(L) Neurologové objevují, proč cvičení snižuje stres: Galanin a neuroplasticita (2015)

Kromě mnoha důvodů, proč zasáhnout tělocvičnu, může cvičení také zlepšit schopnost vytrvat v těžkých dobách. V řadě nedávných experimentů začali neurovědci na georgiánské univerzitě odhalit souvislost mezi dlouhodobou odolností vůči stresu a cvičením.

Studie zveřejněná v únorovém vydání časopisu Neurofarmakologie, odhaluje, že neuropeptid zvaný galanin je nezbytnou součástí skládačky. Vědci prokázali na zvířecím modelu, že galanin chrání neurony před degenerací způsobenou stresem. Když cvičily krysy a byl zablokován galanin, krysy byly stejně úzkostné, jako kdyby vůbec necvičily. Vědci také prokázali, že galanin zvrací negativní účinky stresu u sedavých potkanů. Anatomické důkazy naznačují, že galanin přispívá k odolnosti vůči stresu tím, že zachovává synaptickou plasticitu nebo způsob, jakým jsou v průběhu času posilovány nebo oslabovány neurální spoje.

"Byli jsme schopni ukázat, že stres, jen jediné vystavení stresu, způsobilo snížení tvorby synapsí," řekl Philip Holmes, hlavní řešitel studie a profesor psychologie na Franklin College of Arts and Sciences. Holmes také předsedá Neurovědeckému programu Biomedicínského a zdravotnického ústavu. "Hypotéza byla, že možná to, co dělá galanin a jaké cvičení dělá, je udržování neuroplasticity v prefrontální kůra. "

Prefrontální kůra je zodpovědná za komplexní kognitivní chování, jako je plánování, rozhodování, regulace emocí a odolnost vůči stresu. Je zajímavé, řekl Holmes, že tato oblast mozku atrofuje během deprese. Měřit formace synapse, Počítala Holmesova laboratoř dendritické trny na neuronech v prefrontální kůře. Pokud jsou dendrity větvemi neuronu, pak jsou tyto subcelulární struktury větvičkami na těchto větvích.

"Dendritické trny se dynamicky mění se zkušenostmi," řekla Natale Sciolino, první autorka článku. Počítání dendritických trnů umožnilo Sciolinovi podívat se na to, co nazývá „důležitým anatomickým základem plasticity nebo schopností mozku měnit se“.

Sciolino dokončila svůj Ph.D. v době experimentu a nyní je postdoktorandem Národního ústavu věd o zdraví životního prostředí. Když Sciolino našla na neuronech sedavých potkanů ​​méně dendritických páteř než u těch, které cvičily nebo dostaly záběry galaninu, věděla, že laboratoř objevila něco významného.

Tým použil mírné otřesy nohou a plus-tvarované bludiště k měření úzkostného chování u potkanů. Zdůrazněné krysy, které cvičily nebo dostávaly galanin, byly ochotnější prozkoumat bludiště, což je známka odolnosti. Zdůrazněné sedavé krysy však nechtěly prozkoumat. V jednom experimentu vědci dali krysy, které používaly lék, aby zabránily působení galaninu, a tyto krysy zůstaly umístěny tak často jako sedavá skupina.

"Zjistili jsme tento ochranný účinek cvičení, ale mohli jsme jej zablokovat antagonistou galaninu, což bylo opravdu vzrušující, protože nám to sdělilo, že galanin je nezbytný pro blahodárné účinky cvičení," řekl Holmes. "To je opravdu klíčový experiment."

Holmes a Sciolino vytvořili pozitivní vztah mezi cvičením a odolností vůči stresu v předchozím výzkumu na UGA. Jejich článek 2012 ukázal, že cvičení zvyšuje hladiny galaninu v klíčové oblasti mozku, která se zabývá stresem. Cílem současné studie bylo sloučit tato zjištění do jednoho dobře definovaného a komplexního modelu.

"Stále více víme, že důkazy ukazují na určitý druh deficitu neuroplasticity jako na nejdůležitější proces u poruch souvisejících se stresem, jako je deprese a úzkost," řekl Holmes.

Sciolino začalo zkoumat souvislost mezi cvičením a galaninem poté, co Holmes a David Weinshenker, profesor lidské genetiky na Emory University, obdrželi grant od Národního institutu pro zneužívání drog na výzkum závislosti v 2010u.

"Víme, že stres je nejčastější příčinou relapsu u lidí závislých na drogách a byli jsme schopni ukázat, že cvičení nebo galanin snížily chování podobné relapsu u potkanů, kterým byl podáván kokain, takže schopnost galaninu vyvolaného cvičením snížit stres dává smysl, “řekl Weinshenker.

Sciolino uvedl, že výsledkem tohoto výzkumu je, že dokážeme využít výhody cvičení, protože rozumíme mechanismu. Pole neurovědy teprve začalo oceňovat rozsah účinku galaninu na mozek.

"Jsme jediná laboratoř, která zkoumá toto spojení mezi galaninem a cvičením," řekl Holmes. "Je to dobré a špatné - je dobré, že máme svůj vlastní malý výklenek, ale je to špatné v tom, že mu není věnována dostatečná pozornost."

Prozkoumejte dále: Studie naznačuje, že lidé s variantou galaninu jsou náchylnější ke stresu indukované depresi

Více informací: "Galanin zprostředkovává rysy odolnosti nervového a behaviorálního stresu poskytované cvičením." Neurofarmakologie. 2015 Feb; 89: 255-64. DOI: 10.1016 / j.neuropharm.2014.09.029. Epub 2014 Říjen 6.

Odkazy na časopisy: Neurofarmakologie

Poskytuje Univerzita v Gruzii