Hjerneforandringer kan forklare, hvorfor motion lindrer autisme hos mus
Træning ser ud til at ændre hjernen på måder, der kan reducere nogle af egenskaberne ved autisme hos mus.
Hos mus opdrættet for at modellere autismespektrumforstyrrelse (ASD) fandt forskere ved University of Tokyo i Japan, at motion ansporede fjernelsen af overskydende forbindelser i hjernekredsløb og mindskede autismelignende opførsel.
I en Cellerapporter papir om deres arbejde forklarer de, hvordan de viste, at "frivillig hjulkørsel forbedrer abnormiteterne i omgængelighed, gentagelsesevne og angst" hos ASD-mus.
Resultaterne lægger vægt på ideen om, at det kan være muligt at vende nogle af de adfærdsmæssige egenskaber ved ASD.
Seniorforfatter Ryuta Koyama, lektor ved Graduate School of Pharmaceutical Sciences ved University of Tokyo, påpeger, at de ikke tvang musene til at udøve; den frivillige karakter af den fysiske aktivitet var et vigtigt træk ved undersøgelsen.
Derudover undersøgte forskerne ikke forskellige typer træning og antyder ikke, at folk nu skal begynde at bruge motion som behandling for ASD.
"Hvis børn er interesserede," siger Koyama, "bør de opfordres til at udføre enhver øvelse, de ønsker, men denne forskning afslører ikke, hvordan forskellige aktiviteter kan påvirke hjernen hos børn med ASD."
ASD, hjerneforbindelse og motion
ASD omfatter en bred vifte af undertyper, der deler forskellige almindelige funktioner i varierende grad. Disse funktioner inkluderer gentagen adfærd og vanskeligheder med verbal og ikke-verbal kommunikation og social interaktion.
Ingen personer på autismespektret vil have den samme kombination eller grad af symptomer. Hver vil have en unik klynge af udfordringer og styrker. Nogle mennesker med ASD kan leve uafhængigt, mens andre har brug for en masse hjælp med det daglige liv.
Ifølge Centers for Disease Control and Prevention (CDC) har omkring 1 ud af 59 børn i USA ASD, hvor drenge fire gange mere sandsynligt har det end piger.
Overskydende forbindelser mellem nerveceller eller neuroner i hjernen er et kendetegn for ASD.
Hjernen fjerner naturligvis overskydende forbindelser mellem neuroner i barndommen. Børn med ASD ender dog med et overskud.
Et væld af undersøgelser har vist, at fysisk aktivitet kan resultere i betydelig hjerneforandring hos raske mennesker og endda forsinke noget af hjernens degeneration, der ledsager aldring.
Forskere, der kører små undersøgelser, der involverer børn med ASD, har også bemærket, at motion synes at mindske gentagen adfærd og vanskeligheder med social interaktion.
For nylig fandt forskere, at forbindelser i hjernekredsløb fortsætter i længere perioder hos mennesker med ASD end i dem uden lidelsen. Desuden synes symptomens sværhedsgrad at stige i tråd med varigheden af forbindelsen.
Træning og fjernelse af svage forbindelser
Den nye undersøgelse fra Japan antyder nu, at ved at udløse fjernelse af overflødige forbindelser, kan motion fremme en vis "finjustering" af hjernen i ASD.
Spekulerer på de resultater, de fandt i ASD-musene, antydede Koyama, at: "Motion forstærkede sandsynligvis kontrasten mellem aktive og inaktive neuronale forbindelser, så de svage lettere kunne målrettes til fjernelse."
Mus opdrættet som model for ASD har mange af de vedvarende egenskaber ved tilstanden. For eksempel interagerer de ikke så meget med mus, som de ikke har mødt før, og de deltager i gentagen pleje. De viser også tegn på angst, såsom at forsinke at spise deres mad, når de er i nye omgivelser.
Til den nye undersøgelse satte holdet løbende hjul i burene på 4 uger gamle mus med ASD. De observerede dem derefter, indtil musene nåede voksenalderen i en alder af 8 uger.
Koyama siger, at nogle af musene "udøvede meget intenst", mens andre "udøvede lidt".
Holdet fandt ud af, at ASD-musens adfærd efter kun 30 dage svarede til den hos raske mus uden ASD.
Forskerne undersøgte derefter hjernen hos musene med ASD. De lægger særlig vægt på specifikke strukturer i hippocampus, et område der er vigtigt for hukommelsen og fremstilling af nye nerveceller i den voksne hjerne.
De fandt beviser for, at mikroglia, immunceller, der fjerner døde celler og andet affaldsmateriale i hjernen, havde fjernet de mindre aktive forbindelser mellem nervecellerne, mens de aktive var intakte.
For at vise, at det var mikrogliaen, der beskærede, testede holdet derefter effekten af at forhindre mikrogliaaktivitet hos umodne mus uden ASD. Efter kun 5 dage uden mikroglia-aktivitet var tætheden af hjerneforbindelser forskellig fra mus med intakt mikroglia-aktivitet.
"Frivillig træning kan være en sikker, stoffri måde at forbedre den generelle sundhed på, og nu har vi en bedre forståelse af, hvordan motion positivt kan ændre hjernestrukturen i ASD."
Ryuta Koyama
