Bovenop de vele redenen om naar de sportschool te gaan, kan trainen ook het vermogen om door moeilijke tijden te volharden verbeteren. In een reeks recente experimenten zijn neurowetenschappers van de Universiteit van Georgia begonnen met het ontrafelen van het verband tussen langdurige veerkracht en lichaamsbeweging.
De studie, gepubliceerd in de februari-editie van het tijdschrift Neurofarmacologie, onthult dat een neuropeptide genaamd galanine een noodzakelijk stukje van de puzzel is. Onderzoekers hebben in een diermodel aangetoond dat galanine neuronen beschermt tegen degeneratie veroorzaakt door stress. Als ratten trainden en galanine werd geblokkeerd, waren de ratten zo angstig alsof ze helemaal niet hadden getraind. Onderzoekers toonden ook aan dat galanine de negatieve effecten van stress bij sedentaire ratten omkeert. Het anatomische bewijs suggereert dat galanine bijdraagt aan stressbestendigheid door synaptische plasticiteit te behouden, of de manier waarop neurale verbindingen na verloop van tijd worden versterkt of verzwakt.
"We konden aantonen dat stress, slechts een enkele blootstelling aan stress, een afname van de synapsvorming veroorzaakte", zei Philip Holmes, de hoofdonderzoeker van de studie en hoogleraar psychologie aan het Franklin College of Arts and Sciences. Holmes is tevens voorzitter van het Neuroscience Program van het Biomedical and Health Sciences Institute. "De hypothese was dat wat galanine doet, en wat lichaamsbeweging doet, de neuroplasticiteit in de prefrontale cortex. '
De prefrontale cortex is verantwoordelijk voor complex cognitief gedrag, zoals planning, besluitvorming, emotieregulatie en stressbestendigheid. Interessant genoeg, zei Holmes, dit deel van de hersenen atrofieert tijdens depressie. Meten synapsvorming, Telde Holmes 'lab dendritische stekels op neuronen in de prefrontale cortex. Als dendrieten de takken van een neuron zijn, dan zijn deze subcellulaire structuren de twijgen op die takken.
"Dendritische stekels veranderen dynamisch met ervaring", zei Natale Sciolino, de eerste auteur van het artikel. Door dendritische stekels te tellen, kon Sciolino kijken naar wat zij noemt "een belangrijke anatomische basis van plasticiteit, of het vermogen van de hersenen om te veranderen".
Sciolino beëindigde haar Ph.D. ten tijde van het experiment en is nu een postdoctorale fellow bij het National Institute of Environmental Health Sciences. Toen Sciolino minder dendritische stekels vond op de neuronen van sedentaire ratten dan in degenen die galanine uitvoerden of ervan opnamen kregen, wist ze dat het lab iets significants had ontdekt.
Het team gebruikte milde voetschokken en een plus-vormig doolhof om angstachtig gedrag bij de ratten te meten. Beklemtoonde ratten die galanin uitoefenden of ontvingen, waren meer bereid om het doolhof te verkennen, een teken van veerkracht. Gestresseerde zittende ratten wilden echter niet onderzoeken. In één experiment gaven onderzoekers ratten die een medicijn gebruikten om de werking van galanine te voorkomen, en deze ratten bleven zo vaak zitten als de sedentaire groep.
"We vonden dit beschermende effect van lichaamsbeweging, maar we konden het blokkeren met de galanine-antagonist, dus dat was echt opwindend, want dat vertelde ons dat galanine noodzakelijk was voor de gunstige effecten van lichaamsbeweging", zei Holmes. "Dat is echt het belangrijkste experiment."
Holmes en Sciolino hebben een positief verband gelegd tussen oefening en stressbestendigheid in eerder onderzoek aan UGA. Hun 2012-paper toonde aan dat oefening de galaninegehalte verhoogt in een sleutelgebied van de hersenen dat stress aankan. Het huidige onderzoek had tot doel deze bevindingen te combineren in een goed gedefinieerd en uitgebreid model.
"We weten steeds meer dat het bewijs wijst op een soort tekort aan neuroplasticiteit als het belangrijkste proces bij stressgerelateerde aandoeningen zoals depressie en angst", zei Holmes.
Sciolino onderzocht het verband tussen oefening en galanine nadat Holmes en David Weinshenker, een professor in de menselijke genetica aan de Emory University, een subsidie ontvingen van het National Institute on Drug Abuse voor verslavingsonderzoek in 2010.
"We weten dat stress de meest voorkomende oorzaak is van terugval bij mensen met drugsverslaving, en we konden aantonen dat lichaamsbeweging of galanine het terugval-achtige gedrag vermindert bij ratten die cocaïne kregen, dus het vermogen van door inspanning geïnduceerde galanine om stress te verminderen is logisch, 'zei Weinshenker.
Sciolino zei dat de implicatie van dit onderzoek in het algemeen is dat we het voordeel van lichaamsbeweging kunnen benutten omdat we het mechanisme begrijpen. De neurowetenschap begint pas de omvang van het effect van galanine op de hersenen in te zien.
"Wij zijn het enige laboratorium dat naar dat verband tussen galanine en lichaamsbeweging kijkt", zei Holmes. "Het is goed en slecht - het is goed dat we onze eigen kleine niche hebben, maar het is slecht omdat het niet genoeg aandacht krijgt."
Verken verder: Onderzoek suggereert dat mensen met een galaninevariant gevoeliger zijn voor stress-geïnduceerde depressie
Meer informatie: "Galanin bemiddelt kenmerken van neurale en gedragsmatige stressbestendigheid die wordt geboden door inspanning." Neurofarmacologie. 2015 feb; 89: 255-64. DOI: 10.1016 / j.neuropharm.2014.09.029. Epub 2014 Oct 6.
Referentie van het tijdschrift: Neurofarmacologie
Geleverd door Universiteit van Georgia
;