Lichaamsbeweging stimuleert neuronale groei en helpt je trauma's en verslavingen te vergeten

Onderzoekers van de Universiteit van Toronto (Canada) en de Kyushu Universiteit (Japan) hebben ontdekt dat het verhogen van de vorming van neuronen en het vervolgens herprogrammeren van neurale circuits in de hippocampus door middel van lichaamsbeweging of genetische manipulatie muizen helpt traumatische of drugsgerelateerde herinneringen te vergeten. De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Molecular Psychiatry, zouden een nieuwe benadering kunnen bieden voor de behandeling van psychische stoornissen zoals posttraumatische stressstoornis (PTSS) of drugsverslaving.

PTSS is een psychische stoornis die kan worden veroorzaakt door het meemaken of aanschouwen van een traumatische gebeurtenis, zoals een natuurramp, een ernstig ongeval of een mishandeling. Wereldwijd lijdt ongeveer 3,9% van de bevolking aan PTSS, een aandoening die wordt gekenmerkt door levendige herinneringen en het vermijden van plaatsen of mensen die hen aan de traumatische gebeurtenis herinneren. PTSS wordt tegenwoordig vaak behandeld met therapie of medicijnen zoals antidepressiva, maar omdat veel mensen niet effectief reageren op de behandeling, blijven onderzoekers zoeken naar andere behandelmethoden.

In deze studie bij muizen richtten universitair hoofddocent Risako Fujikawa van de Faculteit Farmaceutische Wetenschappen van de Kyushu Universiteit, haar voormalige begeleider professor Paul Frankland van de Universiteit van Toronto en hun team, waaronder Adam Ramsaran, zich op hoe neurogenese – het proces van de vorming van nieuwe neuronen – in de hippocampus het vermogen om angstige herinneringen te vergeten beïnvloedt. De hippocampus, een hersengebied dat belangrijk is voor het vormen van herinneringen die verband houden met specifieke plaatsen en contexten, produceert dagelijks nieuwe neuronen in een gebied dat de gyrus dentatus wordt genoemd.

"Nurogenese is belangrijk voor het vormen van nieuwe herinneringen, maar ook voor het vergeten ervan. We denken dat dit gebeurt doordat wanneer nieuwe neuronen integreren in neurale circuits, nieuwe verbindingen worden gevormd en oude worden vernietigd, waardoor het vermogen om herinneringen op te roepen wordt belemmerd", legt Fujikawa uit. "We wilden kijken of dit proces muizen kon helpen om sterkere, traumatische herinneringen te vergeten."

De onderzoekers gaven muizen twee sterke schokken onder verschillende omstandigheden. Eerst kregen de muizen een schok nadat ze een felverlichte witte doos hadden verlaten en een donkere ruimte met een ethanolgeur waren binnengegaan. Na een tweede schok in een andere omgeving vertoonden de muizen PTSS-achtig gedrag.

Een maand later waren de muizen nog steeds bang en aarzelden ze om het oorspronkelijke donkere compartiment te betreden, wat erop duidde dat ze de traumatische herinnering niet waren vergeten. Deze angst breidde zich uit naar andere donkere compartimenten, wat duidde op algemene angst. Bovendien verkenden de muizen minder open ruimtes en vermeden ze het midden, wat wees op angst.

De onderzoekers keken vervolgens of deze PTSS-symptomen verlicht konden worden door beweging. Uit onderzoek is gebleken dat beweging de neurogenese bevordert. De muizen die de dubbele schok hadden gekregen, werden in twee groepen verdeeld: de ene groep kreeg een renwiel.

Na vier weken vertoonden deze muizen een verhoogd aantal nieuwgevormde neuronen in de hippocampus en, nog belangrijker, hadden ze minder PTSS-symptomen dan muizen die niet in het renwiel hadden gezeten.

Door de muizen te laten bewegen vóór de tweede beroerte, werd bovendien voorkomen dat zich PTSS-symptomen ontwikkelden.

Omdat lichaamsbeweging de hersenen en het lichaam echter op verschillende manieren beïnvloedt, was het onduidelijk of dit te wijten was aan de herprogrammering van neuronale circuits in de hippocampus door neurogenese of aan andere factoren. Daarom gebruikten de onderzoekers twee verschillende genetische benaderingen om de impact van de integratie van nieuwgevormde neuronen in de hippocampus alleen te beoordelen.

Toen nieuwe neuronen in de hippocampus door licht werden geactiveerd, groeiden ze sneller en vertoonden ze meer vertakkingen. Foto: Paul Frankland; Universiteit van Toronto. Eerst gebruikten de onderzoekers een techniek genaamd optogenetica, waarbij lichtgevoelige eiwitten worden toegevoegd aan nieuw gevormde neuronen in de gyrus dentatus, waardoor de neuronen door licht geactiveerd kunnen worden. Toen ze blauw licht op deze cellen schenen, rijpten de nieuwe neuronen sneller. Na 14 dagen waren de neuronen langer geworden, hadden ze meer vertakkingen en waren ze sneller geïntegreerd in de neurale circuits van de hippocampus.

In een tweede aanpak gebruikte het onderzoeksteam genetische manipulatie om een eiwit in nieuw gevormde neuronen te verwijderen dat de groei van neuronen vertraagt. Dit leidde ook tot een snellere groei van neuronen en een grotere rekrutering in neurale circuits.

Beide genetische benaderingen verminderden PTSS-symptomen bij muizen na een dubbele schok en verkortten de tijd die nodig was om een angstherinnering te vergeten. Het effect was echter zwakker dan bij lichaamsbeweging en verminderde de angst bij de muizen niet.