Zusätzlich zu den vielen Gründen, um ins Fitnessstudio zu gehen, kann Training auch die Fähigkeit verbessern, durch harte Zeiten auszuharren. In einer Reihe von jüngsten Experimenten haben Neurowissenschaftler an der University of Georgia damit begonnen, die Verbindung zwischen langfristiger Stressresilienz und körperlicher Bewegung aufzuklären.
Die Studie, veröffentlicht in der Februar-Ausgabe der Zeitschrift Neuropharmacologyzeigt, dass ein Neuropeptid namens Galanin ein notwendiger Teil des Puzzles ist. In einem Tiermodell zeigten die Forscher, dass Galanin Neuronen vor durch Stress verursachter Degeneration schützt. Wenn Ratten trainierten und Galanin blockiert war, waren die Ratten so besorgt, als hätten sie überhaupt nicht trainiert. Die Forscher zeigten auch, dass Galanin die negativen Auswirkungen von Stress bei sesshaften Ratten umkehrt. Die anatomischen Befunde legen nahe, dass Galanin zur Stressresilienz beiträgt, indem es die synaptische Plastizität bewahrt oder die Art und Weise, wie neuronale Verbindungen im Laufe der Zeit gestärkt oder geschwächt werden.
"Wir konnten zeigen, dass Stress, nur eine einzige Belastung, zu einer Abnahme der Synapsenbildung führte", sagte Philip Holmes, Hauptforscher der Studie und Professor für Psychologie am Franklin College of Arts and Sciences. Holmes ist außerdem Vorsitzender des Neurowissenschaftlichen Programms des Instituts für Biomedizin und Gesundheitswissenschaften. „Die Hypothese war, dass vielleicht das, was Galanin tut und was Bewegung tut, die Neuroplastizität in der Region aufrechterhält präfrontalen Kortex"
Der präfrontale Kortex ist verantwortlich für komplexes kognitives Verhalten wie Planung, Entscheidungsfindung, Emotionsregulation und Stressresilienz. Interessanterweise, sagte Holmes, verkümmert diese Region des Gehirns während der Depression. Messen SynapsenbildungHolmes 'Labor zählte dendritische Dornen auf Neuronen im präfrontalen Kortex. Wenn Dendriten die Zweige eines Neurons sind, dann sind diese subzellulären Strukturen die Zweige auf diesen Zweigen.
"Dendritische Stacheln verändern sich dynamisch mit der Erfahrung", sagte Natale Sciolino, die Erstautorin der Zeitung. Durch das Zählen der dendritischen Stacheln konnte Sciolino untersuchen, was sie als "wichtige anatomische Grundlage der Plastizität oder der Fähigkeit des Gehirns zur Veränderung" bezeichnet.
Sciolino beendete ihren Ph.D. zur Zeit des Experiments und ist jetzt Postdoc am National Institute of Environmental Health Sciences. Als Sciolino weniger dendritische Stacheln auf den Neuronen von sitzenden Ratten fand als in denen, die Galanin ausübten oder erhielten, wusste sie, dass das Labor etwas Bedeutendes entdeckt hatte.
Das Team verwendete leichte Fußschocks und ein Plus-förmiges Labyrinth, um angstähnliches Verhalten bei den Ratten zu messen. Betonte Ratten, die Galanin ausübten oder erhielten, waren eher bereit, das Labyrinth zu erkunden, ein Zeichen der Widerstandsfähigkeit. Betonte sesshafte Ratten wollten jedoch nicht erforschen. In einem Experiment gaben Forscher Ratten, die ein Medikament zur Verhinderung der Wirkung von Galanin ausübten, und diese Ratten blieben so oft wie die sitzende Gruppe.
"Wir fanden diese schützende Wirkung von Bewegung, aber wir konnten sie mit dem Galanin-Antagonisten blockieren. Das war wirklich aufregend, denn das sagte uns, dass Galanin für die vorteilhaften Wirkungen von Bewegung notwendig ist", sagte Holmes. "Das ist wirklich das Schlüsselexperiment."
Holmes und Sciolino haben in früheren Studien bei UGA eine positive Beziehung zwischen Belastbarkeit und Belastbarkeit festgestellt. Ihr 2012-Papier zeigte, dass Bewegung den Galaninspiegel in einer wichtigen Stressregion erhöht. Die aktuelle Studie zielte darauf ab, diese Erkenntnisse zu einem klar definierten und umfassenden Modell zusammenzufassen.
"Wir wissen zunehmend, dass die Beweise auf ein Defizit an Neuroplastizität hinweisen, das der wichtigste Prozess bei stressbedingten Störungen wie Depressionen und Angstzuständen ist", sagte Holmes.
Sciolino begann mit der Untersuchung der Verbindung zwischen Bewegung und Galanin, nachdem Holmes und David Weinshenker, ein Professor für Humangenetik an der Emory University, ein Stipendium des Nationalen Instituts für Drogenmissbrauch für die Suchtforschung in 2010 erhielten.
„Wir wissen, dass Stress die häufigste Ursache für Rückfälle bei Menschen mit Drogenabhängigkeit ist, und wir konnten zeigen, dass entweder Bewegung oder Galanin das rezidivähnliche Verhalten bei Ratten, denen Kokain verabreicht wurde, verringerten, sodass die Fähigkeit von durch Bewegung induziertem Galanin, Stress abzubauen macht Sinn “, sagte Weinshenker.
Sciolino sagte, dass das Gesamtbild dieser Forschung darin besteht, dass wir den Nutzen von Bewegung nutzen können, weil wir den Mechanismus verstehen. Das Gebiet der Neurowissenschaften hat erst begonnen, das Ausmaß der Wirkung von Galanin auf das Gehirn zu erkennen.
"Wir sind das einzige Labor, das diesen Zusammenhang zwischen Galanin und Bewegung untersucht", sagte Holmes. "Es ist gut und schlecht - es ist gut, dass wir unsere eigene kleine Nische haben, aber es ist schlecht, dass sie nicht genug Aufmerksamkeit erhält."
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Weitere Informationen: "Galanin vermittelt Merkmale der Belastbarkeit von Nerven- und Verhaltensstress, die durch Bewegung erzielt werden." Neuropharmacology. 2015 Feb; 89: 255-64. DOI: 10.1016 / j.neuropharm.2014.09.029. Epub 2014 Oktober 6.
Journal Referenz: Neuropharmacology
Bildquelle University of Georgia
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