חוקרים מאוניברסיטת טורונטו ומאוניברסיטת קיושו מצאו ששיפור היווצרות נוירונים וחיווט מחדש של מעגלים עצביים בהיפוקמפוס באמצעות פעילות גופנית או מניפולציה גנטית יכולים לעזור לעכברים לשכוח זיכרונות טראומטיים או הקשורים לתרופות. המחקר שלהם מציע שיטות חדשות לטיפול בבעיות נפשיות כמו PTSD והתמכרות לסמים, תוך שימת דגש על היעילות של פעילות גופנית לצד התערבויות גנטיות אפשריות. קרדיט: twoday.co.il.com
צמיחת נוירונים מוגברת בהיפוקמפוס, המושגת באמצעות פעילות גופנית או שיטות גנטיות, מסייעת לעכברים לשכוח זיכרונות חזקים ולא מסתגלים, ומציעה פוטנציאל לטיפולים חדשים עבור PTSD או התמכרות לסמים.
חוקרים מאוניברסיטת טורונטו, קנדה, ואוניברסיטת קיושו, יפן, גילו ששיפור ייצור הנוירונים ובעקבות כך שינוי הקשרים העצביים בהיפוקמפוס – באמצעות פעילות גופנית או התערבות גנטית – מאפשר לעכברים לשכוח זיכרונות הקשורים לטראומה או לסמים. הממצאים, דווחו בכתב העת פסיכיאטריה מולקולריתיכול להציע גישה חדשה לטיפול במצבי בריאות נפשיים כמו הפרעת דחק פוסט טראומטית (PTSD) או התמכרות לסמים.
PTSD הוא מצב בריאותי נפשי שיכול להיות מופעל על ידי חוויה או ראייה של אירוע טראומטי, כגון אסון טבע, תאונה חמורה או התקף. ברחבי העולם, בסביבות 3.9% מהאוכלוסייה הכללית יש PTSD, עם תסמינים הכוללים פלאשבקים עזים והתנהגויות הימנעות, כמו התרחקות ממקומות או הדחת אנשים שמזכירים להם את האירוע הטראומטי. כיום, PTSD מטופל לרוב באמצעות טיפול או תרופות כגון תרופות נוגדות דיכאון, אך מכיוון שאנשים רבים אינם מגיבים ביעילות, החוקרים עדיין מחפשים טיפולים שונים.
פרטי מחקר ונוירוגנזה
במחקר זה על עכברים, עוזר פרופסור ריסאקו פוג'יקאווה מהפקולטה למדעי התרופות של אוניברסיטת קיושו, המנחה לשעבר שלה פרופסור פול פרנקלנד מאוניברסיטת טורונטו, וחברי הצוות שלהם כולל אדם רמסרן התמקדו כיצד נוירוגנזה – תהליך יצירת נוירונים חדשים – ב. ההיפוקמפוס משפיע על היכולת לשכוח זיכרונות פחד. ההיפוקמפוס, אזור מוחי שחשוב ליצירת זיכרונות הקשורים למקומות והקשרים ספציפיים, מייצר נוירונים חדשים מדי יום באזור הנקרא ה-dentate gyrus.
"נוירוגנזה חשובה ליצירת זיכרונות חדשים אבל גם לשכחת זיכרונות. אנחנו חושבים שזה קורה בגלל שכאשר נוירונים חדשים משתלבים במעגלים עצביים, נוצרים קשרים חדשים וקשרים ישנים יותר אובדים, מה שמשבש את היכולת לזכור זיכרונות", מסביר פוג'יקאווה. "רצינו לראות אם התהליך הזה יכול לעזור לעכברים לשכוח גם זיכרונות טראומטיים חזקים יותר."
היווצרות של נוירונים הנגרמת על ידי פעילות גופנית וצמיחת נוירונים המושרה גנטית מעגלים מחדש מעגלים עצביים בהיפוקמפוס, עוזרים לעכברים לשכוח זיכרונות טראומטיים ומפחיתים את התסמינים דמויי ה-PTSD שלהם. קרדיט: Risako Fujikawa, אוניברסיטת קיושו ובית חולים לילדים חולים
ניסויים וממצאים
החוקרים נתנו לעכברים שני זעזועים חזקים במסגרות שונות. ראשית, העכברים היו המומים לאחר שעזבו קופסה לבנה מוארת ונכנסו לתא כהה בניחוח אתנול. לאחר ההלם השני בסביבה שונה אחרת, העכברים הראו התנהגויות דמויות PTSD. יותר מחודש לאחר מכן, העכברים עדיין פחדו והיססו להיכנס לתא האפל המקורי, מה שמעיד שהם לא יכלו לשכוח את הזיכרון הטראומטי. פחד זה התפשט לתאים אפלים אחרים, והראה פחד כללי. בנוסף, העכברים חקרו פחות בשטחים פתוחים ונמנעו מהמרכז, מה שמרמז על חרדה.
לאחר מכן, החוקרים בדקו האם ניתן להקל על התנהגויות דמויות PTSD אלה באמצעות פעילות גופנית, אשר מחקרים הראו כי נוירוגנזה מוגברת. העכברים עם הלם כפול חולקו לשתי קבוצות וקבוצה אחת סופקה עם גלגל רץ. ארבעה שבועות לאחר מכן, עכברים אלה הראו מספר מוגבר של נוירונים חדשים שנוצרו בהיפוקמפי שלהם, וחשוב מכך, ההתנהגויות דמויות PTSD היו פחות חמורות, בהשוואה לעכברים בעלי הלם כפול ללא גישה לגלגלים.
יתר על כן, כאשר העכברים היו חופשיים להתאמן לפני ההלם השני, זה גם מנע כמה התנהגויות דמויות PTSD להתפתח.
גישות גנטיות לשיפור הנוירוגנזה
עם זאת, מכיוון שפעילות גופנית משפיעה על המוח והגוף בדרכים רבות ושונות, לא היה ברור אם ההשפעה של פעילות גופנית נבעה מחיווט מחדש של מעגל ההיפוקמפוס על ידי נוירוגנזה, או גורמים אחרים. לכן, החוקרים השתמשו בשתי גישות גנטיות שונות כדי להעריך את ההשפעה של שילוב נוירון יילוד בהיפוקמפוס, באופן בלעדי.
ראשית, החוקרים השתמשו בטכניקה הנקראת אופטוגנטיקה, שבה הוסיפו חלבונים רגישים לאור לנוירונים החדשים שנוצרו בג'ירוס השיניים, מה שאיפשר לנוירונים להיות מופעלים על ידי אור. כשהאירו אור כחול על התאים הללו, הנוירונים החדשים התבגרו מהר יותר. לאחר 14 ימים, הנוירונים התארכו, היו להם יותר ענפים והשתלבו מהר יותר במעגלים העצביים של ההיפוקמפוס.
בגישה השנייה, צוות המחקר השתמש בהנדסה גנטית כדי להסיר חלבון בנוירונים החדשים שנוצרו שמאט את צמיחת הנוירונים. זה גם הביא לכך שהנוירונים גדלו מהר יותר והשתלבות מוגברת במעגלים עצביים.
כאשר הופעלו עם אור, נוירונים חדשים שנוצרו בהיפוקמפוס גדלו מהר יותר והראו הסתעפות רבה יותר. קרדיט: פול פרנקלנד; אוניברסיטת טורונטו
שתי הגישות הגנטיות הללו הפחיתו תסמינים דמויי PTSD בעכברים לאחר הלם כפול וקיצרו את הזמן שלוקח לעכברים לשכוח את זיכרון הפחד. עם זאת, החוקרים גילו שהאפקט חלש יותר ממה שראו בפעילות גופנית, ולא הפחית את רמת החרדה של העכברים.
"יכול להיות שהנוירוגנזה והעיצוב מחדש של מעגלי ההיפוקמפוס משבשים את זיכרון הפחד, אבל משפיעים פחות על מצב הרוח או הרגשות", מציע פוג'יקאווה. "לפעילות גופנית יש גם השפעות פיזיולוגיות רחבות יותר, שעשויות לתרום לתוצאות החזקות יותר שנראו."
לבסוף, צוות המחקר בדק האם נוירוגנזה מוגברת ועיצוב מחדש של ההיפוקמפוס יכולים לעזור גם בהפרעות נפשיות אחרות שבהן הזיכרון משחק תפקיד חשוב, כגון הפרעות בשימוש בחומרים. עבור אנשים הנאבקים בתלות בסמים, הישנות מתרחשת לעתים קרובות כאשר תזכורות, כמו הימצאות בסביבה דומה שבה נעשה שימוש בסם, מעוררות תשוקה חזקה.
החוקרים הניחו עכברים בכלוב עם שני חדרים. בחדר אחד נתנו לעכברים תמיסת מלח ובחדר השני קיבלו קוקאין. לאחר מכן, כאשר קיבלו גישה חופשית לשני החדרים, העכברים בילו זמן רב יותר בחדר בו קיבלו קוקאין.
עם זאת, כאשר החוקרים השתמשו בפעילות גופנית ושיטות גנטיות כדי להגביר את הנוירוגנזה ועיצוב מחדש של ההיפוקמפוס, הם גילו שהעכברים הפסיקו להראות העדפה לחדר שבו הם לקחו קוקאין, מה שמרמז שהעכברים שכחו את הקשר בין החדר לסם. .
לצורך מחקר עתידי, Risako מתכננת למצוא תרופה שיכולה להגביר נוירוגנזה או מודלים מחדש של ההיפוקמפוס, בתקווה שניתן יהיה לבדוק אותה כטיפול פוטנציאלי ל-PTSD ותלות בסמים. עם זאת, היא גם הדגישה את החשיבות של פעילות גופנית.
"בניסויים שלנו, לפעילות הגופנית הייתה ההשפעה החזקה ביותר על הפחתת סימפטומים של PTSD ותלות בסמים בעכברים, ומחקרים קליניים בבני אדם גם מראים שהיא יעילה", אומר Risako. "אני חושב שזה הטייק-אווי הכי חשוב."
המחקר מומן על ידי המכונים הקנדיים לחקר הבריאות, המכון הלאומי לבריאות הנפש, החברה היפנית לקידום המדע, וה- המכונים הלאומיים לבריאות.
