多伦多大学和九州大学的研究人员发现，通过运动或基因操作增强海马体中的神经元形成和神经回路重构，可以帮助小鼠忘记创伤性或与药物相关的记忆。这项研究为治疗创伤后应激障碍（PTSD）和药物成瘾等心理健康问题提供了新的方法，强调了运动的有效性以及潜在的基因干预手段。

PTSD是一种可能由经历或目睹创伤性事件（如自然灾害、严重事故或袭击）引发的心理健康状况。全球约有3.9%的人口患有PTSD，症状包括生动的闪回和回避行为，例如远离让他们想起创伤事件的地方或推开提醒他们的人。

目前，PTSD通常通过治疗或抗抑郁药物等药物治疗。然而，许多人对治疗反应不佳，因此研究人员仍在寻找不同的治疗方法。

在这项针对小鼠的研究中，九州大学药学系的助理教授Risako Fujikawa和她的前导师多伦多大学的Paul Frankland教授及其团队成员，包括Adam Ramsaran，专注于海马体中新神经元形成的过程——神经发生——如何影响忘记恐惧记忆的能力。海马体是大脑中重要的记忆形成区域，它每天在叫做齿状回的区域产生新的神经元。

Fujikawa解释说：“神经发生对于形成新记忆也很重要，但也有助于忘记记忆。我们认为这是因为当新神经元整合到神经回路中时，会形成新的连接，旧的连接会丢失，破坏了回忆记忆的能力。”“我们想看看这个过程是否也能帮助小鼠忘记更强烈的创伤性记忆。”

研究人员给小鼠在不同的环境中进行了两次强烈的电击。首先，当小鼠离开明亮的白色盒子进入黑暗的乙醇气味隔间后，它们受到了电击。第二次在另一个不同的环境中受到电击后，小鼠表现出类似PTSD的行为。一个多月后，小鼠仍然害怕并犹豫进入原始的黑暗隔间，表明它们无法忘记创伤性记忆。这种恐惧还扩展到了其他黑暗的隔间，显示了泛化恐惧。此外，小鼠在开放空间中的探索减少，避免中心区域，表明焦虑。

研究人员随后探讨了这些类似PTSD的行为是否可以通过运动来缓解，研究表明运动可以促进神经发生。受到双重电击的小鼠被分成两组，其中一组提供了跑步轮。四周后，这些小鼠的海马体中新形成的神经元数量增加，重要的是，与没有轮子接触的双重电击小鼠相比，类似PTSD的行为不那么严重。

此外，当小鼠在第二次电击前可以自由运动时，它也防止了一些类似PTSD的行为的发展。

然而，由于运动以许多不同的方式影响大脑和身体，尚不清楚运动的效果是否是由于海马体回路通过神经发生重构，或其他因素。因此，研究人员使用了两种不同的基因方法来评估新生神经元整合到海马体中的影响，仅此而已。

首先，研究人员使用一种称为光遗传学的技术，他们在齿状回中新形成的神经元中添加了光敏蛋白，允许神经元被光激活。当他们用蓝光照射这些细胞时，新神经元成熟得更快。14天后，神经元变得更长，有更多的分支，并且更快地整合到海马体的神经回路中。

在第二种方法中，研究团队使用基因工程去除了新形成的神经元中减慢神经元生长的蛋白质。这也导致神经元生长得更快，并增加到神经回路中的整合。

这两种基因方法在小鼠双重电击后减少了类似PTSD的症状，并缩短了小鼠忘记恐惧记忆所需的时间。然而，研究人员发现，与运动相比，效果较弱，并没有减少小鼠的焦虑水平。

Fujikawa提出：“可能是神经发生和海马体回路的重塑扰乱了恐惧记忆，但对情绪或情感的影响较小。”“运动还具有更广泛的生理效应，这可能有助于看到更强的结果。”

最后，研究团队探讨了增加神经发生和海马体重塑是否也可以帮助其他记忆在其中扮演重要角色的精神疾病，例如药物使用障碍。对于与药物依赖作斗争的人来说，复发通常发生在提醒物，如处于使用药物的类似环境中，触发强烈的渴望。

研究人员将小鼠放在一个有两间房间的笼子里。在一个房间里，小鼠被给予生理盐水，在另一个房间里，它们被给予可卡因。之后，当小鼠可以自由进入两个房间时，它们在接收可卡因的房间里花费了更多时间。

然而，当研究人员使用运动和基因方法来促进神经发生和海马体重塑时，他们发现小鼠不再表现出对它们曾经服用过可卡因的房间的偏好，这表明小鼠已经忘记了房间和药物之间的联系。

对于未来的研究，Risako计划找到一种可以促进神经发生或海马体重塑的药物，希望它可以作为PTSD和药物依赖的潜在治疗方法进行测试。然而，她也强调了运动的重要性。

Risako说：“在我们的实验中，运动对减少小鼠的PTSD和药物依赖症状的影响最大，人类临床研究也显示它有效。”“我认为这是最重要的收获。”

参考资料：DOI： 10.1038/s41380-024-02585-7