L’esercizio stimola la crescita dei neuroni e aiuta a dimenticare traumi e dipendenze

Ricercatori dell'Università di Toronto, Canada, e dell'Università di Kyushu, Giappone, hanno scoperto che l'aumento della produzione di neuroni e il successivo ricablaggio dei circuiti neurali nell'ippocampo attraverso l'esercizio o la manipolazione genetica aiuta i topi a dimenticare ricordi traumatici o legati alla droga. Questi risultati, pubblicati sulla rivista Molecular Psychiatry, possono offrire un nuovo approccio al trattamento dei disturbi mentali come il disturbo da stress post-traumatico (PTSD) o dipendenza dalla droga.

Il disturbo da stress post-traumatico è un disturbo mentale che può essere causato dall'esperienza o dall'assistere a un evento traumatico, come un disastro naturale, un incidente grave o un attacco. A livello globale, circa il 3,9% della popolazione soffre di disturbo da stress post-traumatico, caratterizzato da vividi flashback ed evitamento di luoghi o persone che ricordano l’evento traumatico. Attualmente, il disturbo da stress post-traumatico viene spesso trattato con terapie o farmaci come gli antidepressivi, ma poiché molte persone non rispondono in modo efficace al trattamento, i ricercatori continuano a cercare trattamenti diversi.

In questo studio sui topi, la professoressa associata Risako Fujikawa della Facoltà di scienze farmaceutiche dell'Università di Kyushu, il suo ex supervisore, il professor Paul Frankland dell'Università di Toronto, e il loro team, tra cui Adam Ramsaran, si sono concentrati su come la neurogenesi, il processo di formazione nuovi neuroni - nell'ippocampo influenza la capacità di dimenticare i ricordi della paura. L'ippocampo, un'area del cervello importante per la formazione di ricordi associati a luoghi e contesti specifici, produce ogni giorno nuovi neuroni in un'area chiamata giro dentato.

"La neurogenesi è importante per la formazione di nuovi ricordi, ma anche per dimenticarli. Pensiamo che ciò accada perché quando nuovi neuroni vengono integrati nei circuiti neurali, si formano nuove connessioni e quelle vecchie vengono distrutte, compromettendo la capacità di ricordare ricordi ", spiega Fujikawa. "Volevamo vedere se questo processo potesse aiutare i topi a dimenticare ricordi più potenti e traumatici."

I ricercatori hanno somministrato ai topi due forti scosse in condizioni diverse. In primo luogo, ai topi è stata data una scossa elettrica dopo aver lasciato una scatola bianca ben illuminata ed essere entrati in uno scompartimento buio che odorava di etanolo. Dopo il secondo shock in un ambiente diverso, i topi hanno mostrato un comportamento simile al disturbo da stress post-traumatico.

Un mese dopo, i topi erano ancora timorosi e riluttanti ad entrare nello scompartimento buio originale, indicando che non avevano dimenticato il ricordo traumatico. Questa paura si è diffusa in altri compartimenti oscuri, mostrando una paura generalizzata. Inoltre, i topi esploravano meno gli spazi aperti ed evitavano il centro, il che indica ansia.

I ricercatori hanno poi esaminato se questi sintomi di disturbo da stress post-traumatico potessero essere alleviati attraverso l'esercizio, i cui studi hanno dimostrato un aumento della neurogenesi. I topi esposti al doppio shock sono stati divisi in due gruppi: ad un gruppo è stata data una ruota da corsa.

Dopo quattro settimane, questi topi presentavano un aumento del numero di neuroni appena formati nell'ippocampo e, cosa importante, i sintomi del disturbo da stress post-traumatico erano meno gravi rispetto ai topi senza accesso alla ruota da corsa.

Inoltre, quando i topi erano in grado di esercitarsi prima del secondo shock, ciò impediva anche lo sviluppo di alcuni sintomi di disturbo da stress post-traumatico.

Tuttavia, poiché l'esercizio fisico influisce sul cervello e sul corpo in vari modi, non era chiaro se ciò fosse dovuto al ricablaggio dei circuiti neurali dell'ippocampo attraverso la neurogenesi o ad altri fattori. Pertanto, i ricercatori hanno utilizzato due diversi approcci genetici per valutare l'effetto dell'integrazione dei neuroni appena formati esclusivamente nell'ippocampo.

Quando i nuovi neuroni nell'ippocampo venivano attivati dalla luce, crescevano più velocemente e mostravano più ramificazioni. Foto: Paolo Frankland; Università di Toronto. In primo luogo, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica chiamata optogenetica, in cui hanno aggiunto proteine sensibili alla luce ai neuroni del giro dentato appena formati, consentendo ai neuroni di essere attivati dalla luce. Quando proiettavano la luce blu su queste cellule, i nuovi neuroni maturavano più velocemente. Dopo 14 giorni, i neuroni si allungavano, avevano più ramificazioni e si integravano più rapidamente nei circuiti neurali dell'ippocampo.

In un secondo approccio, il team di ricerca ha utilizzato l'ingegneria genetica per rimuovere una proteina nei neuroni appena formati che rallenta la crescita dei neuroni. Ciò ha portato anche a una crescita più rapida dei neuroni e a una maggiore inclusione nei circuiti neurali.

Entrambi questi approcci genetici hanno ridotto i sintomi del disturbo da stress post-traumatico nei topi dopo un doppio shock e hanno ridotto il tempo necessario per dimenticare un ricordo di paura. Tuttavia, l'effetto è stato più debole di quello dell'esercizio fisico e non ha ridotto i livelli di ansia nei topi.