(L) Neurolodzy odkrywają, dlaczego ćwiczenia zmniejszają stres: Galanina i neuroplastyczność (2015)

Oprócz wielu powodów, dla których warto wybrać się na siłownię, trening może poprawić zdolność do wytrwania w trudnych czasach. W serii ostatnich eksperymentów neuronaukowcy z University of Georgia zaczęli odkrywać związek między długoterminową odpornością na stres a ćwiczeniami.

Badanie opublikowane w lutowym wydaniu czasopisma Neuropharmacology, ujawnia, że ​​neuropeptyd zwany galaniną jest niezbędnym elementem układanki. Naukowcy wykazali na modelu zwierzęcym, że galanina chroni neurony przed degeneracją spowodowaną stresem. Kiedy szczury ćwiczyły, a galanina była zablokowana, szczury były tak niespokojne, jakby w ogóle nie ćwiczyły. Badacze wykazali również, że galanina odwraca negatywne skutki stresu u szczurów prowadzących siedzący tryb życia. Anatomiczne dowody sugerują, że galanina przyczynia się do odporności na stres poprzez zachowanie plastyczności synaps lub sposobu, w jaki połączenia nerwowe są wzmacniane lub osłabiane w czasie.

„Udało nam się wykazać, że stres, tylko jednorazowe narażenie na stres, spowodował zmniejszenie tworzenia się synaps” - powiedział Philip Holmes, główny badacz i profesor psychologii z Franklin College of Arts and Sciences. Holmes przewodniczy również Neuroscience Programme w Biomedical and Health Sciences Institute. „Hipoteza była taka, że ​​być może to, co robi galanina i jakie ćwiczenia wykonuje, polega na utrzymaniu neuroplastyczności w Kora przedczołowa".

Kora przedczołowa odpowiada za złożone zachowania poznawcze, takie jak planowanie, podejmowanie decyzji, regulacja emocji i odporność na stres. Co ciekawe, powiedział Holmes, ten region mózgu zanika podczas depresji. Zmierzyć tworzenie synaps, Policzyło laboratorium Holmesa kolce dendrytyczne na neuronach w korze przedczołowej. Jeśli dendryty są gałęziami neuronu, to te struktury subkomórkowe są gałązkami na tych gałęziach.

„Grzbiety dendrytyczne zmieniają się dynamicznie wraz z doświadczeniem” - powiedział Natale Sciolino, pierwszy autor artykułu. Liczenie kolców dendrytycznych pozwoliło Sciolino przyjrzeć się temu, co nazywa „ważną anatomiczną podstawą plastyczności lub zdolnością mózgu do zmian”.

Sciolino kończył doktorat w czasie eksperymentu jest obecnie stażem podoktoranckim w National Institute of Environmental Health Sciences. Kiedy Sciolino znalazł mniej kolców dendrytycznych na neuronach osiadłych szczurów niż na tych, które ćwiczyły lub otrzymywały strzały galaniny, wiedziała, że ​​laboratorium odkryło coś znaczącego.

Zespół użył łagodnych wstrząsów stóp i labiryntu w kształcie plusa, aby zmierzyć zachowania podobne do lęku u szczurów. Zestresowane szczury, które ćwiczyły lub otrzymywały galaninę, chętniej eksplorowały labirynt, co było oznaką odporności. Zestresowane osiadłe szczury nie chciały jednak zwiedzać. W jednym eksperymencie naukowcy dali szczurom, które ćwiczyły lek, zapobieganie działaniu galaniny, a te szczury pozostawały tak często, jak grupa siedząca.

„Odkryliśmy ten ochronny efekt ćwiczeń, ale mogliśmy go zablokować antagonistą galaniny, więc było to naprawdę ekscytujące, ponieważ pokazało nam, że galanina jest niezbędna do uzyskania korzystnych efektów ćwiczeń” - powiedział Holmes. „To naprawdę kluczowy eksperyment”.

Holmes i Sciolino ustalili pozytywny związek między ćwiczeniami a odpornością na stres w poprzednich badaniach UGA. Opracowanie 2012 wykazało, że ćwiczenia zwiększają poziom galaniny w kluczowym obszarze mózgu, który radzi sobie ze stresem. Obecne badanie miało na celu połączenie tych wyników w jeden dobrze zdefiniowany i kompleksowy model.

„Coraz więcej wiemy, że dowody wskazują na pewien rodzaj deficytu neuroplastyczności jako najważniejszy proces w zaburzeniach związanych ze stresem, takich jak depresja i lęk” - powiedział Holmes.

Sciolino zaczął badać związek między ćwiczeniami a galaniną po tym, jak Holmes i David Weinshenker, profesor genetyki człowieka na Emory University, otrzymali grant od Narodowego Instytutu Narkomanii na badania nad uzależnieniami w 2010.

„Wiemy, że stres jest najczęstszą przyczyną nawrotów u osób uzależnionych od narkotyków i byliśmy w stanie wykazać, że ćwiczenia fizyczne lub galanina zmniejszały nawrotowe zachowania u szczurów, którym podawano kokainę, więc zdolność galaniny wywołanej wysiłkiem fizycznym do zmniejszania stresu ma sens ”, powiedział Weinshenker.

Sciolino powiedział, że głównym implikacją tych badań jest to, że możemy wykorzystać korzyści płynące z ćwiczeń, ponieważ rozumiemy mechanizm. W dziedzinie neuronauki dopiero zaczęto doceniać skalę wpływu galaniny na mózg.

„Jesteśmy jedynym laboratorium, które bada związek między galaniną a ćwiczeniami” - powiedział Holmes. „To dobrze i źle - dobrze, że mamy własną małą niszę, ale jest źle, ponieważ nie poświęca się jej wystarczająco dużo uwagi”.

Przeglądaj dalej: Badanie sugeruje, że osoby z wariantem galaniny są bardziej podatne na depresję wywołaną stresem

Więcej informacji: „Galanina pośredniczy w cechach odporności na stres neuronowy i behawioralny, jaki zapewnia ćwiczenia”. Neuropharmacology. 2015 Feb; 89: 255-64. DOI: 10.1016 / j.neuropharm.2014.09.029. Epub 2014 Oct 6.

Numer referencyjny czasopisma: Neuropharmacology

Zapewniamy wsparcie University of Georgia