Modificările creierului pot explica de ce exercițiile fizice ameliorează autismul la șoareci
Exercițiile fizice par să modifice creierul în moduri care pot reduce unele dintre caracteristicile autismului la șoareci.
La șoarecii crescuți pentru a modela tulburarea spectrului de autism (TSA), oamenii de știință de la Universitatea din Tokyo din Japonia au descoperit că exercițiile fizice au stimulat îndepărtarea conexiunilor excedentare din circuitele cerebrale și diminuarea comportamentului asemănător autismului.
Într-o Rapoarte de celule Hârtie despre munca lor, ei explică modul în care au arătat că „rularea voluntară a roții ameliorează anomaliile în sociabilitate, repetitivitate și anxietate” la șoarecii ASD.
Constatările dau greutate ideii că ar putea fi posibilă inversarea unora dintre caracteristicile comportamentale ale TSA.
Autor principal al studiului, Ryuta Koyama, profesor asociat la Școala Absolventă de Științe Farmaceutice de la Universitatea din Tokyo, subliniază că nu au forțat șoarecii să facă exerciții; natura voluntară a activității fizice a fost o caracteristică importantă a studiului.
În plus, cercetătorii nu au explorat diferite tipuri de exerciții și nu sugerează că oamenii ar trebui să înceapă acum să utilizeze exercițiul ca tratament pentru TSA.
„Dacă copiii sunt interesați”, spune Koyama, „ar trebui încurajați să facă orice exercițiu doresc, dar această cercetare nu dezvăluie modul în care diferite activități ar putea afecta creierul copiilor cu TSA”.
ASD, conectivitate cerebrală și exerciții fizice
ASD cuprinde o gamă largă de subtipuri care împărtășesc unele caracteristici comune în grade diferite. Aceste caracteristici includ comportament repetitiv și dificultăți în comunicarea verbală și nonverbală și interacțiunea socială.
Nici doi indivizi din spectrul autist nu vor avea aceeași combinație sau grad de simptome. Fiecare va avea un grup unic de provocări și puncte forte. Unele persoane cu ASD pot trăi independent, în timp ce altele vor avea nevoie de mult ajutor în viața de zi cu zi.
Potrivit Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC), aproximativ 1 din 59 de copii din Statele Unite au TSA, băieții fiind de patru ori mai susceptibili să o aibă decât fetele.
Conexiunile excedentare dintre celulele nervoase sau neuroni din creier sunt un semn distinctiv al TSA.
Creierul elimină în mod natural conexiunile în exces între neuroni în timpul copilăriei. Cu toate acestea, copiii cu TSA ajung să aibă un surplus.
O multitudine de cercetări au arătat că activitatea fizică poate duce la modificări semnificative ale creierului la persoanele sănătoase și chiar poate întârzia o parte din degenerarea creierului care însoțește îmbătrânirea.
Oamenii de știință care efectuează studii mici care au implicat copii cu TSA au observat, de asemenea, că exercițiile fizice par să diminueze comportamentul repetitiv și dificultățile de interacțiune socială.
Mai recent, cercetătorii au descoperit că conexiunile din circuitele cerebrale persistă pentru perioade mai lungi la persoanele cu TSA decât la cele fără tulburare. De asemenea, severitatea simptomelor pare să crească în conformitate cu durata conexiunii.
Exercitarea și îndepărtarea conexiunilor slabe
Noul studiu din Japonia sugerează acum că, prin declanșarea îndepărtării conexiunilor redundante, exercițiul ar putea promova o anumită „reglare fină” a creierului în TSA.
Speculând cu privire la rezultatele pe care le-au găsit la șoarecii ASD, Koyama sugerează că: „Exercițiul fizic probabil a îmbunătățit contrastul dintre conexiunile neuronale active și inactive, astfel încât cele slabe să poată fi vizate mai ușor pentru îndepărtare”.
Șoarecii crescuți ca model pentru ASD au multe dintre caracteristicile durabile ale afecțiunii. De exemplu, nu interacționează la fel de mult cu șoarecii pe care nu i-au mai întâlnit și se angajează în îngrijiri repetitive. De asemenea, prezintă semne de anxietate, cum ar fi întârzierea consumului de alimente atunci când se află într-un mediu nou.
Pentru noul studiu, echipa a pus roți de rulare în cuștile șoarecilor de 4 săptămâni cu ASD. Apoi i-au observat până când șoarecii au ajuns la vârsta adultă la vârsta de 8 săptămâni.
Koyama spune că unii dintre șoareci „s-au exercitat foarte intens”, în timp ce alții „s-au exercitat puțin”.
Echipa a constatat că după doar 30 de zile, comportamentul șoarecilor ASD care au exercitat a fost similar cu cel al șoarecilor sănătoși fără ASD.
Cercetătorii au examinat apoi creierul șoarecilor cu TSA. Aceștia au acordat o atenție deosebită structurilor specifice din hipocampus, o zonă importantă pentru memorie și producerea de noi celule nervoase în creierul adult.
Ei au găsit dovezi că microglia, celule imune care îndepărtează celulele moarte și alte materiale reziduale din creier, au eliminat conexiunile mai puțin active dintre celulele nervoase, lăsându-le pe cele active intacte.
Pentru a arăta că microglia a făcut tăierea, echipa a testat apoi efectul prevenirii activității microgliei la șoareci imaturi fără TSA. După doar 5 zile fără activitate microglia, densitatea conexiunilor creierului a fost diferită de cea a șoarecilor cu activitate microglia intactă.
Exercitiile voluntare pot fi o modalitate sigura, fara droguri de a imbunatati starea generala de sanatate, iar acum avem o mai buna intelegere a modului in care exercitiile fizice pot schimba pozitiv structura creierului in TSA.
Ryuta Koyama
