Lichaamsbeweging stimuleert de groei van neuronen en helpt je trauma en verslavingen te vergeten

Onderzoekers van de Universiteit van Toronto, Canada, en de Kyushu Universiteit, Japan, hebben ontdekt dat het verhogen van de productie van neuronen en de daaropvolgende herbedrading van neurale circuits in de hippocampus door oefening of genetische manipulatie muizen helpt traumatische of drugsgerelateerde herinneringen te vergeten. Deze bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Molecular Psychiatry, bieden mogelijk een nieuwe benadering voor de behandeling van psychische stoornissen zoals posttraumatische stressstoornis (PTSS) of drugsverslaving.

PTSD is een psychische stoornis die kan worden veroorzaakt door het meemaken of getuige zijn van een traumatische gebeurtenis, zoals een natuurramp, een ernstig ongeval of een aanval. Wereldwijd lijdt ongeveer 3,9% van de bevolking aan PTSS, die wordt gekenmerkt door levendige flashbacks en het vermijden van plaatsen of mensen die hen aan de traumatische gebeurtenis herinneren. Momenteel wordt PTSS vaak behandeld met therapie of medicijnen zoals antidepressiva, maar omdat veel mensen niet effectief op de behandeling reageren, blijven onderzoekers zoeken naar verschillende behandelingen.

In deze muisstudie concentreerden universitair hoofddocent Risako Fujikawa van de faculteit Farmaceutische Wetenschappen van de Kyushu Universiteit, haar voormalige supervisor professor Paul Frankland van de Universiteit van Toronto en hun team, waaronder Adam Ramsaran, zich op hoe neurogenese - het proces van vorming nieuwe neuronen - in de hippocampus beïnvloeden het vermogen om herinneringen aan angst te vergeten. De hippocampus, een deel van de hersenen dat belangrijk is voor het vormen van herinneringen die verband houden met specifieke plaatsen en contexten, produceert elke dag nieuwe neuronen in een gebied dat de dentate gyrus wordt genoemd.

"Neurogenese is belangrijk voor de vorming van nieuwe herinneringen, maar ook voor het vergeten ervan. We denken dat dit gebeurt omdat wanneer nieuwe neuronen in neurale circuits worden geïntegreerd, nieuwe verbindingen worden gevormd en oude worden vernietigd, waardoor het vermogen om herinneringen op te roepen wordt aangetast ”, legt Fujikawa uit. "We wilden zien of dit proces muizen kon helpen krachtigere, traumatische herinneringen te vergeten."

De onderzoekers gaven muizen twee sterke schokken onder verschillende omstandigheden. Eerst kregen de muizen een elektrische schok nadat ze een helder verlichte witte doos verlieten en een donker compartiment binnengingen dat naar ethanol rook. Na de tweede schok in een andere omgeving vertoonden de muizen PTSS-achtig gedrag.

Een maand later waren de muizen nog steeds bang en terughoudend om het oorspronkelijke donkere compartiment binnen te gaan, wat aangeeft dat ze de traumatische herinnering niet waren vergeten. Deze angst verspreidde zich naar andere donkere compartimenten en toonde een algemene angst. Bovendien verkenden de muizen de open ruimtes minder en vermeden ze het centrum, wat duidt op angst.

De onderzoekers onderzochten vervolgens of deze PTSS-symptomen konden worden verlicht door middel van lichaamsbeweging, waarvan onderzoeken hebben aangetoond dat de neurogenese toeneemt. De muizen die aan de dubbele schok werden blootgesteld, werden in twee groepen verdeeld: de ene groep kreeg een loopwiel.

Na vier weken hadden deze muizen een toename van het aantal nieuw gevormde neuronen in de hippocampus, en, belangrijker nog, de symptomen van PTSS waren minder ernstig vergeleken met muizen zonder toegang tot het loopwiel.

Als muizen vóór de tweede schok konden sporten, voorkwam dit bovendien ook de ontwikkeling van bepaalde PTSD-symptomen.

Omdat lichaamsbeweging de hersenen en het lichaam op verschillende manieren beïnvloedt, was het echter niet duidelijk of dit te wijten is aan de herbedrading van de neurale circuits in de hippocampus door neurogenese of andere factoren. Daarom gebruikten de onderzoekers twee verschillende genetische benaderingen om het effect te evalueren van het uitsluitend integreren van nieuw gevormde neuronen in de hippocampus.

Toen nieuwe neuronen in de hippocampus door licht werden geactiveerd, groeiden ze sneller en vertoonden ze meer vertakkingen. Foto: Paul Frankland; Universiteit van Toronto. Ten eerste gebruikten de onderzoekers een techniek genaamd optogenetica, waarbij ze lichtgevoelige eiwitten toevoegden aan nieuw gevormde dentate gyrus-neuronen, waardoor de neuronen door licht konden worden geactiveerd. Toen ze blauw licht op deze cellen lieten schijnen, rijpten nieuwe neuronen sneller. Na 14 dagen werden de neuronen langer, hadden ze meer vertakkingen en werden ze sneller geïntegreerd in de neurale circuits van de hippocampus.

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

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