Flink bewegen bij een depressie*
Bij een depressie en andere neurologische aandoeningen van de hersenen zijn het aantal neurotransmitters als glutamaat en gamma-aminoboterzuur (GABA) duidelijk afgenomen. Deze neurotransmitters zijn verantwoordelijk voor een goede communicatie in de hersenen. Uit een studie onder 38 gezonde mensen blijkt dat flinke inspanningen (verschillende keren 20 minuten fietsen met een hartritme van 85% van de maximale hartslag) de hoeveelheid glutamaat en gamma-aminoboterzuur in de hersenen duidelijk doet verhogen. De onderzoekers denken dan ook dat flink bewegen gebruikt kan worden als behandeling van een
depressie en wellicht andere neurologische aandoeningen in de hersenen. Wel willen ze nog verder onderzoek doen om te kijken hoeveel inspanning de beste resultaten geeft.
De studie.
(April 2016)
Vigorous exercise boosts critical neurotransmitters, may help restore mental health
People who exercise have better mental fitness, and a new imaging study from UC Davis Health System shows why. Intense exercise increases levels of two common neurotransmitters -- glutamate and gamma-aminobutyric acid, or GABA -- that are responsible for chemical messaging within the brain.
Published in this week's issue of The Journal of Neuroscience, the finding offers new insights into brain metabolism and why exercise could become an important part of treating depression and other neuropsychiatric disorders linked with deficiencies in neurotransmitters, which drive communications between the brain cells that regulate physical and emotional health.
"Major depressive disorder is often characterized by depleted glutamate and GABA, which return to normal when mental health is restored," said study lead author Richard Maddock, professor in the Department of Psychiatry and Behavioral Sciences. "Our study shows that exercise activates the metabolic pathway that replenishes these neurotransmitters."
The research also helps solve a persistent question about the brain, an energy-intensive organ that consumes a lot of fuel in the form of glucose and other carbohydrates during exercise. What does it do with that extra fuel?
"From a metabolic standpoint, vigorous exercise is the most demanding activity the brain encounters, much more intense than calculus or chess, but nobody knows what happens with all that energy," Maddock said. "Apparently, one of the things it's doing is making more neurotransmitters."
The striking change in how the brain uses fuel during exercise has largely been overlooked in brain health research. While the new findings account for a small part of the brain's energy consumption during exercise, they are an important step toward understanding the complexity of brain metabolism. The research also hints at the negative impact sedentary lifestyles might have on brain function, along with the role the brain might play in athletic endurance.
"It is not clear what causes people to 'hit the wall' or get suddenly fatigued when exercising," Maddock said. "We often think of this point in terms of muscles being depleted of oxygen and energy molecules. But part of it may be that the brain has reached its limit."
To understand how exercise affects the brain, the team studied 38 healthy volunteers. Participants exercised on a stationary bicycle, reaching around 85 percent of their predicted maximum heart rate. To measure glutamate and GABA, the researchers conducted a series of imaging studies using a powerful 3-tesla MRI to detect nuclear magnetic resonance spectra, which can identify several compounds based on the magnetic behavior of hydrogen atoms in molecules.
The researchers measured GABA and glutamate levels in two different parts of the brain immediately before and after three vigorous exercise sessions lasting between eight and 20 minutes, and made similar measurements for a control group that did not exercise. Glutamate or GABA levels increased in the participants who exercised, but not among the non-exercisers. Significant increases were found in the visual cortex, which processes visual information, and the anterior cingulate cortex, which helps regulate heart rate, some cognitive functions and emotion. While these gains trailed off over time, there was some evidence of longer-lasting effects.
"There was a correlation between the resting levels of glutamate in the brain and how much people exercised during the preceding week," Maddock said. "It's preliminary information, but it's very encouraging."
These findings point to the possibility that exercise could be used as an alternative therapy for depression. This could be especially important for patients under age 25, who sometimes have more side effects from selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs), anti-depressant medications that adjust neurotransmitter levels.
For follow-up studies, Maddock and the team hope to test whether a less-intense activity, such as walking, offers similar brain benefits. They would also like to use their exercise-plus-imaging method on a study of patients with depression to determine the types of exercise that offer the greatest benefit.
"We are offering another view on why regular physical activity may be important to prevent or treat depression," Maddock said. "Not every depressed person who exercises will improve, but many will. It's possible that we can help identify the patients who would most benefit from an exercise prescription."
Acute Modulation of Cortical Glutamate and GABA Content by Physical Activity. Richard J. Maddock, Gretchen A. Casazza, Dione H. Fernandez, and Michael I. Maddock. Journal of Neuroscience. DOI.10.1523/JNEUROSCI.3455-15.2016.
De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)
Intensieve lichaamsbeweging verhoogt kritische neurotransmitters, kan helpen bij het herstel van de geestelijke gezondheid
Mensen die gebruik maken van een betere mentale fitheid, en een nieuwe imaging studie van UC Davis Health System laat zien waarom. Intensieve training verhoogt het niveau van twee gemeenschappelijke neurotransmitters - glutamaat en gamma-aminoboterzuur of GABA - die verantwoordelijk zijn voor chemische berichten binnen de hersenen.
Gepubliceerd in het deze week de kwestie van de Journal of Neuroscience, de bevinding biedt nieuwe inzichten in de hersenen metabolisme en waarom oefening een belangrijk onderdeel van de behandeling van depressie en andere neuropsychiatrische aandoeningen in verband met tekortkomingen in de neurotransmitters die communicatie rijden tussen de hersencellen die fysieke reguleren zou kunnen worden en emotionele gezondheid.
"Depressieve stoornis wordt vaak gekenmerkt door verarmd glutamaat en GABA, die weer normaal bij de geestelijke gezondheid is hersteld," zei studie leiden auteur Richard Maddock, hoogleraar bij de afdeling Psychiatrie en Behavioral Sciences. "Onze studie toont aan dat de oefening activeert de metabole route die deze neurotransmitters herstelt."
Het onderzoek helpt ook het oplossen van een aanhoudende vraag over de hersenen, een energie-intensieve orgaan dat veel brandstof verbruikt in de vorm van glucose en andere koolhydraten tijdens inspanning. Wat doet het met die extra brandstof?
"Vanuit een metabolisch oogpunt, zware lichamelijke inspanning is de meest veeleisende activiteit van de hersenen ontmoetingen, veel intenser dan calculus of schaken, maar niemand weet wat gebeurt er met al die energie", zegt Maddock. "Blijkbaar is één van de dingen die het doet is het maken van meer neurotransmitters."
De opvallende verandering in de manier waarop de hersenen maakt gebruik van brandstof tijdens de oefening is grotendeels over het hoofd gezien in de gezondheidszorg hersenonderzoek. Terwijl de nieuwe bevindingen zijn goed voor een klein deel van de hersenen energieverbruik tijdens het sporten, ze zijn een belangrijke stap in de richting van het begrijpen van de complexiteit van de hersenen metabolisme. Het onderzoek duidt ook op de negatieve gevolgen sedentaire levensstijl op de hersenfunctie zouden kunnen hebben, samen met de rol die de hersenen zou kunnen spelen in atletische uithoudingsvermogen.
"Het is niet duidelijk wat de oorzaak van dat mensen 'tegen de muur' of je plotseling vermoeid tijdens het sporten," zei Maddock. "We denken vaak van dit punt in termen van de spieren uitgeput van zuurstof en energie moleculen. Maar een deel van het kan zijn dat de hersenen zijn limiet heeft bereikt."
Om te begrijpen hoe oefening invloed op de hersenen, het team onderzocht 38 gezonde vrijwilligers. Deelnemers uitgeoefend op een stationaire fiets, het bereiken van ongeveer 85 procent van hun voorspelde maximale hartslag. Glutamaat en GABA meten de onderzoekers een aantal beeldvormende studies met een krachtige 3-tesla MRI kernmagnetische resonantiespectrum detecteren, waarin verschillende verbindingen op basis van het magnetische gedrag van waterstofatomen in moleculen kunnen identificeren.
De onderzoekers maten GABA en glutamaat niveaus in twee verschillende delen van de hersenen onmiddellijk vóór en na drie intensieve lichaamsbeweging sessies van tussen de acht en 20 minuten, en maakte vergelijkbare metingen voor een controlegroep die niet uitoefenen. Glutamaat of GABA niveaus toegenomen in de deelnemers die uitgeoefend, maar niet onder de niet-sporters. Aanzienlijke stijgingen werden gevonden in de visuele cortex, die visuele informatie verwerkt, en de anterior cingulate cortex, die helpt bij het reguleren hartslag, een aantal cognitieve functies en emotie. Hoewel deze winsten stierf weg na verloop van tijd, was er enig bewijs van langduriger effect.
"Er is een correlatie tussen de rustende niveaus van glutamaat in de hersenen en hoeveel mensen uitgeoefend tijdens de voorafgaande week," zegt Maddock. "Het is voorlopige informatie, maar het is zeer bemoedigend."
Deze bevindingen wijzen op de mogelijkheid dat oefening kan worden gebruikt als een alternatieve therapie voor depressie. Dit kan met name van belang voor patiënten jonger dan 25, die soms meer bijwerkingen van selectieve serotonine heropname remmers (SSRI's), anti-depressiva die neurotransmitter niveaus passen.
Voor de follow-up studies, Maddock en het team hopen om te testen of een minder intense activiteit, zoals wandelen, biedt vergelijkbare hersenen voordelen. Zij zouden ook graag hun oefening-plus-imaging methode te gebruiken op een studie van de patiënten met een depressie om de aard van de oefening die het grootste voordeel bieden te bepalen.
"Wij bieden een andere kijk op de reden waarom regelmatige fysieke activiteit van belang te voorkomen of de behandeling van depressie kunnen zijn," zegt Maddock. "Niet elke depressief persoon die oefeningen zal verbeteren, maar veel wil. Het is mogelijk dat we kunnen helpen bij het identificeren van de patiënten die zouden het meest profiteren van een voorgeschreven lichaamsbeweging."
Reacties: