Egzersiz nöronal büyümeyi uyarır ve travma ve bağımlılıkları unutmanıza yardımcı olur

Kanada'daki Toronto Üniversitesi ve Japonya'daki Kyushu Üniversitesi'nden araştırmacılar, egzersiz veya genetik manipülasyon yoluyla nöron oluşumunu artırmanın ve ardından hipokampüsteki sinir devrelerini yeniden düzenlemenin farelerin travmatik veya uyuşturucuyla ilgili anıları unutmasına yardımcı olduğunu buldu. Molecular Psychiatry dergisinde yayınlanan bulgular,travma sonrası stres bozukluğu (PTSD) veya uyuşturucu bağımlılığı gibi zihinsel bozuklukları tedavi etmek için yeni bir yaklaşım sunabilir.

PTSD, doğal afet, ciddi kaza veya saldırı gibi travmatik bir olayı deneyimlemek veya tanık olmak nedeniyle ortaya çıkabilen bir ruhsal bozukluktur. Dünya çapında, nüfusun yaklaşık %3,9'u travmatik olayı hatırlatan yerlerden veya insanlardan kaçınma ve canlı anılarla karakterize olan PTSD'den muzdariptir. PTSD artık sıklıkla terapi veya antidepresanlar gibi ilaçlarla tedavi ediliyor, ancak birçok kişi tedaviye etkili bir şekilde yanıt vermediği için araştırmacılar farklı tedaviler aramaya devam ediyor.

Kyushu Üniversitesi Eczacılık Bilimleri Fakültesi'nden Doçent Risako Fujikawa, Toronto Üniversitesi'nden eski danışmanı Profesör Paul Frankland ve Adam Ramsaran'ın da aralarında bulunduğu ekibi, fareler üzerinde yaptıkları bu çalışmada, hipokampüsteki nörogenezin (yeni nöronlar oluşturma süreci) korku anılarını unutma yeteneğini nasıl etkilediğine odaklandılar. Belirli yerler ve bağlamlarla ilişkili anılar oluşturmak için önemli bir beyin bölgesi olan hipokampüs, dentat girus adı verilen bir bölgede her gün yeni nöronlar üretir.

"Nurogenez, yeni anılar oluşturmak için önemlidir, ancak aynı zamanda onları unutmak için de önemlidir. Bunun, yeni nöronlar sinir devrelerine entegre olduğunda yeni bağlantılar oluştuğu ve eski bağlantılar yok edildiğinden, anıları hatırlama yeteneğini bozduğundan gerçekleştiğini düşünüyoruz," diye açıklıyor Fujikawa. "Bu sürecin farelerin daha güçlü, travmatik anıları unutmasına yardımcı olup olamayacağını görmek istedik."

Araştırmacılar farelere farklı koşullarda iki güçlü şok verdi. İlk olarak, fareler parlak beyaz bir kutudan çıkıp etanol kokan karanlık bir bölmeye girdikten sonra şoklandı. Farklı bir ortamda ikinci bir şoktan sonra fareler PTSD benzeri davranışlar sergiledi.

Bir ay sonra, fareler hala korku içindeydi ve orijinal karanlık bölmeye girmek konusunda isteksizdi, bu da travmatik anıyı unutmadıklarını gösteriyordu. Bu korku diğer karanlık bölmelere de yayıldı, bu da genelleşmiş korkuyu gösteriyordu. Ayrıca, fareler açık alanları daha az keşfettiler ve merkezden kaçındılar, bu da kaygıyı gösteriyordu.

Araştırmacılar daha sonra bu PTSD semptomlarının egzersizle hafifletilip hafifletilemeyeceğini incelediler, çalışmalar egzersizin nörogenezi artırdığını göstermiştir. Çift şok verilen fareler iki gruba ayrıldı: Bir gruba koşu tekerleği verildi.

Dört hafta sonra, bu farelerin hipokampüslerinde yeni oluşan nöronların sayısında artış görüldü ve daha da önemlisi, koşu tekerleğine erişimi olmayan farelere kıyasla daha az PTSD semptomu görüldü.

Ayrıca farelerin ikinci felçten önce egzersiz yapmalarına izin verilmesi, bazı PTSD semptomlarının gelişmesini de önledi.

Ancak egzersiz beyni ve vücudu çeşitli şekillerde etkilediğinden, bunun nörogenez yoluyla hipokampal sinir devrelerinin yeniden düzenlenmesinden mi yoksa diğer faktörlerden mi kaynaklandığı belirsizdi. Bu nedenle araştırmacılar, yeni oluşan nöronların yalnızca hipokampüse entegrasyonunun etkisini değerlendirmek için iki farklı genetik yaklaşım kullandılar.

Hipokampüsteki yeni nöronlar ışıkla aktive edildiğinde daha hızlı büyüdüler ve daha fazla dallanma gösterdiler. Fotoğraf: Paul Frankland; Toronto Üniversitesi. İlk olarak araştırmacılar optogenetik adı verilen bir teknik kullandılar. Bu teknik, dentat girustaki yeni oluşan nöronlara ışığa duyarlı proteinler ekleyerek nöronların ışıkla aktive olmasını sağladı. Bu hücrelere mavi ışık tuttuklarında yeni nöronlar daha hızlı olgunlaştı. 14 gün sonra nöronlar daha uzun büyüdü, daha fazla dala sahip oldu ve hipokampüsün sinir devrelerine daha hızlı entegre oldu.

İkinci yaklaşımda, araştırma ekibi genetik mühendisliğini kullanarak yeni oluşan nöronlardaki nöronların büyümesini yavaşlatan bir proteini çıkardı. Bu ayrıca nöronların daha hızlı büyümesine ve sinir devrelerine daha fazla katılıma yol açtı.

Bu genetik yaklaşımların her ikisi de farelerde çift şoktan sonra PTSD semptomlarını azalttı ve bir korku anısını unutmak için gereken süreyi kısalttı. Ancak, etki egzersizle görülen etkiden daha zayıftı ve farelerin kaygı seviyelerini azaltmadı.