Myši, které pás ignorovaly
Myš s poraněnou míchou dostala k dispozici běžecký pás a odmítla na něj vstoupit. Tým, který vede Andrea Tedeschi na Ohio State University College of Medicine, popsal přesně tohle chování u laboratorních myší domácích (Mus musculus) s uměle vyvolaným poraněním míchy ve studii „Breaking Mental Barriers Promotes Recovery After Spinal Cord Injury“, publikované v časopise Frontiers in Molecular Neuroscience 7. července 2022. Myši, které dostávaly placebo, se dobrovolnému tréninku vyhýbaly čím dál víc, jak nemoc postupovala do chronické fáze. Myši léčené gabapentinem, lékem běžně předepisovaným proti epileptickým záchvatům a nervové bolesti, naopak na pásu pravidelně a dobrovolně běhaly.
Lék, který nepůsobil na míchu samotnou
Tedeschiho laboratoř už dřív zjistila, že gabapentin blokuje protein, který se po poranění mozku nebo míchy zvýšeně tvoří a brzdí dorůstání axonů, tenkých výběžků nervových buněk, jež přenášejí signály. Tým proto čekal, že spojení gabapentinu s klasickým rehabilitačním tréninkem na pásu přinese ještě lepší zotavení. Výsledek byl jiný. Myši, které lék dostávaly společně s tréninkem, neměly ve funkci předních končetin žádnou výhodu navíc oproti myším, které dostávaly jen samotný gabapentin bez cvičení. Autoři studie to označili za nečekané a částečně zklamávající zjištění.
Když Tedeschiho tým porovnal mozky obou skupin, objevil jiný rozdíl. Myši léčené gabapentinem měly zhruba dvojnásobný počet nově vzniklých neuronů v hipokampu, oblasti mozku spojené s náladou a učením, oproti neléčeným myším se stejným poraněním. V behaviorálních testech navíc neléčené myši vykazovaly vyšší míru strachu a úzkostného chování než myši léčené. Aktivace genů spojených se zánětem nervové tkáně byla přitom u obou skupin stejná, takže zánět jako vysvětlení rozdílu v ochotě cvičit tým vyloučil.
Přepážky zmizely, myši se rozběhly
Tým vyslovil hypotézu, že neléčeným myším chybí sociální podnět. Do experimentu proto přivedl myši, které byly k pohybu motivovanější, a otestoval, jestli se u skupiny probudí chuť běhat společně. Přepážky mezi jednotlivými drahami běžeckého pásu zmizely, takže dřív izolované myši teď viděly ostatní myši v pohybu vedle sebe. Přesně tahle změna sama o sobě obnovila účast placebo myší na tréninku a přinesla i mírné zlepšení výkonu, byť menší než u gabapentinu. Jediné, co se v experimentu změnilo, byla viditelnost společnice, ne bolest, ne síla, ne rozsah poranění.
Tedeschiho tým to spojuje s tím, že myši i lidé potřebují sociální kontakt. Podle vyjádření týmu by rehabilitační strategie po poranění míchy mohly zvážit, jestli by skupinové cvičení pomohlo i lidským pacientům, u kterých je riziko úzkosti a deprese po takovém zranění vyšší než u zbytku populace. Jde o názor autorů studie směrem k lidským pacientům, ne o test provedený na lidech.
Mýtus, který tím padá
Rozšířená představa říká, že když zvíře po poranění míchy odmítá rehabilitaci, znamená to, že se fyzicky nemůže hýbat nebo je poškození příliš rozsáhlé. Data z tohoto experimentu tenhle předpoklad nabourávají. Stejná myš se stejným poraněním se na pás rozeběhla, nebo nerozeběhla, podle toho, jestli dostala gabapentin, nebo jestli vedle ní běžely jiné myši. Měnila se motivace a úzkostné chování, ne rozsah poškození míchy.
Co věda zatím neví
Přesný mechanismus, kterým gabapentin zvyšuje tvorbu neuronů v hipokampu a tlumí úzkostné chování po poranění míchy, popsaný není. Nález ukazuje souvislost, ne prokázanou příčinu. Autoři nabízejí jedno možné vysvětlení, proč kombinace léku s cvičením nepřinesla víc než lék samotný: gabapentin tlumí excitační přenos mezi neurony, takže mohl oslabit posilování nervových spojení mezi mozkem a svaly, které trénink na pásu jinak podporuje. Otevřené zůstává i to, jestli by skupinové cvičení pomohlo podobně lidem s poraněním míchy. Autoři to jen doporučují zvážit; test na lidech zatím neproběhl.