Bewegung stimuliert das Neuronenwachstum und hilft Ihnen, Traumata und Süchte zu vergessen

Forscher der University of Toronto, Kanada, und der Kyushu University, Japan, haben herausgefunden, dass eine Steigerung der Neuronenproduktion und eine anschließende Neuverdrahtung neuronaler Schaltkreise im Hippocampus durch körperliche Betätigung oder genetische Manipulation Mäusen hilft, traumatische oder drogenbedingte Erinnerungen zu vergessen. Diese Erkenntnisse, die in der Zeitschrift Molecular Psychiatry veröffentlicht wurden, könnten einen neuen Ansatz zur Behandlung psychischer Störungen wie posttraumatischer Belastungsstörung (PTBS) oder Drogensucht bieten.

PTBS ist eine psychische Störung, die durch das Erleben oder Miterleben eines traumatischen Ereignisses wie einer Naturkatastrophe, eines schweren Unfalls oder eines Angriffs verursacht werden kann. Weltweit leiden etwa 3,9 % der Bevölkerung an PTBS, die durch lebhafte Flashbacks und das Vermeiden von Orten oder Personen gekennzeichnet ist, die sie an das traumatische Ereignis erinnern. Derzeit wird PTBS häufig mit Therapien oder Medikamenten wie Antidepressiva behandelt, aber da viele Menschen nicht wirksam auf die Behandlung ansprechen, suchen Forscher weiterhin nach anderen Behandlungsmöglichkeiten.

In dieser Mausstudie konzentrierten sich Associate Professor Risako Fujikawa von der Fakultät für Pharmazeutische Wissenschaften der Kyushu University, ihr ehemaliger Betreuer Professor Paul Frankland von der University of Toronto und ihr Team, darunter Adam Ramsaran, darauf, wie sich Neurogenese – der Prozess der Bildung neuer Neuronen – im Hippocampus auf die Fähigkeit auswirkt, Erinnerungen an Angst zu vergessen. Der Hippocampus, ein Bereich des Gehirns, der für die Bildung von Erinnerungen wichtig ist, die mit bestimmten Orten und Kontexten verbunden sind, produziert jeden Tag neue Neuronen in einem Bereich namens Gyrus dentatus.

„Neurogenese ist wichtig für die Bildung neuer Erinnerungen, aber auch für deren Vergessen. Wir glauben, dass dies geschieht, weil bei der Integration neuer Neuronen in neuronale Schaltkreise neue Verbindungen gebildet und alte zerstört werden, was die Fähigkeit zum Abrufen von Erinnerungen beeinträchtigt“, erklärt Fujikawa. „Wir wollten sehen, ob dieser Prozess Mäusen helfen kann, stärkere, traumatische Erinnerungen zu vergessen.“

Die Forscher versetzten Mäusen unter unterschiedlichen Bedingungen zwei starke Schocks. Zuerst erhielten die Mäuse einen Elektroschock, nachdem sie eine hell erleuchtete weiße Box verlassen und ein dunkles Abteil betreten hatten, das nach Ethanol roch. Nach dem zweiten Schock in einer anderen Umgebung zeigten die Mäuse PTBS-ähnliches Verhalten.

Einen Monat später waren die Mäuse immer noch ängstlich und zögerten, das ursprüngliche dunkle Abteil zu betreten, was darauf hindeutet, dass sie die traumatische Erinnerung nicht vergessen hatten. Diese Angst breitete sich auf andere dunkle Abteile aus und zeigte eine allgemeine Angst. Darüber hinaus erkundeten die Mäuse weniger offene Räume und mieden das Zentrum, was auf Angst hindeutet.

Die Forscher untersuchten dann, ob diese PTBS-Symptome durch Bewegung gelindert werden könnten, die Studien zufolge die Neurogenese steigert. Die dem Doppelschock ausgesetzten Mäuse wurden in zwei Gruppen aufgeteilt: Eine Gruppe erhielt ein Laufrad.

Nach vier Wochen war bei diesen Mäusen die Zahl neu gebildeter Neuronen im Hippocampus gestiegen, und, was wichtig ist, die PTBS-Symptome waren weniger schwerwiegend als bei Mäusen ohne Zugang zum Laufrad.

Darüber hinaus verhinderte es auch die Entwicklung einiger PTBS-Symptome, wenn die Mäuse vor dem zweiten Schock Sport treiben konnten.

Da sich Sport jedoch auf verschiedene Weise auf Gehirn und Körper auswirkt, war nicht klar, ob dies auf eine Neuverdrahtung der neuronalen Schaltkreise im Hippocampus durch Neurogenese oder auf andere Faktoren zurückzuführen ist. Daher verwendeten die Forscher zwei verschiedene genetische Ansätze, um die Wirkung der Integration neu gebildeter Neuronen ausschließlich in den Hippocampus zu bewerten.

Wenn neue Neuronen im Hippocampus durch Licht aktiviert wurden, wuchsen sie schneller und zeigten mehr Verzweigung. Foto: Paul Frankland; University of Toronto. Zunächst verwendeten die Forscher eine Technik namens Optogenetik, bei der sie neu gebildeten Neuronen des Gyrus dentatus lichtempfindliche Proteine hinzufügten, wodurch die Neuronen durch Licht aktiviert werden konnten. Als sie diese Zellen mit blauem Licht bestrahlten, reiften neue Neuronen schneller. Nach 14 Tagen wuchsen die Neuronen länger, hatten mehr Verzweigungen und wurden schneller in die neuronalen Schaltkreise des Hippocampus integriert.

In einem zweiten Ansatz verwendete das Forschungsteam Gentechnik, um ein Protein in neu gebildeten Neuronen zu entfernen, das das Wachstum von Neuronen verlangsamt. Dies führte auch zu schnellerem Wachstum von Neuronen und einer erhöhten Einbindung in neuronale Schaltkreise.

Beide dieser genetischen Ansätze reduzierten die PTBS-Symptome bei Mäusen nach einem Doppelschock und verkürzten die Zeit, die zum Vergessen einer Angsterinnerung benötigt wurde. Der Effekt war jedoch schwächer als der von körperlicher Betätigung und reduzierte die Angstzustände der Mäuse nicht.