Zmiany w mózgu mogą wyjaśniać, dlaczego ćwiczenia łagodzą autyzm u myszy
Wydaje się, że ćwiczenia fizyczne zmieniają mózg w sposób, który może zmniejszyć niektóre cechy autyzmu u myszy.
U myszy wyhodowanych w celu modelowania zaburzeń ze spektrum autyzmu (ASD) naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego w Japonii odkryli, że ćwiczenia pobudziły usuwanie nadwyżek połączeń w obwodach mózgowych i zmniejszały zachowania podobne do autyzmu.
W Raporty komórkowe na swojej pracy wyjaśniają, w jaki sposób wykazali, że „dobrowolne poruszanie się kołem łagodzi anomalie towarzyskości, powtarzalności i niepokoju” u myszy z ASD.
Odkrycia potwierdzają pogląd, że może być możliwe odwrócenie niektórych behawioralnych cech ASD.
Starszy autor badania Ryuta Koyama, profesor nadzwyczajny w Graduate School of Pharmaceutical Sciences na Uniwersytecie w Tokio, zwraca uwagę, że nie zmuszali myszy do ćwiczeń; dobrowolny charakter aktywności fizycznej był ważną cechą badania.
Ponadto naukowcy nie badali różnych rodzajów ćwiczeń i nie sugerują, że ludzie powinni teraz zacząć używać ćwiczeń fizycznych jako metody leczenia ASD.
„Jeśli dzieci są zainteresowane”, mówi Koyama, „należy je zachęcać do wykonywania dowolnych ćwiczeń, ale te badania nie ujawniają, jak różne czynności mogą wpływać na mózgi dzieci z ASD”.
ASD, łączność mózgowa i ćwiczenia
ASD obejmuje szeroką gamę podtypów, które w różnym stopniu mają pewne wspólne cechy. Cechy te obejmują powtarzające się zachowania oraz trudności z komunikacją werbalną i niewerbalną oraz interakcjami społecznymi.
Żadne dwie osoby ze spektrum autyzmu nie będą miały takiej samej kombinacji lub stopnia objawów. Każdy będzie miał unikalny zestaw wyzwań i mocnych stron. Niektóre osoby z ASD mogą żyć samodzielnie, podczas gdy inne będą potrzebować dużej pomocy w codziennym życiu.
Według Centers for Disease Control and Prevention (CDC), około 1 na 59 dzieci w Stanach Zjednoczonych ma ASD, a chłopcy są cztery razy bardziej narażeni na to niż dziewczynki.
Nadmiar połączeń między komórkami nerwowymi lub neuronami w mózgu jest cechą charakterystyczną ASD.
Mózg w naturalny sposób usuwa nadmiar połączeń między neuronami w dzieciństwie. Jednak dzieci z ASD mają nadwyżkę.
Liczne badania wykazały, że aktywność fizyczna może powodować znaczące zmiany w mózgu zdrowych ludzi, a nawet opóźniać niektóre zwyrodnienia mózgu, które towarzyszą starzeniu się.
Naukowcy prowadzący małe badania z udziałem dzieci z ASD również zauważyli, że ćwiczenia wydają się zmniejszać powtarzające się zachowania i trudności z interakcjami społecznymi.
Niedawno naukowcy odkryli, że połączenia w obwodach mózgowych utrzymują się przez dłuższy czas u osób z ASD niż u osób bez tego zaburzenia. Wydaje się również, że nasilenie objawów rośnie wraz z czasem trwania połączenia.
Ćwiczenia i usuwanie słabych połączeń
Nowe badanie przeprowadzone w Japonii sugeruje teraz, że wyzwalając usunięcie zbędnych połączeń, ćwiczenia mogą promować pewne „dostrojenie” mózgu w ASD.
Spekulując na temat wyników, które znaleźli u myszy z ASD, Koyama sugeruje, że: „Ćwiczenia prawdopodobnie zwiększyły kontrast między aktywnymi i nieaktywnymi połączeniami neuronowymi, dzięki czemu te słabe mogą być łatwiejsze do usunięcia”.
Myszy wyhodowane jako model dla ASD mają wiele trwałych cech tego schorzenia. Na przykład nie wchodzą w tak częste interakcje z myszami, których wcześniej nie spotkały, i angażują się w powtarzalne czyszczenie. Wykazują również oznaki niepokoju, takie jak opóźnianie jedzenia pożywienia, gdy znajdują się w nowym otoczeniu.
W ramach nowego badania zespół umieścił koła do biegania w klatkach 4-tygodniowych myszy z ASD. Następnie obserwowali je, aż myszy osiągnęły dorosłość w wieku 8 tygodni.
Koyama mówi, że niektóre myszy „ćwiczyły bardzo intensywnie”, podczas gdy inne „ćwiczyły tylko trochę”.
Zespół odkrył, że już po 30 dniach zachowanie myszy z ASD, które ćwiczyły, było podobne do zachowania zdrowych myszy bez ASD.
Następnie naukowcy zbadali mózgi myszy z ASD. Zwrócili szczególną uwagę na określone struktury w hipokampie, obszarze, który jest ważny dla pamięci i tworzenia nowych komórek nerwowych w dorosłym mózgu.
Znaleźli dowody na to, że mikroglej, komórki odpornościowe, które usuwają martwe komórki i inne odpady w mózgu, wyeliminowały mniej aktywne połączenia między komórkami nerwowymi, pozostawiając aktywne nienaruszone.
Aby pokazać, że przycinaniem zajmował się mikroglej, zespół przetestował następnie efekt zapobiegania aktywności mikrogleju u niedojrzałych myszy bez ASD. Po zaledwie 5 dniach bez aktywności mikrogleju gęstość połączeń mózgowych była inna niż u myszy z nienaruszoną aktywnością mikrogleju.
„Ćwiczenia dobrowolne mogą być bezpiecznym, wolnym od narkotyków sposobem na poprawę ogólnego stanu zdrowia, a teraz mamy lepsze zrozumienie, w jaki sposób ćwiczenia mogą pozytywnie zmienić strukturę mózgu u osób z ASD”.
Ryuta Koyama
