dve grupe, a jedna grupa je dobila točak za trčanje.
Četiri nedelje kasnije, ovi miševi su pokazali povećan broj novoformiranih neurona u njihovim hipokampusima, i što je važno, ponašanje nalik PTSP-u bilo je manje ozbiljno, u poređenju sa miševima koji su bili pod dvostrukim šokom bez pristupa točkovima.
Štaviše, kada su miševi bili slobodni da vežbaju pre drugog šoka, to je takođe sprečilo razvoj nekih ponašanja sličnih PTSP-u.
Međutim, pošto vežba utiče na mozak i telo na mnogo različitih načina, nije bilo jasno da li je efekat vežbanja bio posledica preokretanja hipokampalnog kola neurogenezom ili drugih faktora. Istraživači su stoga koristili dva različita genetska pristupa da bi procenili uticaj integracije novorođenih neurona u hipokampus, isključivo.
Prvo, istraživači su koristili tehniku zvanu optogenetika, gde su dodali proteine osetljive na svetlost novoformiranim neuronima u zupčastom girusu, omogućavajući neuronima da se aktiviraju svetlošću. Kada su obasjali plavo svetlo na ove ćelije, novi neuroni su brže sazrevali. Posle 14 dana, neuroni su porasli duže, imali su više grana i brže se integrisali u neuronska kola hipokampusa.
U drugom pristupu, istraživački tim je koristio genetski inženjering da ukloni protein u novoformiranim neuronima koji usporava rast neurona. Ovo je takođe rezultiralo bržim rastom neurona i povećanom inkorporacijom u neuronska kola.
Oba ova genetska pristupa su smanjila simptome slične PTSP-u kod miševa nakon dvostrukog šoka i skratila vreme potrebno da miševi zaborave sećanje na strah. Međutim, istraživači su otkrili da je efekat bio slabiji nego što su videli kod vežbanja i da nije smanjio nivo anksioznosti miševa.
„Može biti da neurogeneza i ponovno modeliranje kola hipokampusa ometaju pamćenje straha, ali imaju manje uticaja na raspoloženje ili emocije“, sugeriše Fudžikava. „Vežba takođe ima šire fiziološke efekte, što može doprineti jačim rezultatima.“
Konačno, istraživački tim je istražio da li povećana neurogeneza i preoblikovanje hipokampusa mogu pomoći i kod drugih mentalnih poremećaja gde pamćenje igra važnu ulogu, kao što su poremećaji upotrebe supstanci. Za ljude koji se bore sa zavisnošću od droge, recidiv se često dešava kada podsetnici, poput boravka u sličnom okruženju gde je droga korišćena, izazovu snažnu žudnju.
Istraživači su miševe smjestili u kavez sa dvije sobe. U jednoj prostoriji miševi su dobijali fiziološki rastvor, au drugoj kokain. Nakon toga, kada su dobili slobodan pristup u obe sobe, miševi su provodili više vremena u prostoriji u kojoj su primali kokain.
Međutim, kada su istraživači koristili vežbe i genetske metode da bi pojačali neurogenezu i remodelovanje hipokampusa, otkrili su da su miševi prestali da pokazuju sklonost ka prostoriji u kojoj su uzimali kokain, što sugeriše da su miševi zaboravili vezu između sobe i leka. .
Za buduća istraživanja, Risako planira da pronađe lek koji može da podstakne neurogenezu ili re-modeliranje hipokampusa, u nadi da bi mogao biti testiran kao potencijalni tretman za PTSP i zavisnost od lekova. Međutim, istakla je i važnost vežbanja.
„U našim eksperimentima, vežba je imala najsnažniji uticaj na smanjenje simptoma PTSP-a i zavisnosti od lekova kod miševa, a kliničke studije na ljudima takođe pokazuju da je efikasna“, kaže Risako. „Mislim da je ovo najvažniji zaključak.“
