Hjerneforandringer kan forklare hvorfor trening lindrer autisme hos mus
Trening ser ut til å endre hjernen på måter som kan redusere noen av egenskapene til autisme hos mus.
Hos mus oppdrettet for å modellere autismespektrumforstyrrelse (ASD), fant forskere ved University of Tokyo i Japan at trening ansporet fjerning av overflødige forbindelser i hjernekretser og redusert autismelignende oppførsel.
I en Cellerapporter papir om arbeidet deres, forklarer de hvordan de viste at "frivillig hjulkjøring forbedrer abnormitetene i omgjengelighet, repetisjonsevne og angst" hos ASD-mus.
Funnene legger vekt på ideen om at det kan være mulig å reversere noen av atferdskarakteristikkene til ASD.
Seniorstudieforfatter Ryuta Koyama, førsteamanuensis ved Graduate School of Pharmaceutical Sciences ved University of Tokyo, påpeker at de ikke tvang musene til å trene; den frivillige naturen til den fysiske aktiviteten var et viktig trekk ved studien.
I tillegg utforsket ikke forskerne forskjellige typer trening og antyder ikke at folk nå skal begynne å bruke trening som behandling for ASD.
"Hvis barn er interesserte," sier Koyama, "bør de oppfordres til å gjøre hvilken som helst øvelse de vil ha, men denne undersøkelsen avslører ikke hvordan forskjellige aktiviteter kan påvirke hjernen til barn med ASD."
ASD, hjerneforbindelse og trening
ASD omfatter et bredt spekter av undertyper som deler forskjellige fellestrekk i varierende grad. Disse funksjonene inkluderer repeterende oppførsel og vanskeligheter med verbal og ikke-verbal kommunikasjon og sosial interaksjon.
Ingen personer på autismespekteret vil ha samme kombinasjon eller grad av symptomer. Hver vil ha en unik klynge av utfordringer og styrker. Noen mennesker med ASD kan leve uavhengig, mens andre vil trenge mye hjelp med dagliglivet.
Ifølge Centers for Disease Control and Prevention (CDC) har rundt 1 av 59 barn i USA ASD, med gutter fire ganger større sannsynlighet for å ha det enn jenter.
Overskuddsforbindelser mellom nerveceller eller nevroner i hjernen er et kjennetegn på ASD.
Hjernen fjerner naturlig overflødige forbindelser mellom nevroner i barndommen. Barn med ASD ender imidlertid med overskudd.
Rikelig med forskning har vist at fysisk aktivitet kan resultere i betydelig hjernendring hos friske mennesker og til og med forsinke noe av hjernedegenerasjonen som følger med aldring.
Forskere som driver små studier som involverer barn med ASD, har også lagt merke til at trening ser ut til å redusere repeterende atferd og vanskeligheter med sosial interaksjon.
Mer nylig fant forskere at forbindelser i hjernekretser vedvarer i lengre perioder hos personer med ASD enn hos de uten forstyrrelsen. Dessuten ser det ut til at alvorlighetsgraden av symptomene går opp i takt med forbindelsens varighet.
Trening og fjerning av svake forbindelser
Den nye studien fra Japan antyder nå at ved å utløse fjerning av overflødige forbindelser, kan trening fremme noe “finjustering” av hjernen i ASD.
Spekulerer i resultatene de fant i ASD-musene, antyder Koyama at: "Trening sannsynligvis forbedret kontrasten mellom aktive og inaktive nevronale forbindelser, slik at de svake lettere kunne bli målrettet for fjerning."
Mus avlet som en modell for ASD har mange av de varige egenskapene til tilstanden. For eksempel samhandler de ikke så mye med mus de ikke har møtt før, og de driver med repeterende pleie. De viser også tegn på angst, for eksempel å forsinke å spise maten når de er i nye omgivelser.
For den nye studien satte teamet løpende hjul i burene til 4 uker gamle mus med ASD. De observerte dem til musene ble voksen i en alder av 8 uker.
Koyama sier at noen av musene "trente veldig intenst", mens andre "trente bare litt."
Teamet fant at oppførselen til ASD-mus som hadde trent etter bare 30 dager, var lik den for friske mus uten ASD.
Forskerne undersøkte deretter hjernen til musene med ASD. De la særlig vekt på spesifikke strukturer i hippocampus, et område som er viktig for hukommelsen og å lage nye nerveceller i den voksne hjernen.
De fant bevis for at mikroglia, immunceller som fjerner døde celler og annet avfall i hjernen, hadde eliminert de mindre aktive forbindelsene mellom nervecellene mens de lot de aktive være intakte.
For å vise at det var mikrogliaen som gjorde beskjæringen, testet teamet effekten av å forhindre mikrogliaaktivitet hos umodne mus uten ASD. Etter bare 5 dager uten mikroglia-aktivitet var tettheten av hjerneforbindelser forskjellig fra mus med intakt mikroglia-aktivitet.
"Frivillig trening kan være en trygg og stofffri måte å forbedre den generelle helsen, og nå har vi en bedre forståelse av hvordan trening positivt kan endre hjernestrukturen i ASD."
Ryuta Koyama
