Тренинговые упражнения на стрессоустойчивость: Упражнения по развитию стрессоустойчивости для персонала | HR-elearning

Содержание

Упражнения по развитию стрессоустойчивости для персонала | HR-elearning

Вера Бокарева,
Бизнес-тренер, консультант по продажам и личной эффективности, д.с.н.,
автор книги «Активные продажи 4.0.»

http://verabo.ru

Среди моих тренингов есть тренинг по стрессоустойчивости. Часто его заказывают для отделов продаж или для руководителей компании. Это неудивительно, поскольку и работа в продажах, и любая управленческая работа – это постоянное общение с людьми. Людьми с разным стилем поведения, разными целями. Не редкость конфликтные ситуации и форс-мажоры.

Стресс — это ответная реакция организма человека на перенапряжение, негативные эмоции или просто на затянувшуюся рутину, суету. Выделяют положительный и отрицательный стресс. Положительный как раз стимулирует работу мозга, дает прилив сил. Отрицательный стресс действительно опасен для сотрудника.

Симптомы отрицательного стресса, так или иначе, знакомы каждому, которые напрямую сказываются на результате работы.
• Раздраженность;

• Подавленное состояние;
• Беспокойный сон;
• Общая физическая слабость;
• Замедленная реакция;
• Частые головные боли;
• Апатия;
• Снижение концентрации внимания;
• Проблемы с памятью.

Руководители и HR все больше обращают внимание на проблему стресса.

Стресс персонала (особенно хронический) оказывает негативное влияние на показатели деятельности компании:

– Снижается общий уровень продуктивности сотрудников
Работник «зависает» на проблеме, не может сосредоточиться, сконцентрироваться, соответственно, выдает низкие результаты.

– Повышенный риск выхода на больничный.

Хронический стресс снижает иммунитет, опасен перерастанием в хроническую депрессию.

– Удар по репутации компании.

Нервный сотрудник, в угнетенном стрессовом состоянии может невнимательно обслужить клиента, нагрубить ему, не соблюдать стандарты и скрипты. Все это сказывается на результатах.

– Увеличение количества конфликтов в организации


Кстати, как межличностных, так внутриличностных.

Источниками стресса могут быть люди (клиенты, партнеры, коллеги, руководство) с агрессивным, непредсказуемым поведением; длительное ощущение неудовлетворенности жизнью, работой, чувство нереализованности; состояние неопределенности в любой сфере; плохие условия труда (шум, технические проблемы и пр.).

На тренинге по срессоустойчивости мы разбираем подходы, как взаимодействовать с разными источниками стресса, как меньше реагировать на них, как априори занимать антистрессовую позицию. Но все это требует определенного времени на проработку.

В рамках данной статьи поделюсь с Вами простыми упражнениями, которые можно проводить внутри компании, внутри отдела. Они не только помогают развивать стрессоустойчивость, но и одновременно сплотить коллектив.

1) Нарисовать стресс.

Особенно подходит в ситуациях, когда назрел конфликт между отделами или конкретными сотрудниками. Как правило, после совещания, собрания негативные эмоции не отступают.

В такой ситуации корпоративному психологу, HR или одному из руководителей можно устроить пятиминутку с рисованием. Задача простая: каждый рисует свой стресс. На этот счет лучше заранее запастись цветными карандашами или фломастерами, потому что цвет помогает точнее выразить эмоциональное состояние.

У кого-то получаются конкретные образы, например, кабаны, медведи, у большинства – абстрактные рисунки с хаотичными линиями, острыми углами. Упражнение считается завершенным, когда в конце человек рвет, выбрасывает этот рисунок или наоборот дорабатывает его, делает «симпатичным». Но на последнюю вариацию требуется больше времени.

Это безопасный метод, позволяющий каждому выплеснуть основной негатив на бумагу, практически моментально снизив напряжение. На такое упражнение достаточно 10-15 минут.

Его можно проводить и в развернутой форме, например, как командное задание или с использование более разнообразного инвентаря в рамках тренинга по командообразованию или другого коллективного обучения.

2) Цепочка.
Для упражнения нужен флипчат, доска либо ватман. Каждого коллегу поочередно просят написать, какие качества в людях, поступки или события его злят, раздражают больше всего.

Человек пишет слово и проговаривает его вслух, естественно, без указания на личности коллег (если это относится к кому-то конкретному). Следующий зачеркивает это слово и рядом пишет еще одно.

Идущий следом зачеркивает это слово и пишет свои. И так по цепочке – пока отрицательные слова не закончатся.

Так люди сбрасывают негатив и одновременно вовлекаются в командную работу.

3) Зарядка.

Включается бодрая (но не агрессивная музыка) и сотрудникам предлагается сделать легкую зарядку. Ключевое здесь –легкие упражнения. В противном случае активная интервальная тренировка может вызвать повышение давления и провоцировать другие неприятные симптомы.

Основной эффект здесь – переключение внимания.

4) Оптимисты.
После того, как произошла негативная ситуация, от которой сотрудники еще не успели отойти, например, конфликт, предлагается провести мини-мозговой штурм.

По очереди люди называют положительные стороны этого явления.

Например, крупный клиент написал жалобу – значит, будет повод немедленно улучшить работу логистики. Начальники отделов продаж и инженерной службы не могут договориться по поводу регламента – зато мы увидели, какие они яркие и эмоциональные люди.

Здесь не так важна содержательная часть. Главное – общий позитивный настрой. Как известно под слова, выражение лица «подстраивается» и наше внутреннее состояние.

5) Рефлексотерапия.
В таких ситуация может выручить и самомассаж.

Вот ключевые антистрессовые точки:
– Точка ниже запястья.
От основания ладони нужно отмерить расстояние, равное приблизительно двум ширинам ногтя большого пальца руки. Расположить большой палец на участок, где находятся две большие ветви вены. Нужно надавливать до тех пор, пока не почувствуете легкую боль

– Ладонь.
Точка расположена на мягкой области ладони, ниже большого пальца на участке под указательным. Нужно медленно на нее надавливать, медленно сжимая пальцы руки.

– Ногти больших пальцев рук.

По 30 секунд надавливать сначала на один, потом на второй ноготь.

Все эти упражнения хороши тем, что не требует специальных условий, на их проведение нужно 10-15 минут. Их можно проводить в любом помещении. Организовать такое упражнение может сотрудник отдела персонала, штатный психолог, внутренний тренер или руководитель одного из отделов.

Стресс сотрудников нельзя игнорировать. Лучше работать над этой проблемой всеми доступными средствами: проходить обучение, читать тематическую литературу, планомерно улучшать климат в коллективе. Приведенные пять упражнений являются хорошим дополнением, которое в ряде случаев стоит взять на вооружение.

Программа тренинговых занятий "Стрессоустойчивость" | Материал для подготовки к ЕГЭ (ГИА) по психологии (9, 10, 11 класс) по теме:

Федеральное государственное казённое общеобразовательное учреждение «Тверское суворовское военное училище
Министерства обороны Российской Федерации»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

тренинговых занятий с суворовцами

«СТРЕССОУСТОЙЧИВОСТЬ»

Составитель:

к. псих.н., педагог-психолог

учебного отдела Французова О.А.

Тверь. 2014

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Тренинг «Стрессоустойчивость» направлен на формирование психологической готовности суворовцев к участию в мероприятиях, таких, как парад 9 мая на Красной площади, сдача ЕГЭ, олимпиады, соревнования. Он призван оказать помощь воспитанникам в напряженный и ответственный период, когда им необходимо мобилизовать свои внутренние силы и способности, сохраняя при этом самообладание и выдержку.

Осознание важности участия в столь торжественном событии как парад 9 мая, высокие требования к действиям, новые условия могут в совокупности привести к состоянию нервно-психического напряжения у суворовцев, требующего перестройки адаптационной системы организма. Ситуации сдачи ЕГЭ, олимпиады и соревнования также создают повышенную напряженность психофизиологического состояния.

Ц е л ь тренинга: формирование психологической готовности суворовцев к участию в ответственных мероприятиях.

В соответствии с данной целью поставлены следующие  з а д а ч и:

  1. Ознакомление суворовцев с методами психорегуляции.
  2. Создание комфортного психоэмоционального состояния у воспитанников.
  3. Формирование позитивной жизненной установки у суворовцев.

Эффективными методами контроля и регуляции психических состояний, в том числе состояния психического перенапряжения, являются: метод отвлечения, самоприказа, регуляции дыхания, сосредоточения внимания, мышечного расслабления. Каждому методу посвящено отдельное занятие с суворовцами, которое включает беседу об его особенностях и практические упражнения. Одно из занятий составлено из командных игр и упражнений, которые формируют чувство групповой поддержки, повышают степень доверия, развивают умение помогать и принимать помощь. Заключительное занятие направлено на формирование позитивной жизненной  установки суворовцев, которая позволит им мобилизовать свои ресурсы в  ситуациях повышенной ответственности.

Тренинг «Стрессоустойчивость» рассчитан на 10 часов. Он включает в себя 7 тематических занятий, продолжительность которых варьирует от 1 до 2 учебных часа. В приложениях приведены экспресс-методы по преодолению психофизиологической напряженности и копилка полезных советов.

После усвоения приведенных методов психорегуляции в ходе тренинга, они  могут быть использованы суворовцами самостоятельно в трудных ситуациях - учебных, профессиональных, жизненных, где необходимо решать поставленные задачи, поддерживая в себе оптимальное психоэмоциональное состояние.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

п/п

Тема

Содержание

Кол-во

часов

1

Метод отвлечения

Упражнение 1. «Зрительное восприятие».

Упражнение 2. «Аудиальные ощущения».

Упражнение 3. «Тактильные ощущения».

1

2

Метод самоприказа

Упражнение 1.«Формула самоприказа».

Упражнение 2. «Я хочу…Я могу…

Я сделаю».

Упражнение 3. «Все под моим контролем»

1

3

Метод регуляции дыхания

Упражнение 1. «Полное дыхание».

Упражнение 2. «Виды дыхания».

Упражнение 3. «Воздушный шар».

1

4

Метод сосредоточения внимания

Упражнение 1. «Найти применение».

Упражнение 2. «Концентрация внимания».

Упражнение 3.  «Луг».

1-2

5

Метод мышечного расслабления

Упражнение 1.  «Расслабление».

Упражнение 2. «Лимон».

Упражнение 3. «Черепашка».

Упражнение 4. «Сосулька».

1

6

Командные игры

Игра 1. «Крокодил».

Игра 2. «Карниз».

Упражнение 1. «Шурум-бурум».

Упражнение 2. «Сказка о городе».

1-2

7

Формирование позитивной установки

Упражнение 1. «Позитивная установка».

Упражнение 2. «Жизненные ситуации».

Упражнение 3. «Преимущества сложившейся ситуации».

Упражнение 4. «Две стороны медали».

Упражнение 5. «Маяк».

Упражнение 6. «Свеча доверия».

2

СОДЕРЖАНИЕ ТРЕНИНГА

ЗАНЯТИЕ 1. МЕТОД ОТВЛЕЧЕНИЯ

Метод отвлечения состоит в произвольном переключении внимания с одного объекта на другой. Каждый суворовец может воспитать у себя способность на некоторое время произвольно отвлекаться от процесса работы и связанных с ним отрицательных эмоций и сосредотачивать мысли на какой-либо посторонней теме.

Упражнение 1. «Зрительное восприятие»

Посмотрите на что-то, что не связано с вашим заданием, например, выгляните в окно и найдите дерево, которое вам нравится. Внимательно посмотрите на него. Постарайтесь угадать его высоту. Обратите внимание на его ствол, ветви. Посчитайте крупные ветви. Найдите изгибы, которые вам особенно симпатичны. Обратите внимание на цвет коры, листвы. Найдите как можно больше оттенков. Заметьте, в какую сторону дует ветер, как сильно он качает ветки. Посмотрите, какие птицы сидят на ветвях дерева. Постарайтесь определить их название. Наблюдайте за деревом так долго, как вы сами захотите (рекомендуется не менее 5 минут). Обратите внимание на то, на что ранее никогда не обращали. Постарайтесь запомнить это. Наполните себя спокойствием и силой; запомните эти ощущения. В трудные минуты вы сможете представить это дерево, вновь увидеть его перед своим мысленным взором и таким образом снять стрессовое напряжение.

Упражнение 2. «Аудиальные ощущения»

Закройте глаза и погрузитесь в аудиальные (слуховые) ощущения. Если возможно, включите приятную, спокойную музыку. Если такой возможности нет, постарайтесь вслушаться в то, что происходит вокруг вас. Вслушайтесь в общий гул звуков и постарайтесь выделить из него несколько потоков: это шумят деревья, едут машины, поют птицы, смеются дети, разговаривают взрослые и т.д. Или: слышу, как работает принтер, шумит чайник, в умывальнике включили воду, кто-то ходит на каблуках, а кто-то тихо перешептывается ... Несколько минут послушайте других, а затем обратите внимание на себя. Пошевелите плечами, послушайте, как шуршит одежда и скрипит ваше кресло. Обратитесь к дыханию. Дышите ровно, глубоко и спокойно. Наполняйте свои легкие свежим воздухом. Наполняйтесь силой и энергией.

Упражнение 3. «Тактильные ощущения»

Возьмите в руки какой-нибудь небольшой предмет, закройте глаза и погрузитесь в тактильные (связанные с прикосновениями) ощущения. Взвесьте предмет сначала в левой, затем в правой руке. Постарайтесь определить его вес. Ощутите плотность материала, из которого сделан предмет, его температуру. Подержите предмет на открытой ладони, покатайте по ладони другой рукой, возьмите его несколькими пальцами. Указательным пальцем обведите предмет по поверхности. Ощутите все шероховатости, выпуклости и впадины. Почувствуйте, как меняется узор на поверхности предмета. Если возможно, попытайтесь угадать закономерность. Проведите по предмету ногтем. Потрогайте его мизинцем. Изменились ли ощущения? Повторите манипуляции другой рукой. Приложите предмет к своей щеке, затем ко лбу. Почувствуйте его там. Попробуйте что-либо изменить в предмете (снимите колпачок у ручки, несколько раз легонько сожмите степлер, согните линейку и т.д.). Снова подержите предмет на открытой ладони. Откройте глаза и взгляните на него. Вы узнали об этом предмете много нового, не правда ли?

ЗАНЯТИЕ 2. МЕТОД САМОПРИКАЗА

Метод самоприказа состоит в сознательном побуждении себя к выполнению трудных и сложных действий, в создании внутреннего состояния уверенности в том, что эти действия будут выполнены. Формулы самоприказа имеют словесное выражение. Эти слова-формулы позволяют запрограммировать наш мозг на нужное поведение. Они должны быть четкими и емкими.  Их нужно повторять как можно чаще и громче.

Упражнение 1. «Формула самоприказа» 

Необходимо  сформулировать и многократно произнести фразу, в которой выражается способность преодолеть ту или иную психологическую трудность. Например, так: «Я могу сделать... Я должен преодолеть...», — и т. п. Важно повторять подобную фразу осознанно, а не механически, отчетливо представляя ее содержание. Конкретный самоприказ произносится от своего имени («я могу...», а не «это можно сделать...») как непосредственно в стрессовые моменты, так и в другое время. Научитесь повторять формулу самоприказа с чувством уверенности в себе. Если вам предстоит важное событие, начните работать с формулой за несколько дней до него, а не прямо в день этого события.

Упражнение 2. «Я хочу…Я могу…Я сделаю»

Данное упражнение выполняется в группе, где участники образуют круг, взявшись за руки. Каждый участник по очереди продолжает фразы: «Я хочу...», «Я могу…», «Я сделаю…», используя формулу самоприказа, сформированную в предыдущем упражнении.

Упражнение 3. «Остановись. Все под моим контролем»

Закройте глаза и удобно расположитесь. Прислушайтесь к своему дыханию. Сосредоточьтесь на каждом вдохе и выдохе. При каждом выдохе произносите слово «раз».

Когда вы почувствуете, что расслабились, сосредоточьтесь на ситуации, которая тревожит вас. Вы представляете себе, что чего-то не знаете. Небольшая ошибка, ложный шаг. На какое-то мгновение вы растерялись. Представьте себе, как можно справиться с ней. Раньше вы чувствовали подавленность и неловкость, но теперь вы в своих силах. Вы улыбаетесь и чувствуете, что все расположены к вам, тоже улыбаются. Вы снова обретаете душевное равновесие, вы уверены в себе. Вы чувствуете удовлетворение и напоминаете себе: «Я могу справиться с проблемой, у меня все под контролем».

Остановитесь и подышите. Запомните: когда вторгаются нежелательные мысли, заставляющие вас нервничать, вы можете мысленно очень четко и ясно представить свой голос, приказывающий: «Остановись!»

ЗАНЯТИЕ 3. МЕТОД РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ

Метод регуляции дыхания состоит в повторении сочетаний глубокого вдоха с последующим продолжительным выдохом. Правильно поставленное брюшное дыхание вовлекает в дыхательный акт все легкие, увеличивая емкость, задействованную в дыхании, улучшает насыщение крови кислородом. Спокойное упорядоченное дыхание способствует эмоциональному выравниванию. Дыхание - отличный индикатор изменений эмоционального состояния человека. Когда человек взволнован или чего-то боится, дыхание учащается. В минуты покоя дыхание ровное и глубокое.

Упражнение 1. «Полное дыхание»

Дышите через нос так, чтобы сначала заполнялась нижняя часть легких. Этого можно достичь, надувая брюшную стенку. Губы приоткрыты. Заполните среднюю часть легких, расширяя нижнюю часть ребер и грудную клетку, затем заполните верхнюю часть легких, слегка приподнимая плечи и втягивая живот. Выдох через рот.

Упражнение 2. «Виды дыхания»

Проверьте, как глубина и частота дыхания влияют на ваше состояние.

  1. Дышите быстро и часто, как бегун после пробежки. Старайтесь дышать поверхностно, грудью. За одну секунду сделайте и вдох, и выдох. Продолжительность — 20-30 секунд. Теперь сравните ваше самочувствие до упражнения и после него. Вы почувствуете определенное нервное возбуждение.
  2. Расправьте плечи и дышите медленно и глубоко. На счет «раз, два, три, четыре» — вдох, на «раз, два, три, четыре, пять» — выдох. Выдох — длиннее. Повторите цикл вдох-выдох около пяти раз и вновь обратите внимание на свое самочувствие. Вы чувствуете гораздо больше спокойствия и расслабления, не правда ли?
  3. А теперь вспомните, как вы дышите при мышечном усилии, например, при подъеме тяжести: вы набираете воздух в легкие, задерживаете дыхание и затем передвигаете тяжелый шкаф или стул, не правда ли? В целом, фаза вдоха является мобилизующей, фаза выдох — успокаивающей.

Соответственно, выделяют успокаивающее («вечернее») и мобилизующее («утреннее») дыхание.

Упражнение 3.  «Воздушный шар»

Встаньте, закройте глаза руки поднимите вверх, наберите воздух. Представьте, что вы – большой воздушный шар, наполненный воздухом. Постойте в такой позе 1-2 минуты, напрягая все мышцы тела. Затем представьте себе, что в шаре появилось небольшое отверстие. Медленно начинайте выпускать воздух, одновременно расслабляя мышцы тела: кисти рук, затем мышцы плеч, шеи, корпуса, ног. Запомните ощущение состояния расслабления. Выполняйте упражнение до достижения оптимального психоэмоционального состояния.

ЗАНЯТИЕ 4. МЕТОД СОСРЕДОТОЧЕНИЯ ВНИМАНИЯ

Метод сосредоточения внимания позволяет воспитать способность в важные моменты оставаться наедине с собой и предметом своей деятельности — конкретным вопросом или проблемой.

В сфере повышенного внимания не могут присутствовать одновременно два крупных объекта внимания. Один из них неизменно притягивает к себе всю нервную активность. Важно научиться вытеснять ненужную информацию, замещая его нужной, при этом делайте так, чтобы последняя стала интересной.

Упражнение 1. «Найти применение»

Предлагаемое упражнение нацелено на то, чтобы научиться видеть как можно больше вариантов, замечать необычное в обычном, развить творческие способности и внимание к предмету, который становится  интересным. 

Письменно ответьте на вопрос: «Зачем нужно учить стихотворения?» Запишите все варианты ответа, которые приходят вам в голову, пусть даже совсем необычные и фантастические.

Например: «Стихотворения нужно учить, чтобы…»

  1. Чтобы развивать свою память, образное мышление, внимание.
  2. Чтобы без проблем подыскать цитату к тому или иному событию или явлению.
  3. Чтобы производить впечатление на окружающих своей эрудицией.
  4. Чтобы тренировать ораторские способности, декламируя стихотворения вслух.
  5. Чтобы было чем занять свободное время.
  6. Чтобы, запоминая стихотворения, отвлекаться от всего остального.

Продолжите упражнение, выбрав какой-нибудь другой вопрос, например:

  • Зачем нужно делать уборку?
  • Зачем нужно контролировать выполнение поручения?
  • Каковы плюсы отрицательных эмоций?

Вы заметите, что, во-первых, напишите гораздо больше ответов, чем предполагали, начав упражнение. Во-вторых, начнете проявлять свою мыслительную активность. В-третьих, обратите внимание на то, что даже неинтересные, скучные дела могут оказаться нужными и полезными.

Упражнение 2. «Концентрация внимания»

Посмотрите на простой предмет, например, обыкновенную шахматную доску без фигур на ней. Просто смотреть на нее вам наскучит спустя одну-две минуты. Но взгляните иначе: отметьте черные квадраты на белом фоне, затем — белые на черном. Мысленно сузьте доску до размеров листа бумаги, затем пусть она станет площадью в квадратный метр (длина — один метр, ширина — один метр).

Весь секрет в том, чтобы суметь подсказать себе новую, неожиданную точку зрения. Таким образом, вы можете тренировать концентрацию внимание на любом достаточно простом предмете: стеклянном стакане, стуле, сумке. Разглядывайте предмет снова и снова, стремясь найти в нем как можно больше деталей, не отводя взгляд.

Продолжительность упражнения — 3-5 минут. Делайте упражнение до тех пор, пока не научитесь сравнительно легко удерживать внимание на предмете.

Концентрация внимания на более сложных предметах или действиях — это дело постоянных тренировок и переноса имеющихся навыков на другие ситуации.

Упражнение 3. «Луг»

Закройте глаза, сядьте удобнее, руки положите свободно на колени. Слушайте только то, что я вам говорю. Сконцентрируйтесь на моем голосе. Сделайте три глубоких вдоха, вдыхайте и выдыхайте спокойно, не напрягаясь. Вдох носом, выдох ртом, губы при этом чуть приоткрыты. Вы слышите только мой голос. Посторонние мысли пролетают мимо. Уберите своего «внутреннего критика», он не должен вам мешать слышать мой голос. Дыхание размеренное и спокойное, покой – покой – покой. Представьте, что вместе с воздухом в грудную клетку попадает частичками добрая энергия. Чистая, светлая, благодатная. С каждым вдохом ее больше, энергия – клубок желтых ниток. Почувствуйте ее согревающее присутствие, почувствуйте тепло в груди, оно ниточками проникает во все точки тела, эти лучики согревают вас. Вам уютно, приятно, комфортно, вы отдыхаете. Вдох – выдох. Концентрируйтесь на выдохе.

А теперь представьте, что вы на лугу, залитом светом солнца. Вслушайтесь. Что за звуки? Почувствуйте запах. Что это за запах? Цветы. Какие они – цвет, форма, большие, маленькие, какой запах?

Идите, идите по лугу. Вы вышли на дорогу. Что это за дорога? Узкая – широкая, извилистая – прямая? Что под ногами – трава, песок, щебень, асфальт, что чувствуете? Лес – вы заходите в него. Запах, звуки. Какие деревья? Вы в лесу. Дорога, тропа выводит из леса. Вы у реки. Какая она: широкая – узкая, глубокая – мелкая? Вы входите в воду. Она холодная, теплая? Почувствуйте, что вы ощущаете. Переходите реку. Снова луг. Какой это луг? Запах, цветы, ветерок. Что за аромат и свежесть? А теперь на счет «три» каждый откроет глаза. Раз, два, три – открыли глаза.

Изобразите в цвете то, что каждый из вас увидел.


ЗАНЯТИЕ 5. МЕТОД МЫШЕЧНОГО РАССЛАБЛЕНИЯ

Метод мышечного расслабления способствует снятию не только психического, но и физического напряжения. Его цель — вызвать ощущение тяжести и теплоты в определенных группах мышц нашего тела. Именно теплота и тяжесть характеризуют расслабленность и спокойствие.

Упражнение 1. «Расслабление»

Устройтесь поудобнее, закройте глаза и начинайте осваивать упражнение, цель которого — вызвать ощущение тяжести в ногах и руках. Отрегулируйте спокойное, умеренное, «вечернее» дыхание без счета. Представьте, что ваша правая рука становится тяжелой. Мысленно говорите себе (многоточия означают паузы): «Моя правая рука постепенно тяжелеет... Она приятно давит на одеяло... Тяжелеет каждый палец... Становится тяжелой ладонь... Это приятное ощущение тяжести в правой руке... Правая рука становится совершенно тяжелой».

Затем по той же формуле представьте, что тяжелеет левая рука. Наконец, обе руки тяжелые... Так же для ног. Окончательная формула: «Руки и ноги совершенно тяжелые». 

Если вызвать ощущение тяжести сразу не получается, свесьте руку с кровати, уроните ее и почувствуйте, какие ощущения возникают. Это и есть желаемый эффект тяжести. Затем приступайте к упражнению.

Упражнение 2. «Лимон»

Представьте, что вы в каждой руке держите по лимону. Начните выжимать сок из лимонов, чувствуя сильное напряжение в каждой руке. Выжав весь сок, можно их выбросить и взять новые лимоны, ведь сока должно хватить на целый стакан. Второй раз давим лимоны еще сильнее, а бросаем их медленно. Важно при этом почувствовать разницу между напряженной и расслабленной рукой. Взяв лимоны в третий раз, стараемся не оставить в них ни капли сока, и только после этого медленно ослабляем руки и бросаем воображаемые лимоны. Теперь расслабляем руки и плечи.

Упражнение 3. «Черепашка»

Расслабление всего тела. Представьте себя черепашкой, которая спокойно отдыхает около воды под теплым солнышком. Полное спокойствие и безопасность. Но когда приближается опасность, черепашка сразу же втягивает голову и конечности в панцирь. Как черепашка втяните голову и плечи, а руки и ноги подберите как можно ближе к туловищу.

Посидите некоторое время в такой позе. Но вот опасность миновала. И черепашка может снова расслабиться и отдыхать около воды под теплым солнышком. Можете расслабиться и принять удобную позу для отдыха.

Упражнение 4. «Сосулька»

Встаньте,  закройте глаза, руки поднимите вверх. Представьте что вы сосулька. Напрягите все мышцы вашего тела. Запомните эти ощущения. Замрите в этой позе на1-2 минуты. Затем представьте, что под действием солнца вы начинаете медленно таять. Расслабляйте постепенно мышцы рук, затем мышцы плеч, шеи, корпуса, ног. Запомните ощущения в состоянии расслабления. Выполняйте упражнение до  достижения оптимального психоэмоционального состояния. Это упражнение можно выполнять лежа на полу.

ЗАНЯТИЕ 6. КОМАНДНЫЕ ИГРЫ И УПРАЖНЕНИЯ

Игры и упражнения в команде способствуют формированию чувства поддержки, ощущения сопричастности к общему процессу, развивают умение помогать другим и принимать помощь. Также они способствуют расслаблению, дают возможность раскрепоститься, сбросить мышечные зажимы, сблизить участников, повысить степень доверия.

Игра 1. «Крокодил»

Участники делятся на 2 команды. Каждой команде необходимо задумать любой объект, существо (живой, неживой природы). Участники одной команды изображают заданный объект. Участники другой команды должны по представленной пантомиме угадать, что изображается, и назвать объект. Каждой команде дается пять попыток. Выигрывает та команда, которой удается угадать большее количество объектов.

Игра 2. «Карниз».

Постройтесь в шеренгу. Водящий должен пройти рядом с участниками, приставляя свой носок ноги к носку стоящего в шеренге, надо суметь не оступиться, сохранить равновесие. Водящему разрешается придерживаться руками за стоящих, выполняющих роль «карниза». Движение осуществляется по принципу «змейки»: первый идет, затем второй, третий и т. д. Перешедшие занимают места в шеренге на другом конце.

Упражнение 1. «Шурум-бурум»

. Водящему предлагается загадать чувство, а затем только с помощью интонации, отвернувшись от круга, и, произнося только слова «шурум–бурум»,  показать задуманное чувство.  Другие участники тренинга отгадывают это чувство.

Упражнение 2. «Сказка о городе»

 Мы вместе сочиним «Сказку о городе», в которой нет конфликтов, где все люди счастливы и любимы. А сказка начинается так:  «В одном прекрасном городе жила замечательная семья…».

Каждый участник по очереди, передавая мяч (мягкую игрушку), называет одно предложение для сочинения сказки.

ЗАНЯТИЕ 7. ФОРМИРОВАНИЕ ПОЗИТИВНОЙ УСТАНОВКИ


Упражнение 1. «Позитивная установка»

Самым мощным средством избавления от эмоционального напряжения является сознание человека. Главное — это установка человека на то, что жизнь — прекрасна и удивительна, что мы обладаем мозгом, чтобы мыслить, мечтать, самосовершенствоваться; глазами — чтобы видеть прекрасное вокруг: природу, красивые лица, рукотворные шедевры; слухом — чтобы слышать прекрасное: музыку, птиц, шелест листвы. Мы можем творить, двигаться, любить, получать массу удовольствий от того, что на каждом шагу дарит нам жизнь. Вопрос лишь в том, умеем ли мы все это замечать, ощущать, умеем ли радоваться.

Обсуждение психологических правил.

  • Позитивное отношение к жизни.  Психологическое правило: если можешь изменить ситуацию — измени ее, не можешь изменить обстоятельства — измени отношение к ним.
  • Разумный образ жизни. Психологическое правило: не можешь жить напряженнее, начинай жить умнее.
  • Умение без ущерба для здоровья пережить неудачу. Психологическое правило: жизнь ритмична - спады чередуются с подъемами.

Упражнение 2. «Жизненные ситуации»

Вспомните ситуацию проверки знаний, например, написание контрольной работы. Безусловно, эта ситуация, во время которой может возникнуть психологическое напряжение, поскольку она пугает и заставляет задумываться о результате, от которого зависит будущее. Страх неудачи может сформировать негативную установку, меняющую объективную оценку его возможностей.

Пример из жизни. Мужчина проезжал по сельской местности на своей машине, но вдруг машина заглохла – кончился бензин. Ничего не оставалось, как «голосовать» водителям автомобилей, проходящих мимо. Но проезжавшие машины даже не сбрасывали скорость. Первый водитель, остановившийся по просьбе, ответил, что у него самого чуть-чуть топлива осталось. Таким образом, мужчина простоял два часа, пока в подавленном настроении не отправилась к своей машине. И вдруг его неожидано  окликнули: «Может, помощь нужна?» И тогда мужчина подумала: «Я находилась под воздействием негативной установки!»

Негативные мысли деструктивны, так как в ожидании провала каждый из нас принимает решение, последствия которого очень сложно исправить. Если проецировать на учебу – это недописанная контрольная работа («все, больше не знаю»), это недосказанный ответ у доски и т. д.

Вспомните, когда негативная установка повлияла на результат какой-либо вашей деятельности.

Проходит обсуждение в группе. Ситуации записываются на отдельных карточках.

Упражнение 3. «Преимущества сложившейся ситуации»

Как лучше действовать в напряженной ситуации, вызывающей негативную установку?

  • Попытаться переключить внимание.
  • Попробовать объективно описать напряженную ситуацию.
  • Найти преимущества сложившейся ситуации.

Каждый из участников берет по одной карточке, из тех, что были приготовлены в предыдущем упражнении, и записывает как можно больше преимуществ описанных там ситуаций. Затем проходит обсуждение.

Упражнение 4. «Две стороны медали»

Разделите лист пополам. В левой стороне напишите все плохое, связанное с вашим состоянием на данный момент времени, справа – все хорошее. Затем объединитесь в группы-тройки, сравните написанное, оставьте только совпадения.

Ответы зачитываются представителями групп. Происходит обсуждение: каковы впечатления от выполнения. Чему научились?

Упражнение 5. «Маяк»

Это упражнение хорошо помогает в тех случаях, когда вы чувствуете себя беззащитным, уязвимым, «покинутым».

Представьте себе маленький скалистый остров вдали от континента. На вершине острова – высокий, крепко поставленный маяк. Вообразите себя этим маяком, стоящим на скалистом острове. Ваши стены такие толстые и прочные, что даже сильные ветра, постоянно дующие на остров, не могут покачнуть вас. Из окон вашего верхнего этажа вы днем и ночью в хорошую и плохую погоду посылаете мощный пучок света, служащий ориентиром для судов. Помните о той энергетической системе, которая поддерживает постоянство вашего светлого луча, скользящего по океану, предупреждающего мореплавателей о мелях и являющегося символом безопасности для людей на берегу. Постарайтесь ощутить в себе внутренний источник света, который никогда не гаснет.

Обсуждение ощущений.

Нарисуйте свой образ в данный момент, отразите его в цвете.

Подведение итогов.

Упражнение 6. «Свеча доверия»

Педагог-психолог зажигает свечу и пускает по кругу, каждый участник говорит соседу заключительные слова о своих чувствах и ощущениях во время общения в группе.

Приложение 1.

ЭКСПРЕСС–МЕТОДЫ ПО ПРЕОДОЛЕНИЮ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ НАПРЯЖЕННОСТИ

  1. Сосчитать про себя до десяти.
  2. Порисуйте на бумаге фигуры людей, линии, улыбающееся лицо, все, что захочется.
  3. Сложите руки в «замок» за спиной. Так как отрицательные эмоции «фиксируются» в виде напряжения на шее ниже затылка и на плечах, напрягите руки и спину, потянитесь, расслабьте плечи и руки. Сбросьте напряжение с кистей. Сложите руки в «замок» перед собой. Потянитесь, напрягая плечи и руки, расслабьтесь, встряхните кисти.
  4. Сожмите кисти в кулаки как можно сильнее. Напрягите руки. Разожмите кулаки и пошевелите пальцами. Встряхните их.
  5. Приподнимите плечи с напряжением, затем опустите их. Повторите 3 раза, затем поднимите каждое плечо несколько раз.
  6. Погримасничайте, т. е. наморщите лицо, начиная со лба. Расслабьте мышцы лица.
  7. Встаньте и сделайте несколько упражнений на потягивание: дотянуться до звезд, до земли, распахнуть руки в стороны.
  8. Подъем по лестнице — хорошая физическая нагрузка, помогающая снять нервное напряжение. Иногда достаточно подняться по лестнице на 4-5 этаж, чтобы снять его.
  9. От стресса можно избавиться, просматривая альбом с хорошими репродукциями картин. Выберите картину, которая вам нравится. Внимательно рассмотрите ее, не упуская ни одной детали, после чего попробуйте прочувствовать ее атмосферу и представить себя в ней.
  10. Вода оказывает на нервную систему успокаивающее действие. Душ быстро «смывает» стресс. Можно также просто подержать руки под струей холодной воды.
  11. Посмотрите на ситуацию с высоты птичьего полета и скажите себе: «Успокойся», - и успокойтесь.
  12. Улыбнитесь!   Зафиксируйте  улыбку   на  лице   на   10-15   секунд.   При  улыбке расслабляется гораздо больше мышц, чем при обычном положении. Почувствуйте радость, которая расходится по всему телу от улыбки. Сохраните это состояние.

Приложение 2.

КОПИЛКА ПОЛЕЗНЫХ СОВЕТОВ

  1. Регулярно высыпайтесь.
  2. Больше бывайте на свежем воздухе.
  3. Составляйте список дел на сегодня.
  4. Ставьте перед собой только реальные цели.
  5. Выделяйте в день хотя бы один час для своих любимых занятий.
  6. Улыбайтесь и говорите себе комплименты, смотрясь в зеркало.
  7. Расскажите о своих неприятностях близкому человеку.
  8. Приготовьте чашку тёплого чая из трав, примите тёплый душ.
  9. Избегайте лишних обещаний, оцените свои возможности.
  10. Знайте свои подъёмы и спады настроения.
  11. Живите сегодняшним днём, не требуйте слишком многого для себя.
  12. Вспомните свои ощущения, когда всё было хорошо.
  13. Не старайтесь угодить всем – это не реально.
  14. Помните, что Вы не одиноки.
  15. Будьте оптимистом! Это поможет находить в жизни куда больше радости, чем уныния.
  16. Не торопитесь принимать какие-либо решения. Сначала успокойтесь.
  17. Примите свою неудачу! У каждого человека есть свои достоинства и недостатки.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Бакштанский В.Л., Жданов О.И. Менеджмент вашего здоровья. – М.: Пер Сэ Издательство, 2000. – 221с.
  2. Гальперин Я.Г., Жданов О.И.  Технология психологической самозащиты. Стресс – дистресс – проблема XX века. – М.: ВНИЦТНМ «ЭННОМ», 1997. – с.49.
  3. Жданов О.И.  Основы персонального стресс-менеджмента: Учебное пособие. М: Изд-во РАГС, 2003. – 64 с. 
  4. Жданов О.И. Технология самосбережения в экстремальных условиях: Учебное пособие. М.: Изд-во РАГС, 1998. – 79с.
  5. Китаев-Смык Л.А. Психология стресса. Психологическая антропология стресса. – М.: академический  Проект, 2009. – 943с.

Психологические упражнения

Психологические упражнения помогают участникам тренинга лучше познать себя, увидеть свои сильные и слабые стороны, наметить пути ближайшего развития. Ещё одна важная задача психологических упражнений — научиться лучше понимать других людей, проще договариваться с ними.

Психологические упражнения очень разнообразны. Но, в конечном счете, все они помогают участникам тренинга стать гармоничнее, успешнее, счастливее.

Психологические упражнения чаще всего используются на тренингах личностного роста. Но не только. Психологические упражнения тренеры также часто включают в программу тренингов коммуникации, уверенности, стрессоустойчивости, целеполагания.

Эксперты крупнейшего профессионального портала для тренеров Trenerskaya.ru подобрали для вас 7 интересных психологических упражнений, которые можно найти в открытом доступе.

Психологическое упражнение «Подарок»

Цель: Упражнение повышает самооценку участников, стимулирует их работу над собой. Улучшает настроение участников и атмосферу в группе.

Время: 25–35 минут

Размер группы: 8–16 участников

Сядем в круг. Пусть каждый из вас по очереди сделает подарок своему соседу слева (по часовой стрелке). Подарок надо сделать (вручить) молча (невербально), но так, чтобы ваш сосед понял, что вы ему дарите. Тот, кто получает подарок, должен постараться понять, что ему дарят. Пока все не получат подарки, говорить ничего не надо. Все делаем молча.

Когда все получат подарки (круг замкнется), тренер обращается к тому участнику группы, который получил подарок последним, и спрашивает его о том, какой подарок он получил. После того как тот ответит, тренер обращается к участнику, который вручал подарок, и спрашивает о том, какой подарок он сделал. Если в ответах есть расхождения, нужно выяснить, с чем конкретно связано непонимание. Если участник группы не может сказать, что ему подарили, можно спросить об этом у группы.

Итоги упражнения:

При обсуждении упражнения участники могут формулировать условия, которые облегчают понимание в процессе общения. Чаще всего к этим условиям относят выделение существенного, однозначно понимаемого признака «подарка», использование адекватных средств невербального изображения существенного признака, концентрацию внимания на партнере.

Психологическое упражнение «Мои недостатки»

Цель: Упражнение повышает самооценку участников, стимулирует их работу над собой.

Время: 25–35 минут

Размер группы: Любой

Очень важно попытаться найти новое название вашим воображаемым недостаткам. Обозначьте их так: свойства, которые можно совершенствовать. Слово «слабость» несет в себе оттенок безнадежности и неизменности. Заменив его на другое, допускающее возможность совершенствования, вы начинаете по-другому смотреть на жизнь.

В течение 5 минут напишите подробный список причин, по которым вы не можете полюбить себя. Если вам не хватит отведенного времени, можете писать дольше, но ни в коем случае не меньше. После того как напишите, вычеркните все то, что соотносится с общими правилами, принципами: «Любить себя не скромно», «Человек должен любить других, а не себя». Пусть в списке недостатков останется только то, что связано лично с Вами.

Теперь перед вами список ваших недостатков, список того, что портит вам жизнь. Подумайте, а если бы эти недостатки принадлежали не вам, а какому-нибудь другому человеку, которого вы очень любите, какие из них простили бы ему или, может быть, посчитали даже достоинствами? Вычеркните эти черты, они не смогли помешать вам полюбить другого человека и, следовательно, не могут помешать полюбить себя.

Отметьте те черты, те недостатки, которые вы могли бы помочь ему преодолеть. Почему бы вам не сделать то же самое для себя? Выпишите их в отдельный список, а из них вычеркните те, которые сможете преодолеть.

С теми, что остались, поступите следующим образом: скажем себе, что они у нас есть, надо научиться жить с ними и думать, как с ними справиться.

Мы же не откажемся от любимого человека, если узнаем, что некоторые его привычки нас, мягко говоря, не устраивают.

Психологическое упражнение «Я хочу изменить в себе»

Цель: Упражнение помогает формированию новых качеств в себе, ускоряет личностный рост участников.

Время: 25–35 минут

Размер группы: Любой

Чтобы начать упражнение, возьмите бумагу и ручку и разделите лист на две колонки.

 

Черты характера, от которых я хочу избавиться

 

Черты характера, которые я хочу приобрести

Теперь, положив заготовленную таблицу перед собой, постарайтесь расслабиться и подумать о себе. Вы можете выключить свет, но оставьте достаточное освещение, чтобы Вы могли писать. Потом посмотрите на первую колонку, начните «мозговой штурм» и быстро и не задумываясь запишите все черты, от которых вы хотите избавиться. Записывайте все, что приходит вам в голову, и не пытайтесь рассуждать, реально ли для вас избавиться от этого качества.

Например, если вы храпите, то, скорее всего, избавиться от такого недуга Вы не в состоянии — этот факт не мешает Вам записать его в первую графу Продолжайте, пока вы не запишете хотя бы 5-7 черт характера. Затем обратитесь ко второй колонке, начните «мозговой штурм» и быстро запишите все черты, которые вы хотите приобрести. В некоторых случаях они могут быть противоположны чертам, от которых вы хотите избавиться (например, вместо того, чтобы быть застенчивым, вы хотите быть более общительным, вместо того, чтобы быть нетерпимым к людям, вы хотите быть более толерантными).

Прекрасно!

Просто продолжайте этот процесс и записывайте все, что вам приходит в голову, не пытаясь критиковать или оценивать это. Кроме того, не пытайтесь сейчас рассуждать, реально ли для вас приобрести это качество. Вновь продолжайте записывать, пока не перечислите хотя бы пять черт или пока процесс не начнет замедляться. Когда вы почувствуете, что закончили, вы готовы к тому, чтобы определить приоритетность черт, от которых вы хотите избавиться или которые вы хотите приобрести.

Сначала исключите повторения. Например, если вы записали: «стать менее негативным и критично настроенным», противоположной чертой было бы «стать более позитивным и благосклонным». После того, как вы записали эту противоположную черту, вычеркните ту черту характера, от которой вы хотите избавиться. Для установления приоритетов поочередно рассмотрите каждую из черт в списке и определите, насколько она важна для вас, присваивая буквы:

  • А (очень важная)
  • В (важная)
  • С (желательно иметь, но не так важно)

Напишите эти буквы рядом с каждой чертой. Посмотрите на черты, отмеченные буквой А. Если в этой категории у вас имеется более чем одна черта, оцените их по приоритетности: 1, 2, 3 и т. д.

Сейчас вы установили приоритеты, и в первую очередь будете работать над развитием наиболее важных для вас черт. Но работайте над развитием максимум трех черт одновременно. Как только вы почувствуете уверенность, что сделали их своими индивидуальными качествами, переходите к следующим чертам в вашем списке в порядке их приоритетности (работайте по порядку над всеми чертами А, потом над чертами В и, наконец, над чертами С). Если вы почувствуете, что вы сильно изменились, составьте для себя новый список приоритетов.

Психологическое упражнение «Без оценок»

Цель: Упражнение тренирует умение общаться безоценочно, вырабатывает более позитивное отношение к людям.

Время: 15–20 минут

Размер группы: Любой

Группа делится на пары. Партнерам надо по очереди рассказать друг другу об общих знакомых, избегая оценок. Высказывания должны быть в описательном стиле.

Каждый партнер работает 4 минуты. Во время его речи второй партнер отслеживает наличие оценок, маркирует (дает сигнал), если они есть.

Подведение итогов упражнения:

  • Какие были трудности?
  • Что помогало избегать оценочных высказываний?
  • Какие новые качества в себе открыли?

Психологическое упражнение «Спутанные цепочки»

Цель: Упражнение учит эффективно коммуницировать между собой, помогает сплотить команду.

Время: 15–30 минут

Размер группы: 12–20 участников

Все участники группы встают в круг, закрывают глаза и протягивают перед собой правую руку. И сцепляются с той рукой, которую встретили первой.

Затем участники вытягивают левые руки и снова ищут себе партнера. Ведущий помогает рукам соединиться и следит за тем, чтобы каждый держал за руки двух людей, а не одного.

Участники открывают глаза.

Теперь их задача — распутаться, не разжимая рук.

В результате возможны такие варианты: либо образуется круг, либо несколько сцепленных колечек из людей, либо несколько независимых кругов или пар.

Подведение итогов упражнения:

  • Довольны ли вы своим результатом?
  • Что помогало, что мешало в процессе?
  • Кого хотите отдельно выделить, поблагодарить за ваш результат?

Психологическое упражнение «На риск»

Цель: Это очень короткое упражнение. Упражнение на доверие.

Время: 5 минут

Размер группы: Любой

Сейчас мы с вами проведем упражнение, связанное с определенным риском. Прошу Вас довериться мне и войти в круг тем, кто хочет мне помочь…»

После того, как все желающие войдут в круг, поблагодарите их и скажите, что на этом упражнение закончено.

Подведение итогов упражнения:

Спросите у вышедших, почему они это сделали? У тех, кто не вошел,— почему? Обсудите, как повлияла фраза «Доверьтесь мне» на их решение.

Почему люди часто доверяют другим, не задумываясь о последствиях, и т. д. ?

Психологическое упражнение «Жизненные цели»

Цель: Упражнение помогает выработать жизненные цели.

Время: 25–35 минут

Размер группы: Любой

Шаг 1.  Поговорим о ваших жизненных целях. Возьмите ручку, бумагу. В течение 15 минут подумайте над вопросом «Что я действительно хочу получить от своей жизни?» Долго не думайте, записывайте все, что приходит вам в голову. Уделите внимание всем сферам вашей жизни. Фантазируйте. Чем больше — тем лучше. Отвечайте на вопрос так, словно вы обладаете неограниченным ресурсом времени. Это поможет вспомнить все, к чему стремитесь.

Шаг 2. Теперь, за две минуты вам нужно выбрать то, чему бы вы хотели посвятить ближайшие три года. А после этого еще две минуты — чтобы дополнить или изменить список. Цели должны быть реалистичны. Работая на этом и на последующих шагах, в отличие от первого, пишите так, как если бы это были ваши последние годы и месяцы. Это позволит сконцентрироваться на действительно важных для вас вещах.

Шаг 3. Сейчас мы определим цели на ближайшие шесть месяцев — две минуты на составление списка и две минуты на его корректировку.

Шаг 4. Уделите две минуты работе над аудитом своих целей. Насколько они конкретны, насколько соответствуют друг другу, насколько ваши цели реалистичны в категориях времени и имеющихся ресурсов. Возможно, вам следует ввести новую цель — приобретение нового ресурса.

Шаг 5. Периодически пересматривайте свои списки, хотя бы для того, чтобы убедиться, что вы двигаетесь в выбранном направлении. Выполнение этого упражнения похоже на использование карты в походе. Периодически вы обращаетесь к ней, корректируете маршрут, возможно даже меняете направление, но главное, знаете куда идете.

Подведение итогов упражнения:

  • Как вы себя ощущаете после упражнения?
  • Какие интересные выводы вы для себя сделали?
  • Что было неожиданным для вас?
  • Что было труднее всего? Почему?
  • Кто составил реалистичный план и готов ему следовать?

Итак, мы представили вашему вниманию 7 качественных психологических упражнений. Но стоит учесть, что поскольку эти упражнения взяты из свободных источников, то они могут быть уже известны участникам ваших тренингов, т. к. доступны многим тренерам.

Когда вам понадобятся:

  • эксклюзивные и лучшие упражнения, известные только малому кругу тренеров-профессионалов
  • упражнения с подробно прописанной тренерской методикой их проведения, раскрывающей всю «подводную часть» тренерской работы, все тренерские «фишки» и секреты,

то вы всегда можете найти такие упражнения для тренингов на профессиональном тренерском портале Trenerskaya.ru

Этот портал вырос на базе крупнейшего психологического центра «Синтон». За более чем 30 лет работы центром «Синтон» была собрана, наверное, крупнейшая база лучших игр и упражнений для психологических тренингов.

TRENERSKAYA.RU — это команда тренеров-профессионалов, которые:

  • отбирают только самые лучшие, самые яркие и эффективные упражнения по самым разным тренерским темам
  • профессионально и подробно описывают скрытую методику их проведения!

Приобрести наши тренерские методички упражнений по самым доступным ценам вы можете в разделе «Упражнения для тренингов».

Мы рекомендуем вам, прежде всего, такие психологические упражнения:

Упражнение «Светофор» уникально, поскольку является авторской разработкой профессора психологии Н. И. Козлова.

Невероятное по своей эффективности упражнение, способное за какой-нибудь час совершить «революцию» в умах участников тренинга. Настоящая «жемчужина».

Многие люди не умеют ценить то, что в их жизни уже есть: материальные, духовные блага, отношения с близкими людьми. Если же неожиданным образом человек теряет то, что ранее у него было, то попадает в состояние эмоционального негатива. И чем сильнее по степени негатива событие, тем сложнее человеку удерживать свое позитивное отношение к людям в частности и к жизни вообще. С помощью этого инструмента тренер помогает участникам, не проходя ситуацию потери в жизни, произвести инвентаризацию своих ценностей, одновременно снижая для себя эмоциональную включенность в неприятную ситуацию.

Как думаете, что будет, если вы предложите участникам тренинга научиться технике, позволяющей совершенно понимать и чувствовать своего собеседника, вплоть до его самоощущения и хода мыслей? Вероятнее всего они подумают, что вы их либо разыгрываете, либо будете учить какой-нибудь сложной технике, которой надо учиться годами и обладать природной предрасположенностью.

А если вы скажете им, что это не шутка, и что за 30 минут вы действительно научите их несложной и доступной технике понимания своего партнера по коммуникациям, технике, которой может обучится любой человек? Конечно, они с радостью ухватятся за такую возможность.

Упражнение «Вчувствование» позволяет дать возможность попрактиковаться в этой самой технике и уже на первых этапах получить удивительные результаты.

Очень действенное и «глубокое» упражнение, способное вызвать реальные изменения в самооценке участников тренинга.

Упражнение «Суд» действительно похоже на судебное заседание, поэтому вероятнее всего станет самым ярким и важным событием тренинга для всех участников, которые получают возможность публично услышать обратную связь от своих коллег по группе. Несмотря на то, что обратная связь дается в конструктивной форме, оно все-такисодержит, как «позитивные», так и «негативные» замечания, и поэтому станет для группы настоящим испытанием. Зато на выходе участники тренинга получат возможность увидеть адекватность собственной самооценки, испытать свою способность спокойно выслушивать или озвучивать критику, получить более объективное представление о том, как их действия и проявления оценивают окружающие.

Упражнение просто необходимо на каждом тренинге уверенности (какая уверенность может быть без адекватной и устойчивой самооценки?). Идеально впишется в тренинг личностного роста, станет хорошим дополнением тренинга стрессоустойчивости.

Игровое упражнение, расширяющее представления участников тренинга о себе, повышающее уверенность и открывающее новые перспективы. Раскрывает творческий потенциал участников тренинга, настраивает и мотивирует группу на дальнейшую работу. Может быть как разогревом, так и основным тематическим упражнением.

Упражнение «Я отлично умею!» прекрасно подходит для тренингов личностного роста и мотивирующих тренингов. Будет хорошим вариантом для подростковых и молодежных групп. Его успешно можно совместить с задачами командообразующих тренингов, и сделать весьма показательным на тренинге уверенности. Кроме того упражнение незаменимо для тренингов открытия собственного дела и тренингов трудоустройства.

Очень хорошее и действенное упражнение на целеустремленность, предоставляющее участникам тренинга возможность проработать свои сомнения и возможные препятствия на пути к своей цели. Повышает энергетику и мотивацию группы на дальнейшее обучение.

Подходит к любым тренингам, касающихся темы достижения целей. В первую очередь это, конечно, тренинги целеполагания, уверенности в себе, мотивационные тренинги, а также тренинги личностного роста и стрессоустойчивости.

Тренер имеет возможность наглядно продемонстрировать участникам, как возникающие незначительные препятствия могут мешать достижению целей, и как легко их преодолеть, просто имея должную целеустремленность.

Вам понравилась статья?
Нажмите на кнопки социальных сетей и поделитесь ею с друзьями и коллегами:

Психологический тренинг на стрессоустойчивость

Вдумайтесь в статистику, опубликованную исследователями из США: более 30 % населения Земли ощущает стресс постоянно. Почти половина опрошенных считает, что в грядущие 5 лет эта тенденция будет прогрессировать. Неспособность противостоять стрессу сказывается в любой сфере жизни: и в личной, и в профессиональной. Вероятно, поэтому одним из качеств человека, наиболее ценимых работодателями, является стрессоустойчивость. Почему? 

  • Стрессоустойчивый человек всегда сохраняет самообладание;
  • Он с «холодной головой» подходит к разрешению сложных ситуаций;
  • На него можно положиться в переговорах;
  • Низкий уровень эмоциональности позволяет ему не отвлекаться на внешние раздражители и быстрее принимать решения.

А что делать, если понимаешь, что не получается своими силами сопротивляться стрессу? В этом случае на помощь приходит обучение, в ходе которого специалисты в интерактивной форме помогут освоить упражнения, повышающие спокойствие и самообладание.

Тренинг стрессоустойчивости

Как понять, что пришла пора посетить тренинг стрессоустойчивости? Есть несколько признаков, при которых вам стоит задуматься об укреплении нервной системы:

  • Вы часто испытываете раздражение даже по незначительным поводам (ребенок снова не заправил постель, коллега забыл свою чашку на вашем столе, вам не уступили место в метро…)
  • Вы беспокоитесь по поводу любой задачи, которую ставит руководитель, испытываете страх не справиться, переживаете.
  • Вы замечаете, что с трудом сходитесь с людьми, знакомство с новым человеком вызывает у вас стресс, вы волнуетесь больше, чем обычно, перед деловыми переговорами.
  • Испытываете сложности в личном общении с женщинами (мужчинами).
  • Не проходящая усталость стала мучительной. Вы плохо спите ночами, срываетесь на близких, перестали испытывать радость.

Если замечаете за собой один или несколько из вышеперечисленных симптомов, пора на тренинг! На нем вы сможете отработать практики, которые позволят вам изменить взгляд на проблемы и научиться справляться с ними с наименьшими энергетическими затратами.

Что обычно есть в программе тренинга по стрессоустойчивости?

  • Визуализация причин и источников стресса: вы сможете «проговорить» собственные страхи и опасения и послушать других участников;
  • Вам расскажут о природе и видах стресса: «врага» надо знать в лицо! Вы научитесь оценивать происходящее по степени важности для вас и научитесь не расстраиваться по мелочам;
  • Вы сможете обменяться с тренером и другими участниками «рецептами» ухода от стресса и его профилактики. Часто бывает так, что на занятии присутствуют люди, имеющие успешный опыт работы именно с теми источниками стрессовых ситуаций, с которыми пока сложно справляться вам;
  • В процессе групповых и индивидуальных упражнений и игр вы ощутите, что человек априори сильнее любых обстоятельств, а страхи и переживания – просто ваше отношение к ним. Меняя его, вы снижаете уровень тревожности и становитесь более уравновешенными и спокойными.

Как поддерживать полученные на тренинге знания?

Как спортсмены без регулярных тренировок теряют мышечную массу, скорость и выносливость, так и посетители психологических тренингов без приложения регулярных усилий теряют приобретенные навыки. Тренинг стрессоустойчивости – это лишь начало вашей работы над собой, а не «волшебная таблетка», приняв которую, вы сразу измените образ мыслей и поведение. Вот простые правила, которые помогут вам оставаться в хорошей психологической форме и выдерживать эмоциональные нагрузки в соответствии с ритмом жизни:

  1. Поставьте цель – каждый день вовремя ложиться спать, чтобы сон длился не менее 7-8 часов.
  2. Утром примите приятный по температуре душ и негромко включите любимую мелодию. Не спеша позавтракайте, выпейте чашку ароматного кофе. Без телефона в руках!
  3. Контролируйте свои мысли. При появлении тревожных берите пример с героини «Унесенных ветром» и неизменно говорите: «Я подумаю об этом позже!»
  4. Если есть возможность, в свободное время играйте в шашки или шахматы – они помогают развить стратегическое мышление, которое поможет вам видеть любые ситуации в развитии и прогнозировать наиболее благоприятный их исход.
  5. Старайтесь менять обстановку, чаще выходите из круга «дом-работа-дом». Расширяйте кругозор, посещайте клубы по интересам.
  6. По мнению многих психологов, самыми подходящими видами спорта, профилактирующими стресс, являются йога, восточные единоборства и плавание.
  7. Победить неуверенность в себе перед противоположным полом помогают танцы.

Таким образом, изменив образ жизни и свое восприятие ситуаций, которые ранее считали травмирующими, а также выполняя рекомендации, полученные на тренинге, вы избавитесь от стресса.

Автор: Александр Петрищев

Педагог, коуч, эксперт по психологии влияния и ораторскому искусству, Александр Петрищев. 15 лет опыта преподавания. 30 000 выпускников, более 100 корпоративных клиентов. Записаться на личную консультацию 8-925-589-54-08. Подробнее о тренере.

Психологический тренинг: «Профилактика стрессов у педагогов»

Цель: ознакомление педагогов с понятием стресса, его признаками, исследовать стрессовые факторы в жизни человека и найти пути уменьшения их негативного влияния. Показать важность чувства здорового эгоизма, развивать навыки самоанализа.

Продолжительность:  1:30 минут.

Ресурсное обеспечение:  плакат «Правила работы в группе», магнитофон, диск с живой музыкой, раздаточный материал, бумага, ручки.

Ход психологического тренинга

Вступительное слово 

Сообщение темы и цели занятия.

Профессия педагога - одна из самых «нервных» и относится к категории «группы риска». Каждому из нас на этом нелегком пути нужна помощь.

Психолог. Сегодня на нашем занятии мы сделаем попытку определить степень удовлетворенности своей профессией, собой вообще, выявить факторы, влияющие на развитие наших эмоциональных состояний, а также уровень рефлексии.

Упражнение «Знакомство»

Цель:  развитие саморефлексии, повышение доверия участников друг к другу, содействие сплоченности группы.

Инструкция.  Продолжите по кругу предложение «Я люблю свою работу за ...»

Рефлексия упражнения.

Какие ощущения у вас вызвало это упражнение?

Ознакомление с правилами работы в группе

Цель:  установление принципов работы в группе; создание ощущения защиты; осознание особенностей общения в группе, содействие организации эффективного пространства для личностного развития педагогов. Для свободного обсуждения и принятия ведущим предлагаются правила работы в группе:

1. Общение на основе доверия. Важно, чтобы участники максимально доверяли друг другу. Создание атмосферы доверия можно начать с предложения принять единую форму обращения друг к другу на «ты». Это психологически ставит всех в равные позиции, в том числе и ведущего, независимо от возраста, социального статуса, жизненного опыта и т. д.

2. Общение по принципу «здесь и сейчас». Важно говорить о своих актуальных чувствах и мыслях. Развитая рефлексия помогает человеку быть самокритичным, лучше узнать себя и собственные личностные особенности, а также понимать состояния других членов тренинговой группы. Поэтому во время занятий все говорят только о том, что беспокоит их именно сейчас, и обсуждают происходящее с ним в группе.

3. «Я-высказывания». Для более откровенного общения во время занятий следует отказаться от безличной речи, которая помогает скрыть свою позицию и, тем самым, избежать ее осознания. Поэтому мы заменяем высказывания типа: «Большинство людей считает, что ....» - следующее: «Я считаю, что ...» и т. Это предполагает отказ от безадресных суждений о других.

4. Искренность общения. Все члены группы должны попытаться отбросить все роли, быть самим собой. Если нет желания высказываться искренне и откровенно, лучше промолчать.

5. Конфиденциальность. Все, что происходит во время занятий, ни в коем случае не разглашается.

6. Активность, ответственность каждого за результаты работы в группе. Нужно помнить, что эффективность работы тренинговой группы зависит от вклада каждого ее члена и необходимости работать не только для себя, для решения собственных проблем, но и на других, так как помощь другому- способ познать себя.

7. Правило «СТОП». Тот член группы, который не желает отвечать на любой вопрос, участвовать в любой игре, процедуре из причин нежелания быть искренним, или по причинам неготовности к откровенности, имеет право сказать «Стоп!» И таким образом исключить себя из участия в процедуре. Однако, это правило желательно использовать по возможности редко, так как оно ограничивает человека в самопознании себя.

8. Уважение к тому, кто говорит. Когда высказывается кто-то из участников, мы его внимательно слушаем, давая возможность сказать то, что он желает. Не критикуем и признаем право на выражение своего собственного мнения. Право предусматривает невозможность прерывать говорящего.

Упражнение «Ассоциации»

Участники сидят в кругу. Передают друг другу игрушку, называя как можно больше ассоциаций к слову «здоровье»:

- успех;

- покой;

- общение:

- уверенность:

- стабильность;

- общение с природой;

- жизнерадостность;

- гармония;

- хорошее самочувствие и тому подобное.

Информационное сообщение психолога

«Самое главное в жизни здоровье!» - так, наверное, ответит чуть ли не каждый человек, если его спросить что для него главное в жизни. Особенно в вопросах сохранения здоровья должны быть осведомлены педагоги, для того, чтобы учить этому подрастающее поколение. Компетентное отношение к собственному здоровью включает в себя следующие составляющие:

-   соматическое здоровье;

- клиническое здоровье;

- физическое здоровье

- психическое здоровье;

- уровень валеологических знаний.

Здоровье - это состояние полного физического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней и физических недостатков. Современное представление о здоровье называют холистическим (от англ. «Whole» - целостный). Оно учитывает не только физическое благополучие человека, но и другие измерения: его эмоциональное состояние, интеллектуальное развитие, уровень социальности и духовности.

 В основном к ухудшению здоровья приводят стрессы. Стресс - нормальная реакция организма на угрозу, изменение внутреннего состояния, нарушения внутреннего равновесия. Наиболее опасным для жизнедеятельности организма является хронический стресс, который характеризуется постоянным нарушением внутреннего равновесия. Симптомы хронического стресса: нарушение памяти и концентрации внимания, бессонница, депрессия, чувство вины. Последствия - головная боль, псориаз, выпадение волос, повышенное давление, сердечные болезни,

Стрессоустойчивость обусловлена ​​несколькими причинами:

В современном мире сформировалась угрожающая тенденция к усилению роли стрессовых факторов среды как фактора, нарушающего здоровья. До 90% всех заболеваний человека в той или иной степени связаны со стрессом.

В сокровищницу человечества накоплено много профилактических техник, овладение которыми стало возможным благодаря стресменеджменту.

Первое положение детерминирует необходимость борьбы со стрессом, второе - обусловливает возможность его эффективной профилактики.

Надо обратить внимание на то, что не всегда и не все стрессы бывают отрицательными. В некоторой степени они даже полезны, так как играют мобилизующую роль и помогают человеку приспособиться к изменяющимся условиям. Нормативные стрессы не травмируют психику, а побуждают человека к осмыслению ситуации, личностному росту. Они имеют познавательную ценность. Слово стресс (от англ. – «напор») - это совокупность защитных физиологических реакций организма, возникающих в ответ на воздействие различных неблагоприятных факторов (стрессоров).

Виды стресса:

1. эустресс  - это стресс, вызванный положительными стрессорами (непредсказуемая победа в соревновании, олимпиаде). Он активизирует и мобилизует внутренние резервы человека, добавляет интереса к жизни, заставляет действовать более интенсивно.

2. Дистресс  - вызванный негативными стрессорами (опоздание на важное мероприятие, проигрыш в соревновании и т.д.). Это разрушительный процесс, который дезорганизует поведение человека, активизирую глубинные адаптационные резервы организма. Такой длительный стресс может перерасти в невроз или психоз.

Возможные реакции организма на стресс:

дезадаптация - человек пытается приспособиться к стрессовой ситуации, но ему это не удается;

пассивность - возникновение состояния беспомощности, безнадежности, депрессии;

активная защита от стресса - смена деятельности с целью достижения душевного равновесия (спорт, музыка, физический труд)

активная релаксация (расслабление) - повышает естественную адаптацию организма к стрессовой ситуации.

Упражнение «Продолжи предложение»

Цель:  сбор дополнительной диагностической информации и материала для коррекционно-формирующей работы.

Педагогам предлагается продолжить предложение первыми попавшимися фразами, которые приходят в голову. На листе бумаги педагоги записывают только продолжение следующих фраз: «Больше всего я боюсь ... Меня огорчает ... Я нервничаю, когда ...»

Обобщаются причины стресса:

-  Причины, связанные с межличностными отношениями.

Конфликт является основной типичной причиной стресса.

-  Причины, связанные с окружающей средой:

1.  Наш мозг страдает от отсутствия света и ярких вещей. Осенью и зимой в организме вырабатывается больше гормона сна - мелатонина. Именно он отвечает за хорошее настроение и желание спать. Депрессии, ожирения, ревматические боли - вот далеко не полный перечень симптомов, вызванных «Сезонным эмоциональных расстройств», вызванным недостаточностью естественного освещения. Кроме того, в пасмурные дни организм человека недополучает достаточное количество витамина Д, который синтезируется с помощью солнечного света. Его нехватка мешает синтезу гормона лептина, который сигнализирует мозгу о том, что нам уже достаточно употреблять пищу - а это ведет к перееданию. Поэтому нужно выходить днем на свежий воздух хотя бы на время и носить яркие вещи.

2. Недостаток пространства. Эта причина свойственна жителям больших городов, а также людям, которые работают в тесных помещениях.

3. Шум. Постоянный низкочастотный шум, вызванный офисным оборудованием или уличным транспортом.

-  Причины, связанные с вредными привычками.

Наиболее характерна необходимость именно для педагогов - повышенная потребность в кофе, как в психостимуляторов. Лучше заменить кофе на теплое молоко с медом - он повышает в организме уровень антистрессовых гормонов

-  Причины, связанные с экстремальными условиями.

1.  Новизна, необычность, внезапность воздействия.

2.  Сложность задачи, дефицит времени, монотонность.

3.  Акцентирование тестового характера действия человека в экспертной ситуации: задача, которую выполняет человек, становится измерением интеллектуальных и других способностей.

Причины, связанные с профессиональной деятельностью очень разнообразны, следовательно, выделяется такой вид стресса, как профессиональный стресс. Установлено, что в различных профессиональных группах интенсивность стресса может быть разной.

Педагоги получают раздаточный материал в виде таблицы

class="eliadunit">

Притча «Решение проблем»

Профессор взял в руки стакан с водой, вытянул ее вперед и спросил своих учеников: Как вы думаете, сколько весит этот стакан? В аудитории живо зашептались.

- Примерно 200 граммов! Нет, г 300, пожалуй! А может и все 500, - раздавались ответа.

- Я действительно не знаю точно, пока не взвешу его. Но сейчас это не нужно. Мой вопрос вот какой: что случится, если я буду так держать стакан в течение нескольких минут?

- Ничего!

- Действительно, ничего страшного не случится, - ответил профессор. А что будет, если я буду держать этот стакан на вытянутой руке, например, 2:00?

- Ваша рука начнет болеть.

- А если целый день?

- Ваша рука отнимется, у вас будет сильное мышечное напряжение. Возможно, даже придется ехать в больницу, - сказал один из студентов.

- Как, по-вашему, вес стакана изменится от того, что я его целый день буду держать?

- Нет - растерянно ответили студенты.

- А что нужно делать, чтобы все это исправить?

- Просто поставьте стакан на стол, - весело сказал один студент.

- Конечно! - радостно ответил профессор. - Да так мы и делаем со всеми жизненными трудностями. Подумайте о какой-либо проблеме несколько минут, и она окажется рядом с вами. Подумайте о ней несколько часов, и она начнет вас засасывать, как трясина. Если будете думать целый день, она вас парализует. Можно думать о проблеме, но, как правило, это ни к чему не приводит. Ее вес не уменьшится. Справиться с проблемой позволяет только действие. Решай ее или отложи в сторону. Нет смысла носить на душе тяжёлые камни.

Игра «Камешек в ботинке»

В моей руке маленький камешек. Представьте себе, что такой камешек попал в ваш ботинок. Что вы будете чувствовать? Возможно, сначала это камешек не будет для вас сильно мешать, и вы даже забудете вытащить, когда придете домой и разуетесь. Но если камешек так и останется в ботинке, то через некоторое время ноге станет больно, и этот маленький камешек уже будет казаться большим. Тогда вы разуетесь и вытряхните его оттуда. Однако на ноге уже может быть ранка, и маленькая проблема станет большой - теперь уже придется лечить ногу.

Когда мы обиженные, злимся или взволнованы, то сначала это может показаться маленьким камешком в ботинке. Если мы вовремя вытащим его оттуда, нога останется целой и невредимой.

Если же нет - могут возникнуть проблемы, и немалые. Поэтому всегда полезно говорить о своих проблемах сразу, как только вы это почувствовали. Если вы скажете нам: «У меня камешек в ботинке», то мы будем знать, что вам что-то мешает, и будем готовы вас выслушать.

Предложить участникам на небольших листах бумаги сформулировать одну свою проблему и положить лист в ящик. Каждый из участников тренинга позже вытягивает один из листов и предлагает свой вариант решения проблемы. Так находят решения все предложенные ситуации, возможно, совместными усилиями.

Советы должны быть действенными и конкретными.

Вывод. Изучаем правило 1: «Чтобы маленькая обида не превратилась в большую, о своих неприятные ощущения надо говорить сразу».

7. Игра «Ускоренные движения»

Цель:  снятие усталости и напряжения, поддержка положительного эмоционального фона.

В кинематографе есть прием - ускоренная прокрутка пленки. Попробуйте продемонстрировать этот прием, не пользуясь видео- или кинокамерой. То есть поставьте пантомиму, в которой все движения в 2-3 раза быстрее, чем обычно. А для ускоренной демонстрации возьмите обычные домашние дела и покажите, как человек:

-  гладит белье;

-  делает блины;

- вытирает пол;

-  моет посуду;

-  зашивает брюки и тому подобное.

  Информационное сообщение «Начни думать позитивно» - 

«Это невозможно», - сказала Причина.

«Это безответственно», - отметил Опыт.

«Это бесполезно», - отрезала Гордость.

«Попробуй ...» - прошептала Мечта.

 Наверное, на сегодняшний день никто не будет отрицать силу позитивного мышления. О силе мыслей свидетельствуют опыты Масару Эмото, который сфотографировал кристаллы воды. Если жидкость находилась в помещении, где ссорились и злились, то ее кристаллы были деформированными, а если вода находилась в комнате, где проговаривались слова любви, то образовывался кристалл, похожий на прекрасную снежинку. Мы состоим из воды примерно на 80%. Получается, своими мыслями мы меняем себя!

Релаксационное упражнение «Путешествие»

Цель:  эмоциональный отдых, осознание своих проблем и их решение, получение положительных эмоций.

Инструкция:  участникам предлагается занять удобное положение, закрыть глаза, расслабиться.

Ведущий под спокойное музыкальное сопровождение говорит: «Представьте, что вы входите в весенний яблоневый сад, медленно идете по аллее, вдыхая прекрасного аромат нежных бледно-розовых цветков. По узкой дорожке вы подходите к калитке, открываете ее и попадает в прекрасную зеленую лужайку. Мягкая трава покачивается, приятно жужжат насекомые, ветерок легко дует вам в лицо, ваши волосы разлетаются ... перед вами появляется озеро ... вода прозрачная и серебристая. Вы медленно идете по берегу вдоль игривого ручейка, подходите к водопаду. Вы входите в него, и сияющие струи очищают вас, наполняя силой и энергией.

За водопадом грот. Тихий, уютный, в нем вы остаетесь один на один с собой (пауза). А теперь пришло время возвращаться. Мысленно пройдите весь свой путь в обратном направлении, выйдите из яблоневого сада и только тогда откройте глаза »

Упражнение «Представь и дорисуй»

Психолог. Наш мозг способен продуцировать мысли, которые имеют огромный потенциал. Это энергия, которая может влиять на наше здоровье. Чем интенсивнее мнение, тем больше энергия. Существуют оптимистичные мысли, которые несут надежду, а также мнения, насыщенные ненавистью, зловредные, мысли большой разрушительной силы. Переполняя наше сознание, последние способствуют нагнетанию эмоционального дискомфорта.

Как мы можем прекратить этот процесс? Как остановить негативный внутренний диалог? Для этого я предлагаю вам освоить технику остановки плохих мыслей. Во время правильного выполнения этой техники вы сместите внимание с потока негативных мыслей, нарушая их влияние и нормализуя свое состояние.

Предлагаю следующее:

1. Переместите свое внимание наружу, то есть направьте его на внешние объекты, звуки, ощущения.

2. Перемещая внимание, перечислите все, что воспринимаете: я вижу .., я слышу .., я чувствую ...

3. Просто отпустите свое внимание в режим свободного полета, созерцайте окружающий мир во всем его разнообразии ... Обратите внимание, то вы ничего не можете сделать - это только ваше впечатление. Именно ваше и именно воспоминание, а не наблюдение.

Чтобы убедиться в этом позвольте себе пошалить:

Психолог: представьте человека, которого вам неприятно вспоминать.

Теперь мысленно дорисуйте ему кошачьи усы и уши осла.

-  Как он вам теперь? Что вы чувствуете?

- А еще можно примерить короткие штанишки, как у Карлсона. Можно с пропеллером. Нажмите на пуговицу - кнопку и человек взлетит на крышу.

Ваша психика - замечательный прибор, ее сейчас любят сравнивать с компьютером, ведь он может не только вызвать негативные эмоции, но и устранять их.

Выберите воспоминание с неприятным объектом.

Что может сделать ваш «компьютер»:

- изменить размеры этого объекта;

- изменить его форму;

- перекрасить в любой цвет и нанести узор;

- неподвижный образ можно заставить двигаться (раз - и руководитель, который вас донимает, начинает вальсировать)

- создать звуковые эффекты (заставить их шептать, свистеть).

 Иначе говоря, ваши воспоминания о событии, которое вас травмирует, - это лишь картина в вашем сознании. И вы можете изменить в этой картине все, что захотите и как вам захочется. В результате изменится и ваше психологическое состояние.

Упражнение «Лицензия на счастье»

Психолог рассказывает притчу: «Все в твоих руках»

Мудрец передавал своему ученику все тайны бытия. Это продолжалось много лет. Однажды ученик решил проверить мудреца, насколько тот мудрый.

Тогда ученик подошел к учителю со сжатыми ладонями, в которых была живая бабочка, и спросил: «У меня в руках живое или мертвое?». Ученик решил, что если мудрец скажет, что живет, он сожмет ладони, и бабочка умрет. Если скажет, что мертвое, - он раскроет ладони, и бабочка улетит.

Ответ мудреца был такой: «Все в твоих руках».

Таким образом, только от Вас зависит, будет ли Ваше взаимодействие с другими живым, ярким, плодотворным, или наоборот.

Затем психолог обращается к участникам с предложением написать на выданных им листах бумаги то, что они имеют право делать, чтобы чувствовать себя счастливыми, при этом могут чувствовать, о чем думать, как себя вести. Сначала психолог предлагает написать имя участника, дату и выполнять работу.

После завершения работы психолог просит участников перевернуть листы, на которых они писали. Там (заранее) уже сделана надпись: «Лицензия на счастье»

Таким образом, каждый участник получает собственную лицензию на счастье.

Итог.  Заключительное слово психолога.

Как часто человек, который заточил себя в собственной клетке-квартире, теряет способность радоваться жизни! А отсутствие удовольствий и радости ведет к депрессии.

Почему люди так редко радуются? Потому что потеряли способность верить и надеяться. Потому что переполнены знаниями? Потому что глобальное потепление климата добавило количество пасмурных дней?

Найдите радость в себе - и она вернет вам солнечную погоду. Улыбнитесь - и к Вам вернется беззаботная юность. Откройте сердце Ангелу Радости и эта радость окружит Вас со всех сторон.

«Повышение личной стрессоустойчивости» » Тренинговый Центр Воропаевой Светланы

«Повышение личной стрессоустойчивости»

Цель тренинга:


Повышение стрессоустойчивости участников тренинга

Для кого этот тренинг:


Тренинг будет полезен всем, кто хочет стать более выносливым и жизнеспособным в условиях стресса. Особенно полезна эта программа менеджерам по продажам, которые регулярно преодолевают сопротивление клиента и должны не терять мотивацию; руководителям, работа которых предполагает многозадачность и необходимость управлять собственными эмоциями; участникам кадрового резерва, которые готовятся к роли руководителя.

Что получат участники:


•Смогут успешнее выстраивать отношения с подчиненными и коллегами;
•Смогут лучше справляться со стрессом, выгоранием на работе;
•Смогут конструктивнее относиться к конфликтным ситуациям на работе, осознают ценность сотрудничества;
•Смогут лучше ориентироваться в отношениях и увереннее их выстраивать.
•Потренируют способы саморегуляции и сохранения позитивного отношения к жизни;
•Освоят методы «скорой помощи» в ситуации стресса.

Программа тренинга:

  1. Что нужно знать о стрессе: Факторы, виды и фазы стресса Как мы реагируем на стресс? Продуктивный и деструктивный стресс. Стресс льва, вола и кролика.
  2. On-line of-line способы работы со стрессом Способы профилактики стресса. Знакомство с техниками, позволяющими повысить внутреннюю уверенность и спокойствие за счет правильного дыхания и расслабления. Правила, позволяющие сохранить спокойствие и энергию.
  3. Работа с мыслями Иррациональные установки, приводящие к стрессу. Наши ограничивающие убеждения. Аффирмации, как способ работы с состоянием. Прием отключения от нежелательных мыслей: «Вижу, слышу, чувствую».
  4. Что делать со своими эмоциями? Значение эмоций в нашей жизни. Кто здесь хозяин: ключи к управлению собственными эмоциями и состояниями. Как правильно выражать свои эмоции, чтобы достигая своих целей, не «задевать» партнера. Типичные ошибки при управлении эмоциями других. Как приходить к сотрудничеству в конфликте.
  5. Управление рабочей нагрузкой, как ресурс стрессоустойчивости. Основные поглотители времени. Расстановка приоритетов. Секреты успешного планирования рабочего дня.

Методы, используемые в тренинге:


мини-лекции, ролевые игры, упражнения, дискуссии, методы визуализации.

Каждый участник получает материалы для самостоятельной работы, разработанные авторами, а также сертификат участия в тренинге.

Регламент проведения:


Продолжительность тренинга один или два дня по 8 часов.

Автор тренинга:


Киселева Марина

Тренинг стрессоустойчивости | Про профессии.ру

Причины возникновения стресса

Каждый человек на протяжении всей жизни время от времени сталкивается со стрессовыми ситуациями. Они возникают из-за нехватки времени, конфликтов на работе и проблем в личной жизни. Стрессоустойчивость личности - это качество, которое состоит из психофизиологических компонентов. Его нужно обязательно воспитывать, чтобы в будущем избежать проблем не только с окружающей средой, но и сохранить собственное здоровье. Всем известно, что стресс отрицательно влияет на нервную систему. Из-за него могут возникнуть различные заболевания, которые потом придется лечить. Чтобы не было таких ситуаций, нужно посещать специальные тренинги, которые помогут развить стрессоустойчивость человека.

Ресурсы стрессоустойчивости

Если вы устаёте на работе, выплёскиваете все свои негативные эмоции на родных и близких, значит у вас низкая стрессоустойчивость. На ранних стадиях устранить эту проблему гораздо проще, чем потом. Также очень важными являются ресурсы стрессоустойчивости. Они бывают внешними и внутренними. Внешние ресурсы состоят из материальной и социальной поддержки. Это поддержка близких людей и стабильные финансовые доходы. Внутренние ресурсы регулируются самим человеком. Они включают информационную активность, рациональное мышление, знания, умения, волевые качества, надежду, мужество, стиль жизни и состояние здоровья.

Роль тренингов

Сейчас существует очень много различных психотренингов, которые помогут развить стрессоустойчивость. При посещении тренинга обязательно обратите внимание на его программу. Поинтересуйтесь у тренера, какая проблема будет обсуждаться и сколько времени вам придется провести на занятии. Возможно, тренинг будет длится 10 часов, но не стоит расстраиваться. Благодаря психофизиологическим упражнениям вы забудете о том, что у вас когда-нибудь был стресс.

Программа тренинга состоит не только из теории, но и из практики. Вам будут предоставлены специальные упражнения на стрессоустойчивость. На них вы сможете полностью расслабиться и поднять своё настроение. Тренеры создадут для людей, которые хотят избавиться от стресса, прекрасную уютную атмосферу.

Очень важным источником борьбы со стрессом является свежий воздух. Человек должен почаще проводить время на улице, особенно там, где поменьше людей.

Специалисты также считают, что проведение тренингов в офисах отрицательно влияет на результат из-за рабочей обстановки. Благодаря тренингам у вас будет развиваться только высокая стрессоустойчивость. Они помогают сохранить способность к социальной адаптации и самореализоваться. Также благодаря тренингам человек сможет сберечь свою трудоспособность и здоровье, позитивно мыслить и достигать высоких целей в жизни.

Возможно Вас заинтересуют:

Упражнения для повышения толерантности к стрессу

Пару недель назад мы говорили о кортизоле, гормоне стресса. В то время мы упоминали, что упражнения - хороший способ справиться со стрессом. Похоже, что упражнения дают телу возможность научиться справляться со стрессом, что ведет к повышению его устойчивости.

Для дальнейшего изучения этого мы разделим упражнения на две категории: высокоинтенсивные интервальные тренировки (HIIT) и низкоинтенсивные тренировки в устойчивом состоянии (LISS).

Вы, наверное, слышали о HIIT, в конце концов, в фитнес-индустрии они очень популярны. Во время HIIT-тренировок вы очень усердно работаете (часто с максимальной частотой пульса) в течение коротких периодов времени, смешанных с короткими периодами отдыха. Обычно это ваши классы Boot Camp с Tabatas и EMOMS, беговые спринты и спин-классы. HIIT-тренировки стали очень популярными благодаря своей способности наращивать сердечно-сосудистую систему и сжигать калории за короткий период времени. Кроме того, из-за состояния недостатка кислорода во время HIIT-тренировки наши тела будут оставаться в активном состоянии до пары часов после тренировки, чтобы восстановиться.

Тренировка

HIIT была разработана для профессиональных спортсменов, чтобы сделать их более способными выполнять более интенсивные упражнения, и стала популярной в обществе благодаря своим коротким и приятным способностям «сжигать жир» и приятному ощущению тяжелой работы. У здорового человека HIIT-тренировки могут быть очень эффективными для повышения стрессоустойчивости.

Но интенсивный - не всегда лучший! Распространенное заблуждение состоит в том, что упражнения должны быть интенсивными, чтобы быть эффективными. На самом деле для некоторых высокая интенсивность контрпродуктивна.Если вы один из тех людей, которые испытывают высокий ежедневный стресс или короткие периоды сна, то последнее, что вам нужно, - это HIIT-тренировка, чтобы увеличить нагрузку на ваше тело.

Низкоинтенсивные устойчивые тренировки - вариант с меньшим стрессом! Тренировки LISS могут быть практически любыми видами деятельности, включая мовнат, йогу, бег трусцой, тяжелую атлетику и пешие прогулки. На этих тренировках вы должны быть в контролируемом легком темпе с частотой пульса около 40-55% от максимальной. Чтобы перевести это, ваше сердцебиение и дыхание должны быть лишь немного повышены, а темп, в котором вы находитесь, должен быть достаточно комфортным, чтобы можно было продолжить разговор.Хотя тренировка LISS технически не считается расслаблением, многие люди сообщают, что чувствуют себя отдохнувшими и помолодевшими после упражнений низкой интенсивности. Тренировки LISS также показали, что они улучшают стрессоустойчивость, не вызывая при этом особой нагрузки на организм.

В идеале вы должны стремиться к сочетанию тренировок низкой и высокой интенсивности в течение недели. К счастью для вас, в Ascent мы делаем и то, и другое!

Ты знаешь свое тело лучше всех! Обязательно прислушивайтесь к своему телу и выясняйте, в чем оно нуждается.Чувствуя стресс или усталость, вы можете выбрать какую-нибудь приятную тренировку с низкой интенсивностью. Если вы чувствуете себя недостаточно напряженным или хорошо отдохнувшим и энергичным, попробуйте выполнить HIIT-тренировку. Независимо от того, что вы выберете, было доказано, что регулярные движения и упражнения улучшают психическое здоровье и повышают устойчивость к стрессу.

Тренировки с отягощениями могут снизить уровень беспокойства и стресса.

Глубокое дыхание в йоге или вращение колес на велотренажере - не единственные тренировки, которые могут помочь вам снять стресс.Новое исследование показало, что тренировки с отягощениями могут облегчить симптомы тревоги.

«Тренировка с отягощениями», также известная как «силовая тренировка», состоит из упражнений, которые укрепляют ваши мышцы с помощью внешнего сопротивления, такого как свободные веса, тренажеры или собственный вес.

Для исследования два раза в неделю в течение восьми недель половина из 28 участников (средний возраст 26 лет, у которых не было диагностировано тревожное расстройство) выполняли тренировки с отягощениями, состоящие из восьми упражнений, а контрольная группа ничего не делала. .

Конкретные тренировки включали упражнения без оборудования с собственным весом, такие как скручивания живота, а также упражнения, требующие оборудования, такие как приседания со штангой и выпады с гантелями.

По завершении периода тренировки участники заполнили анкету, в которой измеряли уровень их тревожности. Исследователи обнаружили, что восьминедельная программа силовых тренировок «значительно уменьшила» симптомы тревоги у взрослых.

Итак, что делает этот тип тренировки полезным для снятия тревожности? Исследователи считают, что это сочетание физиологических и психологических изменений, которые происходят во время силовых тренировок.

Например, мы знаем, что упражнения высвобождают эндорфины хорошего самочувствия, которые улучшают ваше самочувствие. Другие исследования показали, что аэробные упражнения (или сердечно-сосудистые упражнения, такие как бег или езда на велосипеде) могут снизить напряжение, поднять и стабилизировать настроение и даже улучшить сон. До сих пор в исследованиях не рассматривались конкретно силовые тренировки и тревожность, поэтому необходимо провести дополнительные исследования, чтобы понять точный механизм, лежащий в основе их преимуществ.

Возможно, участники развили «чувство мастерства», когда они стали лучше выполнять упражнения с сопротивлением в ходе программы, что повысило их самооценку и настроение, сказал соавтор исследования Бретт Гордон. New York Times в статье, опубликованной в среду.

И поскольку тренировки становились все труднее с течением времени, участники «постоянно добивались поставленных ими целей», что повышает самоэффективность. Авторы исследования писали, что участники группы тренировок с отягощениями также находились под наблюдением тренера, поэтому они, возможно, извлекли пользу из социального компонента тренировок.

К счастью для тех из нас, кто тренируется дома во время пандемии, вам не нужен тренажер или какое-либо оборудование, чтобы воспользоваться преимуществами силовых тренировок.Упражнения с собственным весом также могут улучшить вашу мышечную силу и выносливость.

Взрослым рекомендуется заниматься укрепляющими мышцами упражнениями, которые прорабатывают все основные группы мышц, два или более дней в неделю, в дополнение к аэробной активности.

Отъезд:

Не пропустите: Chase Sapphire Preferred предлагает огромный бонус в 80000 баллов в течение ограниченного времени.

Лучшая тренировка для снятия стресса, по мнению 11 Фитнес-эксперты

«Это помогает мне снять напряжение, потому что я стараюсь сделать паузу в напряженный день.Речь идет о том, чтобы в достаточной мере осознавать, что вы чувствуете в определенный момент - эмоционально, умственно, физически - и расставлять приоритеты, сосредотачиваясь на присутствии, внимании и подключении к вашей парасимпатической системе (части нервной системы, которая помогает расслабляетесь и замедляет пульс) », - говорит она.

Как это можно попробовать: Попробуйте эти 12 упражнений на растяжку бедер и 11 упражнений на поясницу, чтобы снять напряжение и боль, а также повысить подвижность.

3. Нежный поток йоги

Когда Джессика Рихал, зарегистрированный учитель йоги и инструктор по медитации из округа Ориндж, Калифорния, хочет снять стресс, она примет серию поз в положении лежа (животом вниз) или на столе. положение, чтобы помочь ей сосредоточиться на дыхании и расслаблении.

Некоторые из ее любимых поз для снятия стресса - это поддерживаемая вариация позы ребенка, «Кошка-корова», «Проденьте иглу», «Обними землю» и откинувшись на спинку сиденья с подпирами или ногами на стене.

«Я считаю, что позы, которые удерживают меня в положении лежа на животе или в положении на столе, наиболее полезны, потому что мое положение лицом вниз позволяет мне отвлечься, сосредоточиться на дыхании и способствовать расслаблению», - говорит Рихал. «Я обычно использую блоки, валик и даже маску для глаз, чтобы сделать мою практику поддерживающей и восстанавливающей.”

Как это можно попробовать: Начните чувствовать дзен прямо сейчас с этих шести успокаивающих поз йоги.

4. Силовая тренировка в течение дня

В зависимости от того, как вы себя чувствуете, стресс может вызвать у вас желание заняться чем-то расслабляющим или , повышающим уровень адреналина. Это верно для Марсии Дарбуз, D.P.T., физиотерапевта и зарегистрированного инструктора по йоге из Голливуда, штат Флорида.

«У меня есть две формы движения, которые доставляют мне радость и помогают мне снять стресс: физическая практика йоги и силовые тренировки.В любом случае, я выберу движение в одиночестве и буду наслаждаться одиночеством », - говорит Дарбуз, соучредитель подкаста Disabled Girls Who Lift SELF.

Если она хочет больше двигаться, она сделает быструю 10-минутную кардио- и силовую тренировку. Например, она будет выполнять цикл со штангой и эспандером, который включает в себя чистку штанги, строгие жимы со штангой (жим над головой), повороты туловища с полосами (удерживайте ленту и поворачивайте), жимы Паллофа с полосами (держите ленту и отжимайте от груди. без вращения), и ветряные мельницы на коленях с гирями.

«Силовые тренировки в форме WOD - отличный способ сжечь энергию без необходимости вычислять числа или проценты. Это также отличный способ добавить больше мелких дополнительных движений, которые помогут мне двигаться лучше », - говорит она. «И как только я потею, я перестану нервничать».

Как это можно попробовать: Если вы хотите немного поднять вес, попробуйте эти шесть базовых упражнений со штангой, а для более расслабляющего режима начните с этих 12 поз йоги для начинающих.

5.Ваш любимый вид спорта

Если традиционные тренировки в тренажерном зале не совсем расслабляют, подумайте о том, чтобы заняться спортом, который вам нравится. Нейт Фелисиано, владелец и руководитель тренинга в частной фитнес-студии Studio 16 в Нью-Йорке, любит играть в баскетбол со своими друзьями, чтобы отвлечься.

«Игра в баскетбол с друзьями помогает мне отвлечься от того, что меня беспокоит, и помогает сосредоточиться на чем-то незначительном, например, о победе в баскетбольном матче или разговоре с друзьями», - говорит он.

Как это можно попробовать: Поскольку из-за COVID-19 в настоящее время не рекомендуется заниматься групповыми видами спорта, вам может потребоваться больше сосредоточиться на отдельных аспектах вашего любимого вида спорта, например, над выполнением пенальти в баскетбол или совершенствование своей теннисной подачи (попробуйте виртуальный вызов, чтобы включить социальный аспект). Или поиграйте один на один с кем-нибудь из вашей семьи.

6. Интенсивная HIIT-тренировка

Когда вам нужно выпустить пар, HIIT-тренировка может быть именно тем средством, которое вам нужно.По мнению Ханны Иден, тренера iFit, выполнение HIIT-тренировки и завершение ее с расчетом веса тела помогает снизить уровень стресса. Ее стиль HIIT сочетает в себе короткие интенсивные кардио тренировки с отягощениями с использованием минимального оборудования и занимает менее 30 минут. В завершение она выполняет Animal Flow, который включает в себя модели движения, такие как Beast, Crab и Scorpion. В идеале ей нравится заниматься спортом на открытом воздухе.

Упражнения, стрессоустойчивость и центральные серотонинергические системы

Exerc Sport Sci Rev.Авторская рукопись; доступно в PMC 2015, 22 января.

Опубликован в окончательной редакции как:

PMCID: PMC4303035

NIHMSID: NIHMS655303

Департамент интегративной физиологии и Центр нейробиологии, Университет Колорадо-Боулдер,

43, Боулдер, Адрес для корреспонденции: Бенджамин Н. Гринвуд, доктор философии, факультет интегративной физиологии и Центр неврологии, Университет Колорадо-Боулдер, кампусный ящик 354, Боулдер, CO 80309-0354 ([email protected]) См. другие статьи в PMC, в которых цитируется опубликованная статья.

Abstract

Произвольные упражнения снижают частоту психических расстройств, связанных со стрессом, у людей и предотвращают серотонин-зависимые поведенческие последствия стресса у грызунов. Данные, рассмотренные здесь, согласуются с гипотезой о том, что упражнения повышают устойчивость к стрессу, вызывая нейропластичность в нескольких участках центральной серотонинергической системы, что помогает ограничить поведенческое воздействие резкого повышения уровня серотонина во время воздействия стрессора.

Ключевые слова: бег на колесах, приобретенная беспомощность, тревога, депрессия, префронтальная кора, ядро ​​дорсального шва

ВВЕДЕНИЕ

Психические расстройства, связанные со стрессом, включая тревогу и депрессию, в настоящее время являются наиболее распространенными расстройствами психического здоровья в США. . К 2020 году депрессия станет вторым по величине бременем болезней на протяжении всей жизни, уступая только сердечно-сосудистым заболеваниям. Воздействие стрессовых жизненных событий является основным причинным фактором в развитии депрессии и тревоги, которые часто сопутствуют друг другу.Хотя стресс может влиять на психическое здоровье большого числа людей, не у всех людей, подвергшихся травматическому событию, развивается полномасштабная депрессия или тревога. Идентификация переменных, которые влияют на развитие психических расстройств, связанных со стрессом, имеет первостепенное значение для понимания нейробиологической основы этих заболеваний и разработки более эффективных фармакологических методов лечения.

Физические упражнения - это одна из переменных, которая может влиять на реакцию людей на стрессовые события.Смягчающие стресс эффекты упражнений очевидны на многих уровнях, включая нейроэндокринологический, иммунологический и поведенческий. Например, литература как о людях, так и о животных указывает на то, что упражнения могут ограничивать активацию симпатической нервной системы в ответ на стресс (, например, , (10,18)), ослаблять умеренное вызванное стрессором повышение уровня гормонов стресса (3), предотвратить вызванную стрессом иммуносупрессию (10) и снизить частоту и тяжесть психических расстройств, связанных со стрессом, таких как депрессия и тревога.Мы рассмотрим нашу работу на моделях грызунов, сосредоточив внимание на нейробиологических механизмах, с помощью которых упражнения предотвращают негативные аффективные и когнитивные последствия воздействия стрессора.

Произвольный бег на колесах - это полезный метод повышения уровня физической активности у грызунов, поскольку он позволяет избежать потенциальных осложняющих эффектов хронического стресса, которые парадигмы принудительных упражнений, такие как тренировка на беговой дорожке или принудительное плавание, могут навязать животным. В соответствии с защитным действием физических упражнений у людей, мы и другие исследователи наблюдали, что крысы, которым разрешено добровольно бегать на беговых колесах в клетке, демонстрируют типичные анксиолитические и антидепрессивные реакции в нескольких моделях животных и защищены от депрессивных и тревожных поведенческих последствий. воздействие различных стрессоров.Используя устоявшуюся парадигму выученной беспомощности (LH), мы сообщили, что бег на колесе блокирует преувеличенный страх и дефицит инструментального обучения побегу, вызванный воздействием острого неконтролируемого стрессора (6,16).

Накопленные данные подтверждают гипотезу о том, что бег колеса предотвращает поведенческие последствия неконтролируемого стресса, создавая сопротивление поведенческому воздействию чрезмерного 5-гидрокситриптамина (5-HT). Гиперактивация и сенсибилизация 5-HT нейронов в ядре дорсального шва (DRN) имеют решающее значение для развития и выражения, соответственно, поведенческих последствий неконтролируемого стресса.Нейропластичность, вызываемая упражнениями, ведущая к сопротивлению анксиогенным эффектам 5-HT, может возникать в DRN-афферентных областях, которые могут модулировать активность DRN 5-HT во время воздействия стрессора; сам DRN, такой как облегчение 5-HT 1A ингибирующего опосредованного ауторецепторами ингибирования 5-HT нейронов; и / или сайты проекции DRN, такие как сниженная экспрессия или чувствительность постсинаптических 5-HT рецепторов в областях мозга, критических для выражения стресс-индуцированного поведения. В данной статье мы обсудим каждый аспект этой гипотезы и сделаем вывод, что произвольные упражнения создают пластичность в нескольких местах в центральной системе 5-HT, которые сходятся, чтобы способствовать устойчивости к стрессу.Гипотеза, поддерживаемая здесь, имеет важное клиническое значение и прогностическую ценность.

ПОВЕДЕНИЕ, СВЯЗАННОЕ СО СТРЕССОМ, И ОБУЧЕННАЯ ПОМОЩЬ

Воздействие стресса является важным причинным фактором в развитии тревожных и депрессивных расстройств, включая посттравматическое стрессовое расстройство, генерализованную тревогу и большую депрессию. Соответственно, симптомы как тревожных, так и депрессивных расстройств включают поведение, которое может быть вызвано воздействием стрессора, в том числе социальное избегание, неуместный или преувеличенный страх и изменения в процессах обучения и памяти.Стрессовые факторы, повторяющиеся в течение длительного времени, серьезные по своей природе, непредсказуемые или неконтролируемые, часто являются наиболее вредными для психического и физического здоровья. Из-за критически важной роли стресса в развитии депрессии и тревоги, модели на животных, использующие воздействие стрессоров, могут помочь выявить потенциальные нейробиологические механизмы депрессии и тревоги.

Воздействие острого неконтролируемого стрессора вызывает у грызунов поведение, напоминающее симптомы человеческой тревоги и депрессии.Крысы, подвергшиеся серии неконтролируемых потрясений в течение 2-часового периода позже, демонстрируют совокупность поведений, включая снижение социального исследовательского поведения, преувеличенный условный страх и вмешательство в инструментальное поведение побега (см. (28)). Важно отметить, что эти поведенческие результаты зависят от неконтролируемости фактора стресса; они не возникают, если фактор стресса поддается контролю.

Поведенческие последствия воздействия стрессора, которые зависят от управляемости стрессора, получили название ЛГ (см. (13,29) обзоры ЛГ).Приобретение или развитие ЛГ обычно происходит при воздействии на крыс серии неконтролируемых ударов хвостом. Экспрессия ЛГ наблюдается во время поведенческого тестирования в более поздний момент времени, обычно через 24 часа. Поведенческие последствия неконтролируемого стресса являются трансситуативными (, т.е.., Они возникают в среде, отличной от той, в которой произошло воздействие стрессора), чувствительны к фармакологической терапии и, как утверждается, представляют собой животные аналоги тревожности и депрессии человека.Из-за большого сходства поведения ЛГ с симптомами тревожности и депрессии у людей мы использовали неконтролируемый стресс и ЛГ, чтобы начать выяснение факторов, потенциально участвующих в защитном эффекте упражнений против психических расстройств, связанных со стрессом.

УПРАЖНЕНИЯ И УСТОЙЧИВОСТЬ К СТРЕССУ

Используя модель LH, мы сообщили, что произвольный бег колеса может создать сопротивление поведенческим последствиям воздействия стрессора, подобных тревоге и депрессии.Крысы, которым разрешен добровольный доступ к беговым колесам, защищены от социального избегания (Greenwood B., неопубликованное наблюдение, 2011), чрезмерного замораживания и дефицита бегства, вызванного неконтролируемым стрессом (13,16,21). Защитный эффект движения колеса от LH, похоже, не зависит от пройденного расстояния. Мы и другие люди обычно не наблюдаем значительной корреляции между дистанцией бега и поведенческими результатами, связанными с тревогой. Хотя дистанция бега не может быть напрямую связана с влиянием упражнений на эмоциональное поведение, расстояние коррелирует с вызванными упражнениями улучшениями в пространственном обучении и памяти и связанными с ними нейропластическими изменениями, включая вызванное упражнениями увеличение нейротрофического фактора мозга (BDNF) и нейрогенез.С другой стороны, амортизационный эффект от работы колеса зависит от продолжительности предыдущего движения колеса, при этом 6 недель доступа к колесу достаточно, чтобы предотвратить поведение ЛГ, а 3 недели - нет (14). Этот временной ход распространяется и на некоторые нейробиологические изменения, которые мы наблюдали после обкатки колеса (обсуждаются ниже). В дополнение к предотвращению LH, мы наблюдали, что работа колеса также обращает вспять долговременную модифицированную версию LH (20). Этот наблюдаемый терапевтический эффект также зависит от продолжительности доступа к колесу.

Во всех наших экспериментах по изучению влияния произвольных упражнений на реакцию на стресс до настоящего времени использовались животные, живущие в одном помещении. Отдельные животные, каждое со своим колесом, позволяет анализировать беговое поведение каждого животного и соотносить его с другими зависимыми показателями. Однако крысы - социальные существа, и одиночное жилье может быть менее предпочтительной жилищной средой по сравнению с социальным жилищем. Возможно, что условия одиночного содержания взаимодействуют с упражнениями таким образом, что только изолированные крысы выиграют от бега на колесах.Например, одиночные условия содержания могут способствовать индукции ЛГ у малоподвижных крыс, а работа колеса может смягчить долгосрочное воздействие изолированного помещения и не подвергать неконтролируемому воздействию стрессора, per se .

Чтобы определить, влияют ли условия содержания на защитные эффекты движения колеса от ЛГ, самцов крыс F344 по прибытии в колонию содержали либо по одному, либо по парам. Крысы имели доступ либо к заблокированному (сидячему), либо к свободно передвижному (бегущему) колесу (1 колесо / клетка) в течение 6 недель.После 6 недель малоподвижного образа жизни или бега крысы либо подвергались неконтролируемому удару хвостом, либо оставались в своих домашних клетках (n = 5 на группу). Анализ данных бега показал, что среднее еженедельное расстояние бега, зафиксированное колесами в клетках крыс, размещенных в парах, было вдвое больше, чем зарегистрированное колесами в клетках крыс, размещенных в одном помещении ( F 1,11 = 17,6; P <0,01;), предполагая, что крысы, размещенные в парах, имеют равный доступ к беговому колесу.Вес тела указан в. Интересно, что крысы, проживающие в одном корпусе, со временем набирали меньше веса, чем их собратья в парном корпусе, независимо от физической нагрузки ( F 1,29 = 19,08; P <0,001), и бег на колесах не влиял на набор массы тела. . Разница в весе крыс в одиночном и парном содержании могла отражать эффект хронического стресса, вызванного хроническим одиночным помещением. При поведенческом тестировании мы наблюдали, что как одиночные, так и парные сидячие крысы демонстрировали преувеличенное замораживание, вызванное шоком (), и дефицит бегства () после неконтролируемого стресса.Ход колеса, независимо от жилищных условий, предотвращал такое поведение LH. Дисперсионный анализ выявил основной эффект стресса ( F 1,25 = 13,3; P <0,05) и упражнения посредством взаимодействия стресса ( F 1,25 = 13,1; P <0,05 ) в среднем замерзает. Основные эффекты как упражнений ( F 1,25 = 28,1; P <0,0001) и стресса ( F 1,25 = 36,7; P <0.0001) и упражнение посредством стрессового взаимодействия ( F 1,25 = 14,8; P <0,01) в среднем латентности побега были значительными. Интересно, что наблюдалась тенденция ( F 1,25 = 3,1; P = 0,08) для основного влияния жилищных условий на задержку побега, предполагающая, что 6 недель парного проживания могут улучшить активное поведение по преодолению стресса. Однако эффект жилья проявлялся независимо от физических упражнений или стрессового состояния, что указывает на то, что эффекты физических упражнений не зависят от воздействия социального жилья.Эти данные демонстрируют мощный защитный эффект произвольного движения колеса против поведенческих последствий неконтролируемого стресса.

Влияние жилищных условий на защитный эффект вращения колеса от выученной беспомощности (LH). Самцы крыс F344 ( n = 5 на группу) были либо одиночными (1 крыса на клетку), либо парами (2 крысы на клетку), содержавшимися в течение 6 недель. Крысы в ​​сидячем состоянии (sed) имели заблокированные колеса, а крысы в ​​состоянии бега имели произвольный доступ к колесам (1 ходовое колесо на клетку).После 6 недель таких условий содержания крыс либо оставляли в покое в своих домашних клетках (без стресса), либо подвергали неконтролируемому удару хвостом (стресс). Тестирование на вызванное шоком замораживание и поведение к побегу проводилось через 24 часа в шаттлах. А. Среднее еженедельное расстояние бега, записанное колесами в клетках для крыс, бегающих в одиночку и в парах. Б. Увеличение массы тела в ходе эксперимента. C. Среднее замораживание (в течение 20-минутного периода), вызванное двумя короткими толчками ног (0.6 мА) в челночном отсеке. D. Средняя задержка, чтобы избежать 25 ударов стопой (фиксированное соотношение 2; 0,6 мА), введенных в челночный ящик сразу после периода замораживания. Данные представляют собой средние значения ± SEM. * P <0,05 относительно отмеченных групп.

Несмотря на то, что смягчающие стресс эффекты упражнений очевидны, основные механизмы остаются нерешенными. Выявление механизмов, участвующих в защитных эффектах упражнений против поведения, вызванного стрессом, может выявить новые цели для лечения и, что, возможно, более важно, предотвращения связанных со стрессом аффективных расстройств.

РОЛЬ СЕРОТОНИНА В ОБУЧЕННОЙ БЕССМОТРЕНИЕ

Центральная система 5-HT играет ключевую роль в развитии и выражении поведения ЛГ. DRN - это отчетливая структура ствола мозга, которая содержит высокую концентрацию восходящих 5-HT нейронов. 5-HT нейроны в DRN уже давно ассоциируются с депрессией, тревогой и поведенческими реакциями на стресс. Эфферентные и афферентные проекции DRN влияют на его роль в связанных со стрессом расстройствах настроения. Есть, например, плотные проекции 5-HT из DRN в структуры, вызывающие страх, тревогу и депрессию, такие как префронтальная кора (ПФК), полосатое тело, ядро ​​ложа терминальной полоски, миндалевидное тело, периакведуктальный серый цвет и локус. coeruleus (LC).DRN также получает проекции из этих областей, которые могут модулировать активность нейронов DRN 5-HT.

Растущее количество доказательств, в первую очередь Майер и др. . (см. обзор (29)), предполагает, что развитие ЛГ вызывается гиперактивацией и сенсибилизацией 5-HT нейронов в DRN. Исследования иммуногистохимии и микродиализа показывают, что неконтролируемый стресс активирует нейроны 5-HT в DRN больше, чем контролируемый стресс соответствующей интенсивности и продолжительности.Эта гиперактивация 5-HT нейронов во время воздействия стрессора приводит к экспрессии ЛГ путем сенсибилизации DRN 5-HT нейронов, так что во время более позднего воздействия умеренно стрессовых или обычно эмоционально нейтральных стимулов сенсибилизированные DRN 5-HT нейроны реагируют преувеличенно чрезмерным Высвобождение 5-HT в областях мозга, важных для выражения тревоги. Механизм, лежащий в основе того, как гиперактивация 5-HT нейронов приводит к сенсибилизации 5-HT нейронов, еще не ясен, но может включать десенсибилизацию 5-HT 1A ингибирующих ауторецепторов, которые особенно чувствительны к индуцированной лигандом интернализации (обсуждается позже) .Ясно то, что в течение некоторого периода времени после неконтролируемого стресса относительно безобидные ситуации будут вызывать сильную реакцию 5-HT и проявляться как поведение, подобное тревоге или депрессии.

Гиперактивация и сенсибилизация нейронов DRN 5-HT явно необходимы и достаточны для производства ЛГ. Гиперактивация нейронов DRN 5-HT необходима для развития (, т. Е. , во время стресса) ЛГ. Поражение DRN, а также фармакологическое ингибирование DRN во время неконтролируемого стресса блокируют поведенческие последствия неконтролируемого стресса.С другой стороны, сенсибилизация DRN необходима для экспрессии (, т.е. , во время поведенческого тестирования) LH. Манипуляции, которые ингибируют нейроны DRN 5-HT, такие как инъекции внутри DRN агониста 5-HT 1A 8-гидрокси-2- (ди-N-пропиламино) тетралина (8-OH-DPAT), предотвращают экспрессию поведенческие эффекты неконтролируемого стресса, включая снижение социальной активности, преувеличенную обусловленность страхом и дефицит бегства (4). Точно так же резкое увеличение внеклеточного 5-HT или манипуляции, которые активируют DRN 5-HT нейроны, вызывают поведение, напоминающее ЛГ, в отсутствие стресса (13,19).

За последние несколько лет мы добились значительного прогресса в идентификации как областей мозга, так и специфических рецепторов 5-HT, отвечающих за проявление специфического поведения ЛГ (суммировано в). Хотя расположение и рецептор, на который действует 5-HT, вызывая чрезмерное замораживание, все еще ускользает от нас, рецепторы 5-HT 2C (5-HT 2C R) в базолатеральном ядре миндалины (BLA) вносят свой вклад в социальную жизнь. избегание, вызванное неконтролируемым стрессом (5), в то время как недавние неопубликованные данные из нашей лаборатории предполагают, что активация 5-HT 2C R в дорсальном полосатом теле способствует дефициту обучения побегу шаттла, вызванному неконтролируемым стрессом.Роль 5-HT 2C R в поведении ЛГ согласуется с терапевтическими эффектами антагонистов 5-HT 2C R, таких как агомелатин, в текущих клинических испытаниях с участием пациентов с большой депрессией и с известным участием 5-HT 2C R при других проявлениях тревожного поведения у грызунов.

Предполагаемая роль 5-гидрокситриптамина (5-HT) в развитии и выражении поведения, связанного с выученной беспомощностью (ЛГ). ■ указывает авторецептор 5-HT 1A ; □, α 1b -адренергический рецептор; , Рецептор 5-HT 2 C; BLA, базолатеральное ядро ​​миндалины; BST, ядро ​​ложа терминальной полоски; NE, норадреналин.

Может показаться нелогичным, что увеличение высвобождения 5-HT может привести к поведению ЛГ, особенно с учетом того, что увеличение нейротрансмиссии 5-HT кажется важным для терапевтического эффекта антидепрессантов, таких как селективные ингибиторы обратного захвата 5-HT (СИОЗС). Однако СИОЗС немедленно увеличивают внеклеточный 5-HT, но терапевтические преимущества СИОЗС не проявляются в течение нескольких недель. Фактически, в начале лечения антидепрессантами часто сообщается об усилении анксиогенных и депрессивных симптомов.Возможно, что быстрое повышение внеклеточного 5-HT способствует обострению клинических симптомов в начале фармакотерапии, тогда как последствия длительного повышения 5-HT, такие как подавление постсинаптических рецепторов или повышенная нервная пластичность, способствуют этому. к терапевтическим эффектам хронического лечения антидепрессантами.

СИСТЕМЫ ТРЕНИРОВКИ И ЦЕНТРАЛЬНОГО СЕРОТОНИНА

Исследование выявило несколько участков, в которых вызванные упражнениями пластические изменения в центральной системе 5-HT могут помочь предотвратить развитие или экспрессию ЛГ.Пластичность в самой DRN может помочь сдерживать активацию нейронов DRN 5-HT или создавать устойчивость к заданному увеличению внеклеточного 5-HT. Бег с колесом также может снизить активацию афферентов DRN, которые способствуют гиперактивации DRN во время воздействия стрессора. Альтернативно, бег колеса может способствовать активации во время стресса других афферентов DRN, которые могут ингибировать активность DRN. Наконец, бег колеса может предотвращать проявление поведения LH, создавая пластичность в сайтах проекции DRN, важных для выражения различных вариантов поведения LH, тем самым ограничивая эффекты 5-HT в сайтах, эфферентных к DRN.

Внутри-DRN-пластичность и 5-HT

1A Ауторецепторы

Хотя явный прогресс был достигнут в понимании роли 5-HT в связанных со стрессом аффективных расстройствах и ЛГ, о влиянии физических упражнений на центральную нервную систему известно меньше. -HT системы. Двигательная активность стимулирует 5-HT нейроны (24), хотя трудно определить, отражает ли увеличение активности 5-HT, о котором сообщалось в предыдущей работе, двигательную активность как таковую или воспринимаемый стресс использованной принудительной двигательной задачи.По этой причине особенно важно сосредоточиться на влиянии произвольных упражнений на систему 5-HT. Мы исследовали влияние произвольного бега колеса на экспрессию генов нескольких факторов, способных влиять на нейротрансмиссию 5-HT в DRN.

Два фактора, которые могут модулировать центральную нейропередачу 5-HT, - это ауторецепторы 5-HT 1B и транспортеры 5-HT (SERT). Ауторецепторы 5-HT 1B являются терминальными ауторецепторами, которые могут ингибировать высвобождение 5-HT из 5-HT нейронов как в областях тела 5-HT клеток, так и в терминальных областях.SERT отвечает за обратный захват 5-HT из внеклеточного пространства обратно в 5-HT нейроны и является основной мишенью для СИОЗС. Используя гибридизацию in situ и , мы наблюдали, что бег колеса снижает уровни мессенджера рибонуклеиновой кислоты (мРНК), кодирующей ауторецепторы 5-HT 1B и SERT в DRN (15). Поскольку ауторецепторы 5-HT , 1B и SERT могут экспрессироваться в DRN или транспортироваться в концевые области DRN, еще не ясно, как эти изменения влияют на нейротрансмиссию 5-HT.Также неясно, как эти изменения могут способствовать сопротивлению LH, возникающему при работе колеса. Снижение уровня рецептора 5-HT 1B и мРНК SERT в DRN присутствует после 3 недель работы колеса или меньше (15), но защитный эффект бега колеса против LH не наблюдается, пока не истекут 6 недель работы колеса. (14).

В отличие от быстрых изменений мРНК 5-HT 1B и SERT, мы наблюдали замедленное увеличение мРНК ауторецептора 5-HT 1A в DRN после бега с колесом (15,16).Фактически, увеличение мРНК 5-HT 1A следует с течением времени, аналогичным наблюдаемому для поведенческих эффектов физических упражнений; при этом 6 недель, но не 3 недели бега колеса предотвращают поведение ЛГ и увеличивают мРНК 5-HT 1A (15).

Рецептор 5-HT 1A получил большое внимание в литературе в связи с его потенциальной ролью в этиологии и лечении депрессии и тревоги. Рецепторы 5-HT 1A экспрессируются на нейронах, отличных от 5-HT, как постсинаптические гетерорецепторы, и на нейронах 5-HT по всему шовному комплексу как пресинаптические соматодендритные ауторецепторы.Ауторецепторы 5-HT 1A представляют собой рецепторы, связанные с G o / G и , активация которых открывает внутрь, выпрямляя каналы K + , ингибирует открытие потенциал-зависимого кальция (Ca 2+ ) каналов, и подавляет как скорость возбуждения 5-HT нейронов, так и синтез 5-HT. Интересно, что действие колеса на мРНК 5-HT 1A , по-видимому, является селективным для ауторецепторов. Увеличение можно наблюдать как в DRN (), так и в срединном шве (15), но не в гиппокампе (), области, богатой мРНК гетерорецептора 5-HT 1A .Исследование микродиализа показало, что увеличение мРНК ауторецептора 5-HT 1A сопровождается снижением исходных уровней внеклеточного 5-HT в DRN у физически активных, по сравнению с сидячими, крыс (Greenwood B., неопубликованное наблюдение, 2010 г. ). Это может отражать усиленное 5-HT 1A -опосредованное аутоингибирование нейронов DRN 5-HT в состоянии покоя после 6 недель произвольных упражнений.

Влияние произвольных упражнений на 5-гидрокситриптамин (5-HT) 1A Уровни мессенджера рибонуклеиновой кислоты (мРНК) в дорсальном ядре шва (DRN) и гиппокампе.Самцы крыс F344 ( n = 8 на группу), размещенные в одном помещении, либо оставались сидячими с заблокированными колесами (Сидячий образ жизни), либо им разрешался добровольный доступ к работающим колесам на 6 недель (6-недельный бег). Крыс умерщвляли быстрой декапитацией, и мозг обрабатывали гибридизацией in situ и для мРНК 5-HT 1A . A. Уровни мРНК 5-HT 1A в DRN, * P <0,05. B. Уровни мРНК 5-HT 1A в субполях гиппокампа. Репрезентативные авторадиограммы показывают гибридизацию in situ для мРНК 5-HT 1A в DRN (C) и гиппокампе (D) сидячей крысы.Данные представляют собой среднее значение ± стандартная ошибка среднего.

Увеличение ауторецепторов 5-HT 1A в DRN физически активных крыс может способствовать защитным эффектам физических упражнений против ЛГ, ограничивая способность стресса сенсибилизировать нейроны DRN 5-HT. Большее количество ауторецепторов 5-HT 1A могло бы достичь этого эффекта с помощью нескольких механизмов, кратко изложенных в. Первый - это простое увеличение количества рецепторов, которое может вызвать устойчивость к десенсибилизации 5-HT 1A перед лицом данного увеличения внутри-DRN 5-HT.Соматодендритные ауторецепторы 5-HT 1A чрезвычайно чувствительны к лиганд-индуцированной десенсибилизации. Десенсибилизация относится к снижению ответа рецептора на его эндогенный лиганд. Десенсибилизация может быть достигнута с помощью претрансляционных или посттрансляционных механизмов. Как стресс, так и однократное введение агониста 5-HT 1A 8-OH-DPAT (33) или флуоксетина SSRI (33) может быстро (в течение 1 часа) десенсибилизировать через интернализацию рецептора DRN 5-HT 1A ауторецепторы, но не гетерорецепторы.Эти данные предполагают, что резкое повышение внеклеточного 5-HT в DRN во время неконтролируемого стресса может быть достаточным для десенсибилизации ауторецепторов DRN 5-HT 1A . Хотя хорошо известно, что стресс и 5-HT могут десенсибилизировать ауторецепторы 5-HT 1A , вопрос о том, модулируется ли этот эффект контролируемостью стрессора, остается важной частью недостающих данных. Если десенсибилизация ауторецептора 5-HT 1A способствует индуцированной стрессом сенсибилизации нейронов DRN 5-HT, как предполагалось, то увеличение количества ауторецепторов 5-HT 1A в DRN после тренировки может помочь противостоять сенсибилизации DRN, просто обеспечивая большее количество ауторецепторов.

Пластичность интра-дорсального ядра шва (DRN), возникающая за 6 недель произвольных упражнений, потенциально способствует устойчивости к стрессу, вызванному физической нагрузкой. A. Графическая реконструкция области DRN в головном мозге крысы (адаптировано из Paxinos and Watson (31)). B. Микрофотография коронарного среза области DRN крысы, иммуногистохимически меченной антителом против 5-гидрокситриптамина (5-HT) крысы. C. Мультяшное изображение влияния неконтролируемого стресса на нейроны DRN 5-HT у малоподвижных (вверху) и физически активных ( внизу, ) крыс.Цифры 1–3 представляют потенциальные участки пластичности внутри DRN, вызванные произвольными упражнениями. 1) Более высокие уровни мессенджера рибонуклеиновой кислоты (мРНК) 5-HT 1A в DRN физически активных крыс могут привести к усиленному 5-HT 1A -опосредованному аутоингибиторному контролю над активностью нейронов 5-HT DRN, тем самым предотвращая гиперактивация DRN во время воздействия стрессора и ограничение высвобождения 5-HT в DRN. 2) Ограничение активации нейронов DRN 5-HT или простое увеличение числа ауторецепторов 5-HT 1A может ограничить потенциальную интернализацию 5-HT 1A , тем самым предотвращая сенсибилизацию DRN после стресса.3) Облегченное восстановление транскрипции ауторецепторов 5-HT 1A в DRN физически активных крыс может обратить вспять вызванную стрессом сенсибилизацию DRN 5-HT нейронов путем восстановления 5-HT 1A ауторецептор-опосредованного ингибирования 5-HT нейронов во время поведенческое тестирование. Aq указывает на церебральный водопровод; DRD, дорсальный аспект DRN; DRV - вентральная сторона DRN; mlf, медиальный продольный пучок; LH, выученная беспомощность.

Второй механизм, с помощью которого большая способность транскрибировать ауторецепторы 5-HT 1A может помочь предотвратить сенсибилизацию DRN и ЛГ, заключается в облегчении восстановления транскрипции ауторецепторов 5-HT 1A .Фармакологическая инактивация ауторецепторов DRN 5-HT 1A алкилирующим агентом N -этоксикарбонил-2-этокси-1,2-дигидрохинолин вызывает компенсаторное увеличение транскрипции гена 5-HT 1A , что соответствует восстановление экспрессии белка 5-HT 1A (32). У нас есть доказательства того, что аналогичный механизм лежит в основе восстановления ауторецепторов 5-HT 1A после неконтролируемого стресса. изображает уровни мРНК 5-HT 1A в DRN, оцененные с помощью гибридизации in situ .Сидячих крыс либо оставляли в своих домашних клетках (без стресса), либо подвергали неконтролируемому шоковому воздействию хвоста и умерщвляли в различные моменты времени позже. Мы наблюдали небольшое (несущественное) снижение мРНК 5-HT 1A в DRN через 1 и 3 часа после неконтролируемого стресса. Маловероятно, что это небольшое снижение транскрипции гена 5-HT 1A способствует поведенческим последствиям неконтролируемого стресса, потому что поведение проявляется быстро после прекращения действия стрессора, а интернализация рецептора 5-HT 1A будет иметь гораздо более быстрые функциональные эффекты. с точки зрения неспособности ауторецепторов 5-HT 1A ингибировать активность нейронов 5-HT.Однако интерес представляет наблюдаемая скорость восстановления транскрипции гена 5-HT 1A . Обратите внимание, что уровни мРНК 5-HT 1A через 72 часа после стресса выше, чем у нестрессированных крыс. Это увеличение уровней мРНК 5-HT 1A может представлять собой компенсаторный механизм, контролирующий восстановление экспрессии белка 5-HT 1A . Фактически, повышение уровня мРНК DRN 5-HT 1A , показанное на рисунке, происходит с течением времени, соответствующим исчезновению поведения ЛГ после неконтролируемого стресса, которое отсутствует к 72 часам (27).Поскольку бег колеса влияет на транскрипцию гена 5-HT 1A , возможно, что бег колеса может способствовать транскрипционному восстановлению ауторецепторов 5-HT 1A после стресса, тем самым восстанавливая опосредованное 5-HT 1A аутоингибирование DRN 5- Нейроны HT во время поведенческого тестирования и предотвращения проявления поведения LH.

Влияние неконтролируемого шокового стресса хвоста на уровни 5-гидрокситриптамина (5-HT) 1A мессенджер рибонуклеиновой кислоты (мРНК) в дорсальном ядре шва (DRN).Взрослые крысы-самцы F344 ( n = 8 на группу) либо оставались в покое в своих домашних клетках (без стресса), либо подвергались неконтролируемому удару хвостом и были немедленно умерщвлены (0), 1, 3, 24 или 72 часа. после стресса. In situ гибридизацию использовали для визуализации уровней мРНК 5-HT 1A в срезах DRN. Данные представляют собой средние значения ± SEM. * P <0,05 относительно групп без стресса, 0, 1 и 3 часа.

Третий механизм, с помощью которого потенциальное увеличение ауторецепторов 5-HT 1A может предотвратить десенсибилизацию нейронов DRN 5-HT, заключается в том, что помогает ограничивать активность нейронов DRN 5-HT во время стресса, тем самым ограничивая высвобождение 5- HT в DRN и снижение интернализации 5-HT 1A .Действительно, бег колеса действительно ограничивает активацию нейронов DRN 5-HT во время неконтролируемого стресса. Используя c-Fos в качестве маркера нейрональной активации, мы наблюдали, что 6 недель, но не 3 недели, бега колеса уменьшали количество двойных c-Fos / 5-HT-позитивных клеток в DRN, вызванных неконтролируемым стрессом (14, 16). Важно отметить, что наибольший стресс-буферный эффект бега на колесе на активность нейронов DRN 5-HT происходит в дорсальной части рострально-срединного DRN (16), той же области DRN, где 6 недель бега на колесе имеют наибольший эффект МРНК 5-HT 1A (15).

Подтверждая способность усиленного аутоингибирования нейронов DRN 5-HT вносить вклад в устойчивость к стрессу, Kaiyala et al . (25) провели серию экспериментов, показывающих, что более высокие уровни терминальных ауторецепторов 5-HT 1B связаны со стрессоустойчивостью и анксиолитическими эффектами на животных моделях. Более того, исследования с помощью позитронно-эмиссионной томографии показали, что депрессия у человека может быть связана со снижением потенциала связывания ауторецепторов 5-HT 1A в шве (8).Особенно интересно то, что, хотя мы предполагаем, что увеличение ауторецепторов DRN 5-HT 1A может быть важным для защитного эффекта упражнений против психических расстройств, связанных со стрессом, снижение ауторецепторов 5-HT 1A было предложено как механизм, лежащий в основе терапевтического действия СИОЗС (1). Хотя упражнения и хроническое лечение СИОЗС могут иметь противоположные эффекты на ауторецептор 5-HT 1A , они могут аналогичным образом снижать экспрессию или чувствительность специфических постсинаптических рецепторов 5-HT.Понимание того, какое из этих изменений имеет решающее значение для положительного эффекта от манипуляций, остается важной задачей. Независимо от конкретной роли ауторецепторов 5-HT 1A , возможно, что ограничение активации системы 5-HT является адаптивной особенностью реакции на стресс, которая не регулируется при психических расстройствах, связанных со стрессом, и облегчается физической активностью.

DRN Afferents: Locus Coeruleus и медиальная префронтальная кора

Вызванная физическими упражнениями пластичность в DRN, такая как увеличение количества ауторецепторов 5-HT 1A , может способствовать сдерживанию активации нейронов DRN 5-HT во время стресса и профилактика ЛГ.Изменения в регионах, афферентных к DRN, которые могут модулировать активность нейронов DRN 5-HT, также могут вносить вклад в ограничение 5-HT. Движение колеса может снизить активацию возбуждающих входов в DRN во время стресса или увеличить активацию тормозных входов в DRN. Любой из этих сценариев (изображенных на) потенциально может снизить активацию нейронов 5-HT в DRN во время стресса, тем самым предотвращая сенсибилизацию DRN. Эти сценарии не обязательно исключают друг друга. Фактически, есть свидетельства того, что и то и другое происходит в мозгу крыс, подвергшихся добровольным упражнениям во время неконтролируемого стресса.

Пластичность, создаваемая за 6 недель произвольных упражнений в афферентах и ​​проекционных участках дорсального ядра шва (DRN), потенциально способствующая стрессоустойчивости, вызванной физической нагрузкой. A. Повышенная активация медиальной префронтальной коры (mPFC) во время воздействия стрессора может активно ингибировать нейроны DRN 5-гидрокситриптамина (5-HT). B. Ограничение нейронов норэпинефрина (NE) в адренергических областях, таких как голубое пятно (LC), может снизить возбуждение нейронов DRN 5-HT во время воздействия стрессора.C. Снижение экспрессии или чувствительности рецепторов 5-HT 2C в сайтах проекции DRN, критических для выражения поведения выученной беспомощности (ЛГ), может снизить поведенческое воздействие увеличения 5-HT в этих областях во время поведенческого тестирования. BLA, базолатеральное ядро ​​миндалины; D полосатое тело, дорсальное полосатое тело; Глут, глутамат; ИЛ, инфралимбическая кора; PrL, предлимбическая кора. Диаграммы мозга представляют собой графические реконструкции коронарных срезов мозга крысы, адаптированные из Паксиноса и Ватсона (31).

Среди регионов, способствующих гиперактивации DRN во время неконтролируемого стресса, следует отметить норадренергический LC (). Хотя DRN получает входной сигнал NE из многих регионов, помимо LC, включая C1, A1 и A2, LC обеспечивает большую часть входных данных и долгое время участвует в поведении, связанном со стрессом, включая LH. NE нейроны в LC проецируются в DRN и могут стимулировать нейроны 5-HT через механизм, включающий α 1b -ADR (). Вклад LC NE в стресс-индуцированную активность нейронов DRN 5-HT иллюстрируется наблюдениями о том, что поведение LH чувствительно к манипуляциям с активностью LC и NE в DRN (12,35).

Вклад LC в вызванную стрессом гиперактивацию нейронов DRN 5-HT особенно важен для исследований физических упражнений, поскольку система NE и LC особенно чувствительны к физической активности. Норадренергические системы, такие как ЦП и другие катехоламинергические области ствола мозга, активируются упражнениями (7), что, вероятно, отражает повышение активности симпатической нервной системы, необходимой для поддержания активности. Повышенная активность NE была предложена как механизм нескольких полезных эффектов физических упражнений, включая улучшение гиппокампа-зависимого обучения и памяти и увеличение экспрессии связанных с памятью генов, таких как BDNF (23).Бег с колесом также увеличивает содержание NE в нескольких областях мозга, включая ствол мозга и катехоламинергические области (6,7). Эти данные предполагают, что система NE действительно чувствительна к упражнениям и может обеспечить необходимый сигнал для увеличения факторов роста, которые могут поддерживать некоторые из синаптических и нейросхемных изменений, уникальных для упражнений.

Хотя это и является предположением, существует механизм, посредством которого повторная активация DRN-проецирующих нейронов NE в LC также может вносить вклад в наблюдаемое увеличение транскрипции гена 5-HT 1A , продуцируемой бегом колеса.Экспрессия гена 5-HT 1A регулируется сложным балансом промоторов и репрессоров генов, включая промоторы ядерного фактора каппа-легкая цепь-энхансер активированных В-клеток (NFκB) и специфический белок 1, а также ядерные репрессоры. деформированный эпидермальный белок, связанный с ауторегуляторным фактором 1, и 5'-репрессорный элемент под действием белка-1, связывающего двойную репрессию (Freud-1; (30)). Из-за его относительной специфичности к гену 5-HT 1A и его мощного контроля над конститутивными уровнями экспрессии 5-HT 1A в нейронах 5-HT, Freud-1 является привлекательным кандидатом для модуляции упражнений.Сообщалось, что повышенный внутриклеточный Ca 2+ и последующая активация кальций / кальмодулин-зависимой протеинкиназы типа IV ингибируют активность Фрейда-1 посттрансляционно, тем самым подавляя экспрессию гена 5-HT 1A (30). Следовательно, возможно, что увеличение внутриклеточного Ca 2+ в нейронах DRN 5-HT, вызванное повторной активацией G q -связанного α 1b -ADR, может усиливать транскрипцию 5-HT 1A за счет ингибирования 5-HT 1A репрессор Фрейда-1.

Помимо многократной активации системы NE, мы (18), а также Dishman et al . (6,7) и Дан и др. . (9), наблюдали, что физическая активность вызывает адаптацию в ЦП, которая помогает ограничивать активность ЦП во время воздействия стрессовых факторов, не связанных с физической нагрузкой, таких как неконтролируемый шок. Ограничение вызванной стрессом активности нейронов LC NE, которые проецируются в DRN, может помочь предотвратить поведение LH, ограничивая α 1b -ADR-опосредованное возбуждение нейронов DRN 5-HT ().Важно отметить, что анатомическая локализация воздействия упражнений на ограничение нейронов DRN 5-HT совпадает с относительной NE иннервацией DRN, так что оба они выше в рострально-средней DRN по сравнению с другими подобластями DRN. «Привыкание к перекрестному стрессору», которое может возникнуть в системе NE после тренировки, интригует, потому что оно противоположно сенсибилизации реакции на стресс, которая обычно возникает, когда воздействие нового стрессора следует за привыканием к другому, повторяющемуся.

Хотя ограничение активности нейронов LC NE во время стресса, безусловно, может способствовать защитному эффекту бега колеса от ЛГ и стрессоустойчивости, вызванной физической нагрузкой, это вряд ли будет единственным механизмом. Многие стрессоры активируют ЛГ, но повторное воздействие стресса, безусловно, не предотвращает ЛГ и не повышает стрессоустойчивость. Привыкание к перекрестным стрессорам может быть одной из особенностей, делающих упражнения уникальными по сравнению с другими физиологическими стрессорами и способствующими стрессоустойчивости, вызванной упражнениями.Еще одна особенность, которая может сделать упражнения уникальными, - это то, что они могут задействовать другие нейронные системы, такие как схемы исполнительных функций высшего порядка или системы вознаграждения; пластичность, при которой может взаимодействовать с системой 5-HT таким образом, чтобы ограничивать ее активность во время воздействия стрессора. В самом деле, бег на колесах - это добровольный и полезный опыт, поэтому можно ожидать вызванной физическими упражнениями пластичности схем, чувствительных к поведенческому контролю и вознаграждению.

В недавнем отчете нашей лаборатории обсуждается пластичность системы вознаграждения после произвольных упражнений и значение этих изменений для устойчивости к стрессу (17).Меньшее количество данных напрямую связано с цепями, чувствительными к поведенческому контролю, в устойчивости к стрессу, вызванному физической нагрузкой. Однако участие в поведенческом контроле подтверждается тем фактом, что, по сравнению с другими факторами стресса, упражнения обычно являются произвольными и контролируемыми. Фактически, большинство данных (, например, , (2,26)) предполагают, что только контролируемые (, т.е. ., Произвольные) упражнения предотвращают поведенческие эффекты стресса, подобные депрессии и тревоге, такие как ЛГ, тем самым подразумевая нейронные цепи, участвующие в восприятии поведенческого контроля в механизмах, с помощью которых упражнения вызывают стрессоустойчивость.Медиальный PFC (mPFC) - одна из областей, особенно чувствительных к поведенческому контролю (28).

mPFC был описан как центр «исполнительного контроля», который функционирует, чтобы направлять соответствующие поведенческие реакции на стимулы на основе интегрированной информации от множества сенсорных модальностей. Предлимбическая (PL) и инфралимбическая (IL) области вентральной mPFC проецируются на лимбические структуры, средний мозг и ствол мозга, участвующие в интегративных аспектах стрессовой реакции. Эти прогнозы важны для заявленной роли mPFC в регуляции нейроэндокринных, вегетативных и поведенческих реакций на различные стрессоры.Хотя в литературе есть несоответствия, считается, что mPFC ослабляет или ограничивает многие аспекты реакции на стресс. Соответственно, повреждение мПФК приводит к психическим расстройствам, связанным со стрессом. Основываясь на этих данных, mPFC стал центральной областью в производстве стрессоустойчивости.

Интуитивно понятно, что mPFC участвует в смягчающих стресс эффектах упражнений, выходящих за рамки 5-HT. Из-за уникальной способности mPFC ограничивать многие аспекты стрессовой реакции, возможно, что участие mPFC является мостом между многими эффектами стресс-буферизации физических упражнений.Хотя до сих пор очень мало исследований было посвящено изучению влияния физических упражнений конкретно на mPFC, имеющиеся данные согласуются с тем, что упражнения улучшают функцию mPFC у людей (22).

Анатомия поддерживает способность вентральной части mPFC (mPFCv) модулировать активность DRN 5-HT. Области IL и PL mPFCv обеспечивают основной кортикальный вход в DRN. Глутаматные нейроны в этих областях проецируются на нейроны, преимущественно содержащие γ-аминомасляную кислоту (ГАМК), и синапсы в DRN и, таким образом, подавляют активность нейронов 5-HT.Действительно, электрическая стимуляция mPFCv подавляет активность нейронов DRN 5-HT. Основываясь на этой анатомии, мы предполагаем, что пластичность mPFC, вызванная физической нагрузкой, может привести к тому, что mPFC будет более активным во время воздействия стрессора или поведенческого тестирования, тем самым подавляя активность DRN. Интересно, что установленные стресс-буферные эффекты упражнений согласуются с повышенной активностью mPFC во время стресса. Упражнения сдерживают вызванную стрессом активацию симпатической нервной системы, ослабляют реакцию оси HPA на острые легкие стрессоры и предотвращают поведение ЛГ.Все эти эффекты буферизации стресса можно ожидать при увеличении опосредованного mPFC подавления стрессовой реакции. Кроме того, мы наблюдали, что 6-недельный бег на колесах, инициированный после контекстного кондиционирования страха, способствует исчезновению страха в течение сеанса во время первого теста на выражение страха (20). Поскольку IL участвует в угашении страха во время сеанса (34), наблюдаемое облегчение угасания страха также согласуется с повышенной активацией IL во время стрессовых событий, в данном случае воздействия окружающей среды, ранее сопряженной с толчками ног.

Хотя наблюдения о том, что принудительные упражнения, такие как тренировка на беговой дорожке, часто не вызывают стрессоустойчивости (но вместо этого могут усиливать тревогу), согласуются с идеей о том, что контролируемость упражнений является важным фактором, исследования принудительных упражнений противоречат внешним стрессорам. на животных парадигмой принудительных упражнений. На сегодняшний день ни в одном исследовании не удалось напрямую повлиять на управляемость упражнений при сохранении постоянных таких факторов, как время дня и тренажеры, а также частота, продолжительность и интенсивность упражнений.Если такое исследование обнаружит, что защитный эффект бега колеса против поведения ЛГ действительно зависит от управляемости упражнений, где только управляемый ход колеса предотвращает ЛГ, тогда нейронные субстраты, чувствительные к поведенческому контролю, такие как mPFC, вероятно, будут иметь решающее значение для развития стрессоустойчивости, вызванной физической нагрузкой. Однако это не означает, что эффекты упражнения per se , которые не зависят от управляемости упражнения, не важны для других положительных эффектов упражнений.Фактически, некоторые эффекты упражнений, такие как усиленный нейрогенез в гиппокампе, увеличение BDNF и некоторые преимущества гиппокампа для обучения и памяти, проявляются как после произвольного бега на колесе, так и после принудительных упражнений (см. (26)). Кроме того, возможно, что пластичность в цепях «поведенческого контроля» и в нервных цепях, чувствительных к упражнениям как таковая, необходима для уникальной стрессоустойчивости и устойчивости, создаваемых упражнениями.

Проекционные площадки DRN и рецептор 5-HT

2C

Дополнительной возможностью для вызванной физической нагрузкой пластичности в центральной системе 5-HT могут быть изменения в чувствительности 5-HT 2C R в местах проекции DRN, важных для проявление 5-HT-зависимых поведенческих последствий неконтролируемого стресса.Эти области включают BLA (социальное избегание; (5)) и дорсальное полосатое тело (дефицит бегства). Fox и др. . (11) сообщили, что бег колеса у мышей снижает поведенческие эффекты неселективного агониста 5-HT 2 R в парадигме акустического испуга. Мы получили аналогичные данные, используя микроинъекцию селективных соединений 5-HT 2C R в дорсальное полосатое тело. Инъекция селективного агониста 5-HT 2C R 2 - [(3-хлорфенил) метокси] -6- (1-пиперазинил) пиразина (CP-809101) в дорсальное полосатое тело сидячих крыс препятствует их поведению при побеге челнока. дозозависимым образом.Шесть недель работы колеса приводят к сдвигу кривой доза-реакция вправо; при этом требуется более высокая доза CP-809101, чтобы помешать побегу челнока у физически активных крыс (Greenwood B., неопубликованное наблюдение, 2011). Вместе эти данные предполагают, что пониженная чувствительность постсинаптических 5-HT рецепторов, в данном случае 5-HT 2C R, может помочь противостоять поведенческим эффектам резкого увеличения 5-HT и, таким образом, способствовать индуцированному физическими упражнениями стрессоустойчивость ().

ВЫВОДЫ

Понимание нейропластических изменений, вызванных упражнениями, полезно, потому что это знание может облегчить формирование проверяемых прогнозов относительно других полезных эффектов упражнений.Например, хотя хроническое лечение СИОЗС может уменьшить клинические симптомы депрессии и тревоги, начало фармакотерапии СИОЗС часто связано с обострением тревоги и когнитивных симптомов, соответствующих быстрому увеличению нейротрансмиссии 5-HT. Если бег с колесом вызывает сопротивление поведенческим эффектам резкого увеличения 5-HT, как предполагалось, то мы могли бы предсказать, что бег с колесом должен уменьшить негативное поведенческое воздействие острого введения СИОЗС.Это действительно то, что мы наблюдали. Сидячие крысы, которым вводили однократную системную дозу флуоксетина СИОЗС, демонстрируют преувеличенное замораживание и дефицит обучения побегу челнока через 1 час, эффекты, зависящие от активации 5-HT 2C R (19). Напротив, крысы, которым был предоставлен доступ к беговым колесам в течение 6 недель до введения флуоксетина, не проявляли типичных тревожно-подобных поведенческих последствий СИОЗС (19). Хотя эти доклинические данные согласуются с нашей гипотезой, насколько нам известно, этот прогноз еще предстоит проверить в клинических условиях.Тем не менее, этот прогноз важен, потому что он подразумевает, что участие в упражнениях может быть эффективной дополнительной терапией в начале лечения СИОЗС для снижения потенциальных пагубных поведенческих эффектов, связанных с острым введением СИОЗС, включая беспокойство и несоблюдение.

В заключение, воздействие неконтролируемых стрессоров достаточной интенсивности по сравнению с контролируемыми или умеренными стрессорами вызывает у грызунов поведение, напоминающее симптомы связанных со стрессом аффективных расстройств человека, из-за гиперактивации и сенсибилизации нейронов DRN 5-HT.Доступные данные согласуются с гипотезой о том, что физическая активность вызывает пластичность нейронных цепей, что приводит к ограничению нейронов DRN 5-HT и сопротивлению поведенческому воздействию резкого увеличения 5-HT. Данные свидетельствуют о том, что пластичность на нескольких участках в центральной системе 5-HT сходится, чтобы способствовать устойчивости к стрессу и устойчивости. Эти сайты включают сам DRN, например, способствующий 5-HT 1A ингибирующее опосредованное ауторецептором ингибирование 5-HT нейронов; Афферентные системы DRN, такие как LC или mPFC, которые могут модулировать активность DRN 5-HT во время воздействия стрессора; и сайты проекции DRN, такие как сниженная экспрессия или чувствительность рецепторов 5-HT 2C в областях мозга, критических для выражения поведения, индуцированного стрессом.Увеличение ауторецепторов 5-HT 1A и снижение чувствительности 5-HT 2C R являются двумя примерами нейропластичности, вызванной физической нагрузкой. Определение того, является ли управляемость упражнениями критическим фактором в выработке стрессоустойчивости, вызванной физическими упражнениями, поможет понять, как опыт упражнений передается системе 5-HT, что приводит к этим пластическим изменениям.

Благодарности

Авторы благодарят Пола В. Стронга, Терезу Э. Фоли, Алису Б.Loughridge, John P. Christianson и Steven F. Maier за помощь в завершении экспериментов, обсуждаемых в данной статье. Мы также признательны другим обсуждаемым здесь работам, на которых нельзя было процитировать из-за ограниченности ссылок.

Это исследование было поддержано Американским фондом предотвращения самоубийств, Национальными институтами здравоохранения ({"type": "entrez-нуклеотид", "attrs": {"text": "MH068283", "term_id": "1360816767" , "term_text": "MH068283"}} MH068283 и {"type": "entrez-нуклеотид", "attrs": {"text": "MH086665", "term_id": "1543678359", "term_text": "MH086665 "}} MH086665) и Национальный альянс исследований шизофрении и депрессии.

Ссылки

1. Блиер П., Уорд Н.М. Есть ли роль агонистов 5-HT1A в лечении депрессии? Биол. Психиатрия. 2003. 53 (3): 193–203. [PubMed] [Google Scholar] 2. Бургхардт П.Р., Фулк Л.Дж., Хэнд Г.А., Уилсон М.А. Влияние хронического бега беговой дорожки и колеса на поведение крыс. Мозг. Res. 2004. 1019 (1-2): 84–96. [PubMed] [Google Scholar] 3. Campeau S, Nyhuis TJ, Sasse SK и др. Гипоталамический гипофиз и реакция оси надпочечников на низкоинтенсивные стрессоры снижены после произвольного движения колеса у крыс.J. Neuroendocrinal. 2010. 22 (8): 872–888. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 4. Кристиансон Дж. П., Пол ЭД, Ирани М. и др. Роль предшествующей управляемости стрессора и ядра дорсального шва в предпочтении сахарозы и социальных исследованиях. Behav. Brain Res. 2008. 193 (1): 87–93. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 5. Кристиансон Дж. П., Рагол Т., Амат Дж. И др. Рецепторы 5-гидрокситриптамина 2C в базолатеральной миндалине участвуют в выражении тревоги после неконтролируемого травматического стресса.Биол. Психиатрия. 2010. 67 (4): 339–345. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 6. Дишман Р.К., Реннер К.Дж., Янгштедт С.Д. и др. Бег с колесом активности снижает задержку побега и изменяет уровень моноаминов в мозге после удара ногой. Brain Res. Бык. 1997. 42 (5): 399–406. [PubMed] [Google Scholar] 7. Дишман Р.К., Уоррен Дж. М., Янгштедт С. Д. и др. Моноамины мозга, упражнения и поведенческий стресс: модели на животных. Med. Sci. Спортивные упражнения. 1997. 29 (1): 63–74. [PubMed] [Google Scholar] 8. Древец В.С., Тасе М.Э., Мозес-Колко Е.Л. и др.Визуализация рецепторов серотонина-1A при рецидивирующей депрессии: репликация и обзор литературы. Nucl. Med. Биол. 2007. 34 (7): 865–877. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 9. Данн А.Л., Рейгл Т.Г., Янгштедт С.Д., Армстронг РБ, Дишман РК. Моноамины и метаболиты мозга после тренировки на беговой дорожке и бега на колесе у крыс. Med. Sci. Спортивные упражнения. 1996. 28 (2): 204–209. [PubMed] [Google Scholar] 10. Флешнер М. Физическая активность и стрессоустойчивость: адаптации симпатической нервной системы предотвращают вызванную стрессом иммуносупрессию.Упражнение. Sport Sci. Ред. 2005; 33 (3): 120–126. [PubMed] [Google Scholar] 11. Fox JH, Hammack SE, Falls WA. Физические упражнения связаны со снижением анксиогенного эффекта mCPP на акустический испуг. Behav. Neurosci. 2008. 122 (4): 943–948. [PubMed] [Google Scholar] 12. Гран Р., Хэммак С., Уилл М. и др. Блокада альфа-адренорецепторов в ядре дорсального шва предотвращает усиление условного страха и ухудшение способности к побегу после неконтролируемого воздействия стрессора у крыс. Behav. Brain Res. 2002. 134 (1-2): 387.[PubMed] [Google Scholar] 13. Гринвуд Б.Н., Флешнер М. Упражнения, усвоенная беспомощность и стрессоустойчивый мозг. Neuromolecular Med. 2008. 10 (2): 81–98. [PubMed] [Google Scholar] 14. Гринвуд Б.Н., Фоли Т.Е., Бурханс Д., Майер С.Ф., Флешнер М. Последствия неконтролируемого стресса чувствительны к продолжительности предшествующей работы колеса. Brain Res. 2005; 1033 (2): 164–178. [PubMed] [Google Scholar] 15. Гринвуд Б.Н., Фоли Т.Е., Дэй HE и др. Запуск колеса изменяет мРНК серотонинового (5-HT) транспортера, 5-HT (1A), 5-HT (1B) и альфа (1b) -адренергических рецепторов в ядрах шва крысы.Биол. Психиатрия. 2005. 57 (5): 559–568. [PubMed] [Google Scholar] 16. Гринвуд Б.Н., Фоли Т.Е., Дэй HE и др. Бег на свободном ходу предотвращает приобретенную беспомощность / поведенческую депрессию: роль серотонинергических нейронов спинного шва. J. Neurosci. 2003. 23 (7): 2889–2898. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 17. Гринвуд Б.Н., Фоли Т.Е., Ле ТВ и др. Долгосрочный произвольный бег колеса полезен и способствует пластичности мезолимбического пути вознаграждения. Behav. Brain Res. 2011. 217 (2): 354–362. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 18.Гринвуд Б.Н., Кеннеди С., Смит Т.П., Кампо С., Дэй Х.Э., Флешнер М. Добровольный бег на свободном ходу избирательно модулирует содержание катехоламинов в периферических тканях и экспрессию c-Fos в центральном симпатическом контуре после воздействия неконтролируемого стресса у крыс. Неврология. 2003. 120 (1): 269–281. [PubMed] [Google Scholar] 19. Гринвуд Б.Н., Стронг П.В., Брукс Л., Флешнер М. Тревожное поведение, вызванное острым введением флуоксетина у самцов крыс Fischer 344, предотвращается предварительными упражнениями.Психофармакология (Berl) 2008; 199 (2): 209–222. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 20. Гринвуд Б.Н., Стронг П.В., Дори А.А., Флешнер М. Терапевтические эффекты упражнений: бег на колесе устраняет вызванное стрессом вмешательство в побег из челнока. Behav. Neurosci. 2007. 121 (5): 992–1000. [PubMed] [Google Scholar] 21. Гринвуд Б.Н., Стронг П.В., Фоли Т.Е., Томпсон Р.С., Флешнер М. Приобретенная беспомощность не зависит от уровней нейротрофического фактора мозга в гиппокампе. Неврология. 2007. 144 (4): 1193–1208.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 22. Hillman CH, Belopolsky AV, Snook EM, Kramer AF, McAuley E. Физическая активность и исполнительный контроль: последствия для улучшения когнитивного здоровья в пожилом возрасте. Res. В. Упражнение. Спорт. 2004. 75 (2): 176–185. [PubMed] [Google Scholar] 23. Айви А.С., Родригес Ф.Г., Гарсия К., Чен М.Дж., Руссо-Нойштадт А.А. Норадренергическая и серотонинергическая блокада подавляет активацию мРНК BDNF после физических упражнений и приема антидепрессантов. Pharmacol. Biochem. Behav. 2003. 75 (1): 81–88.[PubMed] [Google Scholar] 24. Джейкобс Б.Л., Форнал, Калифорния. Активность серотонинергических нейронов у ведущих поведение животных. Нейропсихофармакология. 1999; 21 (2 доп.): 9С – 15С. [PubMed] [Google Scholar] 25. Kaiyala KJ, Vincow ES, Sexton TJ, Neumaier JF. Уровни мРНК рецептора 5-HT1B в ядре дорсального шва: обратная связь с тревожным поведением в приподнятом крестообразном лабиринте. Pharmacol. Biochem. Behav. 2003. 75 (4): 769–776. [PubMed] [Google Scholar] 26. Лизер Дж. Л., Джонс М. Принудительные и произвольные упражнения по-разному влияют на мозг и поведение.Неврология. 2008. 156 (3): 456–465. [PubMed] [Google Scholar] 27. Майер SF. Воздействие стрессорной среды предотвращает временное исчезновение поведенческой депрессии / усвоенной беспомощности. Биол. Психиатрия. 2001. 49 (9): 763–773. [PubMed] [Google Scholar] 29. Майер С.Ф., Уоткинс Л.Р. Управляемость стрессором и усвоенная беспомощность: роль ядра дорсального шва, серотонина и фактора высвобождения кортикотропина. Neurosci. Biobehav. Ред. 2005; 29 (4–5): 829–841. [PubMed] [Google Scholar] 30. Ou XM, Lemonde S, Jafar-Nejad H и др.Фрейд-1: нейрональный кальций-регулируемый репрессор гена рецептора 5-HT1A. J. Neurosci. 2003. 23 (19): 7415–7425. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 31. Паксинос Г., Уотсон С. Мозг крысы в ​​стереотаксических координатах. 4-е изд. Нью-Йорк (Нью-Йорк): Academic Press; 1998. [Google Scholar] 32. Raghupathi RK, Brousseau DA, McGonigle P. Динамика восстановления рецепторов 5-HT1A и изменений мРНК рецептора 5-HT1A после необратимой инактивации с помощью EEDQ. Brain Res. Мол. Brain Res. 1996. 38 (2): 233–242.[PubMed] [Google Scholar] 33. Riad M, Zimmer L, Rbah L, Watkins KC, Hamon M, Descarries L. Острое лечение антидепрессантом флуоксетином усваивает ауторецепторы 5-HT1A и снижает in vivo связывание радиолиганда ПЭТ [18F] MPPF в рафедральном ядре крысы. J. Neurosci. 2004. 24 (23): 5420–5426. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 34. Сьерра-Меркадо D, Падилья-Кореано N, Quirk GJ. Диссоциативная роль предлимбической и инфралимбической коры, вентрального гиппокампа и базолатеральной миндалины в выражении и исчезновении условного страха.Нейропсихофармакология. 2011; 36: 529–538. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 35. Вайс Дж. М., Симсон П. Г.. Депрессия на животной модели: фокус на голубом пятне. Ciba Found Symp. 1986; 123: 191–215. [PubMed] [Google Scholar]

Упражнения, стрессоустойчивость и центральные серотонинергические системы

Exerc Sport Sci Rev. Рукопись автора; доступно в PMC 2015, 22 января.

Опубликован в окончательной редакции как:

PMCID: PMC4303035

NIHMSID: NIHMS655303

Департамент интегративной физиологии и Центр нейробиологии, Университет Колорадо-Боулдер,

43, Боулдер, Адрес для корреспонденции: Benjamin N.Гринвуд, доктор философии, кафедра интегративной физиологии и Центр неврологии, Университет Колорадо-Боулдер, Campus Box 354, Боулдер, CO 80309-0354 ([email protected]) См. Другие статьи в PMC, в которых цитируется опубликованная статья.

Abstract

Произвольные упражнения снижают частоту психических расстройств, связанных со стрессом, у людей и предотвращают серотонин-зависимые поведенческие последствия стресса у грызунов. Данные, рассмотренные здесь, согласуются с гипотезой о том, что упражнения повышают устойчивость к стрессу, вызывая нейропластичность в нескольких участках центральной серотонинергической системы, что помогает ограничить поведенческое воздействие резкого повышения уровня серотонина во время воздействия стрессора.

Ключевые слова: бег на колесах, приобретенная беспомощность, тревога, депрессия, префронтальная кора, ядро ​​дорсального шва

ВВЕДЕНИЕ

Психические расстройства, связанные со стрессом, включая тревогу и депрессию, в настоящее время являются наиболее распространенными расстройствами психического здоровья в США. . К 2020 году депрессия станет вторым по величине бременем болезней на протяжении всей жизни, уступая только сердечно-сосудистым заболеваниям. Воздействие стрессовых жизненных событий является основным причинным фактором в развитии депрессии и тревоги, которые часто сопутствуют друг другу.Хотя стресс может влиять на психическое здоровье большого числа людей, не у всех людей, подвергшихся травматическому событию, развивается полномасштабная депрессия или тревога. Идентификация переменных, которые влияют на развитие психических расстройств, связанных со стрессом, имеет первостепенное значение для понимания нейробиологической основы этих заболеваний и разработки более эффективных фармакологических методов лечения.

Физические упражнения - это одна из переменных, которая может влиять на реакцию людей на стрессовые события.Смягчающие стресс эффекты упражнений очевидны на многих уровнях, включая нейроэндокринологический, иммунологический и поведенческий. Например, литература как о людях, так и о животных указывает на то, что упражнения могут ограничивать активацию симпатической нервной системы в ответ на стресс (, например, , (10,18)), ослаблять умеренное вызванное стрессором повышение уровня гормонов стресса (3), предотвратить вызванную стрессом иммуносупрессию (10) и снизить частоту и тяжесть психических расстройств, связанных со стрессом, таких как депрессия и тревога.Мы рассмотрим нашу работу на моделях грызунов, сосредоточив внимание на нейробиологических механизмах, с помощью которых упражнения предотвращают негативные аффективные и когнитивные последствия воздействия стрессора.

Произвольный бег на колесах - это полезный метод повышения уровня физической активности у грызунов, поскольку он позволяет избежать потенциальных осложняющих эффектов хронического стресса, которые парадигмы принудительных упражнений, такие как тренировка на беговой дорожке или принудительное плавание, могут навязать животным. В соответствии с защитным действием физических упражнений у людей, мы и другие исследователи наблюдали, что крысы, которым разрешено добровольно бегать на беговых колесах в клетке, демонстрируют типичные анксиолитические и антидепрессивные реакции в нескольких моделях животных и защищены от депрессивных и тревожных поведенческих последствий. воздействие различных стрессоров.Используя устоявшуюся парадигму выученной беспомощности (LH), мы сообщили, что бег на колесе блокирует преувеличенный страх и дефицит инструментального обучения побегу, вызванный воздействием острого неконтролируемого стрессора (6,16).

Накопленные данные подтверждают гипотезу о том, что бег колеса предотвращает поведенческие последствия неконтролируемого стресса, создавая сопротивление поведенческому воздействию чрезмерного 5-гидрокситриптамина (5-HT). Гиперактивация и сенсибилизация 5-HT нейронов в ядре дорсального шва (DRN) имеют решающее значение для развития и выражения, соответственно, поведенческих последствий неконтролируемого стресса.Нейропластичность, вызываемая упражнениями, ведущая к сопротивлению анксиогенным эффектам 5-HT, может возникать в DRN-афферентных областях, которые могут модулировать активность DRN 5-HT во время воздействия стрессора; сам DRN, такой как облегчение 5-HT 1A ингибирующего опосредованного ауторецепторами ингибирования 5-HT нейронов; и / или сайты проекции DRN, такие как сниженная экспрессия или чувствительность постсинаптических 5-HT рецепторов в областях мозга, критических для выражения стресс-индуцированного поведения. В данной статье мы обсудим каждый аспект этой гипотезы и сделаем вывод, что произвольные упражнения создают пластичность в нескольких местах в центральной системе 5-HT, которые сходятся, чтобы способствовать устойчивости к стрессу.Гипотеза, поддерживаемая здесь, имеет важное клиническое значение и прогностическую ценность.

ПОВЕДЕНИЕ, СВЯЗАННОЕ СО СТРЕССОМ, И ОБУЧЕННАЯ ПОМОЩЬ

Воздействие стресса является важным причинным фактором в развитии тревожных и депрессивных расстройств, включая посттравматическое стрессовое расстройство, генерализованную тревогу и большую депрессию. Соответственно, симптомы как тревожных, так и депрессивных расстройств включают поведение, которое может быть вызвано воздействием стрессора, в том числе социальное избегание, неуместный или преувеличенный страх и изменения в процессах обучения и памяти.Стрессовые факторы, повторяющиеся в течение длительного времени, серьезные по своей природе, непредсказуемые или неконтролируемые, часто являются наиболее вредными для психического и физического здоровья. Из-за критически важной роли стресса в развитии депрессии и тревоги, модели на животных, использующие воздействие стрессоров, могут помочь выявить потенциальные нейробиологические механизмы депрессии и тревоги.

Воздействие острого неконтролируемого стрессора вызывает у грызунов поведение, напоминающее симптомы человеческой тревоги и депрессии.Крысы, подвергшиеся серии неконтролируемых потрясений в течение 2-часового периода позже, демонстрируют совокупность поведений, включая снижение социального исследовательского поведения, преувеличенный условный страх и вмешательство в инструментальное поведение побега (см. (28)). Важно отметить, что эти поведенческие результаты зависят от неконтролируемости фактора стресса; они не возникают, если фактор стресса поддается контролю.

Поведенческие последствия воздействия стрессора, которые зависят от управляемости стрессора, получили название ЛГ (см. (13,29) обзоры ЛГ).Приобретение или развитие ЛГ обычно происходит при воздействии на крыс серии неконтролируемых ударов хвостом. Экспрессия ЛГ наблюдается во время поведенческого тестирования в более поздний момент времени, обычно через 24 часа. Поведенческие последствия неконтролируемого стресса являются трансситуативными (, т.е.., Они возникают в среде, отличной от той, в которой произошло воздействие стрессора), чувствительны к фармакологической терапии и, как утверждается, представляют собой животные аналоги тревожности и депрессии человека.Из-за большого сходства поведения ЛГ с симптомами тревожности и депрессии у людей мы использовали неконтролируемый стресс и ЛГ, чтобы начать выяснение факторов, потенциально участвующих в защитном эффекте упражнений против психических расстройств, связанных со стрессом.

УПРАЖНЕНИЯ И УСТОЙЧИВОСТЬ К СТРЕССУ

Используя модель LH, мы сообщили, что произвольный бег колеса может создать сопротивление поведенческим последствиям воздействия стрессора, подобных тревоге и депрессии.Крысы, которым разрешен добровольный доступ к беговым колесам, защищены от социального избегания (Greenwood B., неопубликованное наблюдение, 2011), чрезмерного замораживания и дефицита бегства, вызванного неконтролируемым стрессом (13,16,21). Защитный эффект движения колеса от LH, похоже, не зависит от пройденного расстояния. Мы и другие люди обычно не наблюдаем значительной корреляции между дистанцией бега и поведенческими результатами, связанными с тревогой. Хотя дистанция бега не может быть напрямую связана с влиянием упражнений на эмоциональное поведение, расстояние коррелирует с вызванными упражнениями улучшениями в пространственном обучении и памяти и связанными с ними нейропластическими изменениями, включая вызванное упражнениями увеличение нейротрофического фактора мозга (BDNF) и нейрогенез.С другой стороны, амортизационный эффект от работы колеса зависит от продолжительности предыдущего движения колеса, при этом 6 недель доступа к колесу достаточно, чтобы предотвратить поведение ЛГ, а 3 недели - нет (14). Этот временной ход распространяется и на некоторые нейробиологические изменения, которые мы наблюдали после обкатки колеса (обсуждаются ниже). В дополнение к предотвращению LH, мы наблюдали, что работа колеса также обращает вспять долговременную модифицированную версию LH (20). Этот наблюдаемый терапевтический эффект также зависит от продолжительности доступа к колесу.

Во всех наших экспериментах по изучению влияния произвольных упражнений на реакцию на стресс до настоящего времени использовались животные, живущие в одном помещении. Отдельные животные, каждое со своим колесом, позволяет анализировать беговое поведение каждого животного и соотносить его с другими зависимыми показателями. Однако крысы - социальные существа, и одиночное жилье может быть менее предпочтительной жилищной средой по сравнению с социальным жилищем. Возможно, что условия одиночного содержания взаимодействуют с упражнениями таким образом, что только изолированные крысы выиграют от бега на колесах.Например, одиночные условия содержания могут способствовать индукции ЛГ у малоподвижных крыс, а работа колеса может смягчить долгосрочное воздействие изолированного помещения и не подвергать неконтролируемому воздействию стрессора, per se .

Чтобы определить, влияют ли условия содержания на защитные эффекты движения колеса от ЛГ, самцов крыс F344 по прибытии в колонию содержали либо по одному, либо по парам. Крысы имели доступ либо к заблокированному (сидячему), либо к свободно передвижному (бегущему) колесу (1 колесо / клетка) в течение 6 недель.После 6 недель малоподвижного образа жизни или бега крысы либо подвергались неконтролируемому удару хвостом, либо оставались в своих домашних клетках (n = 5 на группу). Анализ данных бега показал, что среднее еженедельное расстояние бега, зафиксированное колесами в клетках крыс, размещенных в парах, было вдвое больше, чем зарегистрированное колесами в клетках крыс, размещенных в одном помещении ( F 1,11 = 17,6; P <0,01;), предполагая, что крысы, размещенные в парах, имеют равный доступ к беговому колесу.Вес тела указан в. Интересно, что крысы, проживающие в одном корпусе, со временем набирали меньше веса, чем их собратья в парном корпусе, независимо от физической нагрузки ( F 1,29 = 19,08; P <0,001), и бег на колесах не влиял на набор массы тела. . Разница в весе крыс в одиночном и парном содержании могла отражать эффект хронического стресса, вызванного хроническим одиночным помещением. При поведенческом тестировании мы наблюдали, что как одиночные, так и парные сидячие крысы демонстрировали преувеличенное замораживание, вызванное шоком (), и дефицит бегства () после неконтролируемого стресса.Ход колеса, независимо от жилищных условий, предотвращал такое поведение LH. Дисперсионный анализ выявил основной эффект стресса ( F 1,25 = 13,3; P <0,05) и упражнения посредством взаимодействия стресса ( F 1,25 = 13,1; P <0,05 ) в среднем замерзает. Основные эффекты как упражнений ( F 1,25 = 28,1; P <0,0001) и стресса ( F 1,25 = 36,7; P <0.0001) и упражнение посредством стрессового взаимодействия ( F 1,25 = 14,8; P <0,01) в среднем латентности побега были значительными. Интересно, что наблюдалась тенденция ( F 1,25 = 3,1; P = 0,08) для основного влияния жилищных условий на задержку побега, предполагающая, что 6 недель парного проживания могут улучшить активное поведение по преодолению стресса. Однако эффект жилья проявлялся независимо от физических упражнений или стрессового состояния, что указывает на то, что эффекты физических упражнений не зависят от воздействия социального жилья.Эти данные демонстрируют мощный защитный эффект произвольного движения колеса против поведенческих последствий неконтролируемого стресса.

Влияние жилищных условий на защитный эффект вращения колеса от выученной беспомощности (LH). Самцы крыс F344 ( n = 5 на группу) были либо одиночными (1 крыса на клетку), либо парами (2 крысы на клетку), содержавшимися в течение 6 недель. Крысы в ​​сидячем состоянии (sed) имели заблокированные колеса, а крысы в ​​состоянии бега имели произвольный доступ к колесам (1 ходовое колесо на клетку).После 6 недель таких условий содержания крыс либо оставляли в покое в своих домашних клетках (без стресса), либо подвергали неконтролируемому удару хвостом (стресс). Тестирование на вызванное шоком замораживание и поведение к побегу проводилось через 24 часа в шаттлах. А. Среднее еженедельное расстояние бега, записанное колесами в клетках для крыс, бегающих в одиночку и в парах. Б. Увеличение массы тела в ходе эксперимента. C. Среднее замораживание (в течение 20-минутного периода), вызванное двумя короткими толчками ног (0.6 мА) в челночном отсеке. D. Средняя задержка, чтобы избежать 25 ударов стопой (фиксированное соотношение 2; 0,6 мА), введенных в челночный ящик сразу после периода замораживания. Данные представляют собой средние значения ± SEM. * P <0,05 относительно отмеченных групп.

Несмотря на то, что смягчающие стресс эффекты упражнений очевидны, основные механизмы остаются нерешенными. Выявление механизмов, участвующих в защитных эффектах упражнений против поведения, вызванного стрессом, может выявить новые цели для лечения и, что, возможно, более важно, предотвращения связанных со стрессом аффективных расстройств.

РОЛЬ СЕРОТОНИНА В ОБУЧЕННОЙ БЕССМОТРЕНИЕ

Центральная система 5-HT играет ключевую роль в развитии и выражении поведения ЛГ. DRN - это отчетливая структура ствола мозга, которая содержит высокую концентрацию восходящих 5-HT нейронов. 5-HT нейроны в DRN уже давно ассоциируются с депрессией, тревогой и поведенческими реакциями на стресс. Эфферентные и афферентные проекции DRN влияют на его роль в связанных со стрессом расстройствах настроения. Есть, например, плотные проекции 5-HT из DRN в структуры, вызывающие страх, тревогу и депрессию, такие как префронтальная кора (ПФК), полосатое тело, ядро ​​ложа терминальной полоски, миндалевидное тело, периакведуктальный серый цвет и локус. coeruleus (LC).DRN также получает проекции из этих областей, которые могут модулировать активность нейронов DRN 5-HT.

Растущее количество доказательств, в первую очередь Майер и др. . (см. обзор (29)), предполагает, что развитие ЛГ вызывается гиперактивацией и сенсибилизацией 5-HT нейронов в DRN. Исследования иммуногистохимии и микродиализа показывают, что неконтролируемый стресс активирует нейроны 5-HT в DRN больше, чем контролируемый стресс соответствующей интенсивности и продолжительности.Эта гиперактивация 5-HT нейронов во время воздействия стрессора приводит к экспрессии ЛГ путем сенсибилизации DRN 5-HT нейронов, так что во время более позднего воздействия умеренно стрессовых или обычно эмоционально нейтральных стимулов сенсибилизированные DRN 5-HT нейроны реагируют преувеличенно чрезмерным Высвобождение 5-HT в областях мозга, важных для выражения тревоги. Механизм, лежащий в основе того, как гиперактивация 5-HT нейронов приводит к сенсибилизации 5-HT нейронов, еще не ясен, но может включать десенсибилизацию 5-HT 1A ингибирующих ауторецепторов, которые особенно чувствительны к индуцированной лигандом интернализации (обсуждается позже) .Ясно то, что в течение некоторого периода времени после неконтролируемого стресса относительно безобидные ситуации будут вызывать сильную реакцию 5-HT и проявляться как поведение, подобное тревоге или депрессии.

Гиперактивация и сенсибилизация нейронов DRN 5-HT явно необходимы и достаточны для производства ЛГ. Гиперактивация нейронов DRN 5-HT необходима для развития (, т. Е. , во время стресса) ЛГ. Поражение DRN, а также фармакологическое ингибирование DRN во время неконтролируемого стресса блокируют поведенческие последствия неконтролируемого стресса.С другой стороны, сенсибилизация DRN необходима для экспрессии (, т.е. , во время поведенческого тестирования) LH. Манипуляции, которые ингибируют нейроны DRN 5-HT, такие как инъекции внутри DRN агониста 5-HT 1A 8-гидрокси-2- (ди-N-пропиламино) тетралина (8-OH-DPAT), предотвращают экспрессию поведенческие эффекты неконтролируемого стресса, включая снижение социальной активности, преувеличенную обусловленность страхом и дефицит бегства (4). Точно так же резкое увеличение внеклеточного 5-HT или манипуляции, которые активируют DRN 5-HT нейроны, вызывают поведение, напоминающее ЛГ, в отсутствие стресса (13,19).

За последние несколько лет мы добились значительного прогресса в идентификации как областей мозга, так и специфических рецепторов 5-HT, отвечающих за проявление специфического поведения ЛГ (суммировано в). Хотя расположение и рецептор, на который действует 5-HT, вызывая чрезмерное замораживание, все еще ускользает от нас, рецепторы 5-HT 2C (5-HT 2C R) в базолатеральном ядре миндалины (BLA) вносят свой вклад в социальную жизнь. избегание, вызванное неконтролируемым стрессом (5), в то время как недавние неопубликованные данные из нашей лаборатории предполагают, что активация 5-HT 2C R в дорсальном полосатом теле способствует дефициту обучения побегу шаттла, вызванному неконтролируемым стрессом.Роль 5-HT 2C R в поведении ЛГ согласуется с терапевтическими эффектами антагонистов 5-HT 2C R, таких как агомелатин, в текущих клинических испытаниях с участием пациентов с большой депрессией и с известным участием 5-HT 2C R при других проявлениях тревожного поведения у грызунов.

Предполагаемая роль 5-гидрокситриптамина (5-HT) в развитии и выражении поведения, связанного с выученной беспомощностью (ЛГ). ■ указывает авторецептор 5-HT 1A ; □, α 1b -адренергический рецептор; , Рецептор 5-HT 2 C; BLA, базолатеральное ядро ​​миндалины; BST, ядро ​​ложа терминальной полоски; NE, норадреналин.

Может показаться нелогичным, что увеличение высвобождения 5-HT может привести к поведению ЛГ, особенно с учетом того, что увеличение нейротрансмиссии 5-HT кажется важным для терапевтического эффекта антидепрессантов, таких как селективные ингибиторы обратного захвата 5-HT (СИОЗС). Однако СИОЗС немедленно увеличивают внеклеточный 5-HT, но терапевтические преимущества СИОЗС не проявляются в течение нескольких недель. Фактически, в начале лечения антидепрессантами часто сообщается об усилении анксиогенных и депрессивных симптомов.Возможно, что быстрое повышение внеклеточного 5-HT способствует обострению клинических симптомов в начале фармакотерапии, тогда как последствия длительного повышения 5-HT, такие как подавление постсинаптических рецепторов или повышенная нервная пластичность, способствуют этому. к терапевтическим эффектам хронического лечения антидепрессантами.

СИСТЕМЫ ТРЕНИРОВКИ И ЦЕНТРАЛЬНОГО СЕРОТОНИНА

Исследование выявило несколько участков, в которых вызванные упражнениями пластические изменения в центральной системе 5-HT могут помочь предотвратить развитие или экспрессию ЛГ.Пластичность в самой DRN может помочь сдерживать активацию нейронов DRN 5-HT или создавать устойчивость к заданному увеличению внеклеточного 5-HT. Бег с колесом также может снизить активацию афферентов DRN, которые способствуют гиперактивации DRN во время воздействия стрессора. Альтернативно, бег колеса может способствовать активации во время стресса других афферентов DRN, которые могут ингибировать активность DRN. Наконец, бег колеса может предотвращать проявление поведения LH, создавая пластичность в сайтах проекции DRN, важных для выражения различных вариантов поведения LH, тем самым ограничивая эффекты 5-HT в сайтах, эфферентных к DRN.

Внутри-DRN-пластичность и 5-HT

1A Ауторецепторы

Хотя явный прогресс был достигнут в понимании роли 5-HT в связанных со стрессом аффективных расстройствах и ЛГ, о влиянии физических упражнений на центральную нервную систему известно меньше. -HT системы. Двигательная активность стимулирует 5-HT нейроны (24), хотя трудно определить, отражает ли увеличение активности 5-HT, о котором сообщалось в предыдущей работе, двигательную активность как таковую или воспринимаемый стресс использованной принудительной двигательной задачи.По этой причине особенно важно сосредоточиться на влиянии произвольных упражнений на систему 5-HT. Мы исследовали влияние произвольного бега колеса на экспрессию генов нескольких факторов, способных влиять на нейротрансмиссию 5-HT в DRN.

Два фактора, которые могут модулировать центральную нейропередачу 5-HT, - это ауторецепторы 5-HT 1B и транспортеры 5-HT (SERT). Ауторецепторы 5-HT 1B являются терминальными ауторецепторами, которые могут ингибировать высвобождение 5-HT из 5-HT нейронов как в областях тела 5-HT клеток, так и в терминальных областях.SERT отвечает за обратный захват 5-HT из внеклеточного пространства обратно в 5-HT нейроны и является основной мишенью для СИОЗС. Используя гибридизацию in situ и , мы наблюдали, что бег колеса снижает уровни мессенджера рибонуклеиновой кислоты (мРНК), кодирующей ауторецепторы 5-HT 1B и SERT в DRN (15). Поскольку ауторецепторы 5-HT , 1B и SERT могут экспрессироваться в DRN или транспортироваться в концевые области DRN, еще не ясно, как эти изменения влияют на нейротрансмиссию 5-HT.Также неясно, как эти изменения могут способствовать сопротивлению LH, возникающему при работе колеса. Снижение уровня рецептора 5-HT 1B и мРНК SERT в DRN присутствует после 3 недель работы колеса или меньше (15), но защитный эффект бега колеса против LH не наблюдается, пока не истекут 6 недель работы колеса. (14).

В отличие от быстрых изменений мРНК 5-HT 1B и SERT, мы наблюдали замедленное увеличение мРНК ауторецептора 5-HT 1A в DRN после бега с колесом (15,16).Фактически, увеличение мРНК 5-HT 1A следует с течением времени, аналогичным наблюдаемому для поведенческих эффектов физических упражнений; при этом 6 недель, но не 3 недели бега колеса предотвращают поведение ЛГ и увеличивают мРНК 5-HT 1A (15).

Рецептор 5-HT 1A получил большое внимание в литературе в связи с его потенциальной ролью в этиологии и лечении депрессии и тревоги. Рецепторы 5-HT 1A экспрессируются на нейронах, отличных от 5-HT, как постсинаптические гетерорецепторы, и на нейронах 5-HT по всему шовному комплексу как пресинаптические соматодендритные ауторецепторы.Ауторецепторы 5-HT 1A представляют собой рецепторы, связанные с G o / G и , активация которых открывает внутрь, выпрямляя каналы K + , ингибирует открытие потенциал-зависимого кальция (Ca 2+ ) каналов, и подавляет как скорость возбуждения 5-HT нейронов, так и синтез 5-HT. Интересно, что действие колеса на мРНК 5-HT 1A , по-видимому, является селективным для ауторецепторов. Увеличение можно наблюдать как в DRN (), так и в срединном шве (15), но не в гиппокампе (), области, богатой мРНК гетерорецептора 5-HT 1A .Исследование микродиализа показало, что увеличение мРНК ауторецептора 5-HT 1A сопровождается снижением исходных уровней внеклеточного 5-HT в DRN у физически активных, по сравнению с сидячими, крыс (Greenwood B., неопубликованное наблюдение, 2010 г. ). Это может отражать усиленное 5-HT 1A -опосредованное аутоингибирование нейронов DRN 5-HT в состоянии покоя после 6 недель произвольных упражнений.

Влияние произвольных упражнений на 5-гидрокситриптамин (5-HT) 1A Уровни мессенджера рибонуклеиновой кислоты (мРНК) в дорсальном ядре шва (DRN) и гиппокампе.Самцы крыс F344 ( n = 8 на группу), размещенные в одном помещении, либо оставались сидячими с заблокированными колесами (Сидячий образ жизни), либо им разрешался добровольный доступ к работающим колесам на 6 недель (6-недельный бег). Крыс умерщвляли быстрой декапитацией, и мозг обрабатывали гибридизацией in situ и для мРНК 5-HT 1A . A. Уровни мРНК 5-HT 1A в DRN, * P <0,05. B. Уровни мРНК 5-HT 1A в субполях гиппокампа. Репрезентативные авторадиограммы показывают гибридизацию in situ для мРНК 5-HT 1A в DRN (C) и гиппокампе (D) сидячей крысы.Данные представляют собой среднее значение ± стандартная ошибка среднего.

Увеличение ауторецепторов 5-HT 1A в DRN физически активных крыс может способствовать защитным эффектам физических упражнений против ЛГ, ограничивая способность стресса сенсибилизировать нейроны DRN 5-HT. Большее количество ауторецепторов 5-HT 1A могло бы достичь этого эффекта с помощью нескольких механизмов, кратко изложенных в. Первый - это простое увеличение количества рецепторов, которое может вызвать устойчивость к десенсибилизации 5-HT 1A перед лицом данного увеличения внутри-DRN 5-HT.Соматодендритные ауторецепторы 5-HT 1A чрезвычайно чувствительны к лиганд-индуцированной десенсибилизации. Десенсибилизация относится к снижению ответа рецептора на его эндогенный лиганд. Десенсибилизация может быть достигнута с помощью претрансляционных или посттрансляционных механизмов. Как стресс, так и однократное введение агониста 5-HT 1A 8-OH-DPAT (33) или флуоксетина SSRI (33) может быстро (в течение 1 часа) десенсибилизировать через интернализацию рецептора DRN 5-HT 1A ауторецепторы, но не гетерорецепторы.Эти данные предполагают, что резкое повышение внеклеточного 5-HT в DRN во время неконтролируемого стресса может быть достаточным для десенсибилизации ауторецепторов DRN 5-HT 1A . Хотя хорошо известно, что стресс и 5-HT могут десенсибилизировать ауторецепторы 5-HT 1A , вопрос о том, модулируется ли этот эффект контролируемостью стрессора, остается важной частью недостающих данных. Если десенсибилизация ауторецептора 5-HT 1A способствует индуцированной стрессом сенсибилизации нейронов DRN 5-HT, как предполагалось, то увеличение количества ауторецепторов 5-HT 1A в DRN после тренировки может помочь противостоять сенсибилизации DRN, просто обеспечивая большее количество ауторецепторов.

Пластичность интра-дорсального ядра шва (DRN), возникающая за 6 недель произвольных упражнений, потенциально способствует устойчивости к стрессу, вызванному физической нагрузкой. A. Графическая реконструкция области DRN в головном мозге крысы (адаптировано из Paxinos and Watson (31)). B. Микрофотография коронарного среза области DRN крысы, иммуногистохимически меченной антителом против 5-гидрокситриптамина (5-HT) крысы. C. Мультяшное изображение влияния неконтролируемого стресса на нейроны DRN 5-HT у малоподвижных (вверху) и физически активных ( внизу, ) крыс.Цифры 1–3 представляют потенциальные участки пластичности внутри DRN, вызванные произвольными упражнениями. 1) Более высокие уровни мессенджера рибонуклеиновой кислоты (мРНК) 5-HT 1A в DRN физически активных крыс могут привести к усиленному 5-HT 1A -опосредованному аутоингибиторному контролю над активностью нейронов 5-HT DRN, тем самым предотвращая гиперактивация DRN во время воздействия стрессора и ограничение высвобождения 5-HT в DRN. 2) Ограничение активации нейронов DRN 5-HT или простое увеличение числа ауторецепторов 5-HT 1A может ограничить потенциальную интернализацию 5-HT 1A , тем самым предотвращая сенсибилизацию DRN после стресса.3) Облегченное восстановление транскрипции ауторецепторов 5-HT 1A в DRN физически активных крыс может обратить вспять вызванную стрессом сенсибилизацию DRN 5-HT нейронов путем восстановления 5-HT 1A ауторецептор-опосредованного ингибирования 5-HT нейронов во время поведенческое тестирование. Aq указывает на церебральный водопровод; DRD, дорсальный аспект DRN; DRV - вентральная сторона DRN; mlf, медиальный продольный пучок; LH, выученная беспомощность.

Второй механизм, с помощью которого большая способность транскрибировать ауторецепторы 5-HT 1A может помочь предотвратить сенсибилизацию DRN и ЛГ, заключается в облегчении восстановления транскрипции ауторецепторов 5-HT 1A .Фармакологическая инактивация ауторецепторов DRN 5-HT 1A алкилирующим агентом N -этоксикарбонил-2-этокси-1,2-дигидрохинолин вызывает компенсаторное увеличение транскрипции гена 5-HT 1A , что соответствует восстановление экспрессии белка 5-HT 1A (32). У нас есть доказательства того, что аналогичный механизм лежит в основе восстановления ауторецепторов 5-HT 1A после неконтролируемого стресса. изображает уровни мРНК 5-HT 1A в DRN, оцененные с помощью гибридизации in situ .Сидячих крыс либо оставляли в своих домашних клетках (без стресса), либо подвергали неконтролируемому шоковому воздействию хвоста и умерщвляли в различные моменты времени позже. Мы наблюдали небольшое (несущественное) снижение мРНК 5-HT 1A в DRN через 1 и 3 часа после неконтролируемого стресса. Маловероятно, что это небольшое снижение транскрипции гена 5-HT 1A способствует поведенческим последствиям неконтролируемого стресса, потому что поведение проявляется быстро после прекращения действия стрессора, а интернализация рецептора 5-HT 1A будет иметь гораздо более быстрые функциональные эффекты. с точки зрения неспособности ауторецепторов 5-HT 1A ингибировать активность нейронов 5-HT.Однако интерес представляет наблюдаемая скорость восстановления транскрипции гена 5-HT 1A . Обратите внимание, что уровни мРНК 5-HT 1A через 72 часа после стресса выше, чем у нестрессированных крыс. Это увеличение уровней мРНК 5-HT 1A может представлять собой компенсаторный механизм, контролирующий восстановление экспрессии белка 5-HT 1A . Фактически, повышение уровня мРНК DRN 5-HT 1A , показанное на рисунке, происходит с течением времени, соответствующим исчезновению поведения ЛГ после неконтролируемого стресса, которое отсутствует к 72 часам (27).Поскольку бег колеса влияет на транскрипцию гена 5-HT 1A , возможно, что бег колеса может способствовать транскрипционному восстановлению ауторецепторов 5-HT 1A после стресса, тем самым восстанавливая опосредованное 5-HT 1A аутоингибирование DRN 5- Нейроны HT во время поведенческого тестирования и предотвращения проявления поведения LH.

Влияние неконтролируемого шокового стресса хвоста на уровни 5-гидрокситриптамина (5-HT) 1A мессенджер рибонуклеиновой кислоты (мРНК) в дорсальном ядре шва (DRN).Взрослые крысы-самцы F344 ( n = 8 на группу) либо оставались в покое в своих домашних клетках (без стресса), либо подвергались неконтролируемому удару хвостом и были немедленно умерщвлены (0), 1, 3, 24 или 72 часа. после стресса. In situ гибридизацию использовали для визуализации уровней мРНК 5-HT 1A в срезах DRN. Данные представляют собой средние значения ± SEM. * P <0,05 относительно групп без стресса, 0, 1 и 3 часа.

Третий механизм, с помощью которого потенциальное увеличение ауторецепторов 5-HT 1A может предотвратить десенсибилизацию нейронов DRN 5-HT, заключается в том, что помогает ограничивать активность нейронов DRN 5-HT во время стресса, тем самым ограничивая высвобождение 5- HT в DRN и снижение интернализации 5-HT 1A .Действительно, бег колеса действительно ограничивает активацию нейронов DRN 5-HT во время неконтролируемого стресса. Используя c-Fos в качестве маркера нейрональной активации, мы наблюдали, что 6 недель, но не 3 недели, бега колеса уменьшали количество двойных c-Fos / 5-HT-позитивных клеток в DRN, вызванных неконтролируемым стрессом (14, 16). Важно отметить, что наибольший стресс-буферный эффект бега на колесе на активность нейронов DRN 5-HT происходит в дорсальной части рострально-срединного DRN (16), той же области DRN, где 6 недель бега на колесе имеют наибольший эффект МРНК 5-HT 1A (15).

Подтверждая способность усиленного аутоингибирования нейронов DRN 5-HT вносить вклад в устойчивость к стрессу, Kaiyala et al . (25) провели серию экспериментов, показывающих, что более высокие уровни терминальных ауторецепторов 5-HT 1B связаны со стрессоустойчивостью и анксиолитическими эффектами на животных моделях. Более того, исследования с помощью позитронно-эмиссионной томографии показали, что депрессия у человека может быть связана со снижением потенциала связывания ауторецепторов 5-HT 1A в шве (8).Особенно интересно то, что, хотя мы предполагаем, что увеличение ауторецепторов DRN 5-HT 1A может быть важным для защитного эффекта упражнений против психических расстройств, связанных со стрессом, снижение ауторецепторов 5-HT 1A было предложено как механизм, лежащий в основе терапевтического действия СИОЗС (1). Хотя упражнения и хроническое лечение СИОЗС могут иметь противоположные эффекты на ауторецептор 5-HT 1A , они могут аналогичным образом снижать экспрессию или чувствительность специфических постсинаптических рецепторов 5-HT.Понимание того, какое из этих изменений имеет решающее значение для положительного эффекта от манипуляций, остается важной задачей. Независимо от конкретной роли ауторецепторов 5-HT 1A , возможно, что ограничение активации системы 5-HT является адаптивной особенностью реакции на стресс, которая не регулируется при психических расстройствах, связанных со стрессом, и облегчается физической активностью.

DRN Afferents: Locus Coeruleus и медиальная префронтальная кора

Вызванная физическими упражнениями пластичность в DRN, такая как увеличение количества ауторецепторов 5-HT 1A , может способствовать сдерживанию активации нейронов DRN 5-HT во время стресса и профилактика ЛГ.Изменения в регионах, афферентных к DRN, которые могут модулировать активность нейронов DRN 5-HT, также могут вносить вклад в ограничение 5-HT. Движение колеса может снизить активацию возбуждающих входов в DRN во время стресса или увеличить активацию тормозных входов в DRN. Любой из этих сценариев (изображенных на) потенциально может снизить активацию нейронов 5-HT в DRN во время стресса, тем самым предотвращая сенсибилизацию DRN. Эти сценарии не обязательно исключают друг друга. Фактически, есть свидетельства того, что и то и другое происходит в мозгу крыс, подвергшихся добровольным упражнениям во время неконтролируемого стресса.

Пластичность, создаваемая за 6 недель произвольных упражнений в афферентах и ​​проекционных участках дорсального ядра шва (DRN), потенциально способствующая стрессоустойчивости, вызванной физической нагрузкой. A. Повышенная активация медиальной префронтальной коры (mPFC) во время воздействия стрессора может активно ингибировать нейроны DRN 5-гидрокситриптамина (5-HT). B. Ограничение нейронов норэпинефрина (NE) в адренергических областях, таких как голубое пятно (LC), может снизить возбуждение нейронов DRN 5-HT во время воздействия стрессора.C. Снижение экспрессии или чувствительности рецепторов 5-HT 2C в сайтах проекции DRN, критических для выражения поведения выученной беспомощности (ЛГ), может снизить поведенческое воздействие увеличения 5-HT в этих областях во время поведенческого тестирования. BLA, базолатеральное ядро ​​миндалины; D полосатое тело, дорсальное полосатое тело; Глут, глутамат; ИЛ, инфралимбическая кора; PrL, предлимбическая кора. Диаграммы мозга представляют собой графические реконструкции коронарных срезов мозга крысы, адаптированные из Паксиноса и Ватсона (31).

Среди регионов, способствующих гиперактивации DRN во время неконтролируемого стресса, следует отметить норадренергический LC (). Хотя DRN получает входной сигнал NE из многих регионов, помимо LC, включая C1, A1 и A2, LC обеспечивает большую часть входных данных и долгое время участвует в поведении, связанном со стрессом, включая LH. NE нейроны в LC проецируются в DRN и могут стимулировать нейроны 5-HT через механизм, включающий α 1b -ADR (). Вклад LC NE в стресс-индуцированную активность нейронов DRN 5-HT иллюстрируется наблюдениями о том, что поведение LH чувствительно к манипуляциям с активностью LC и NE в DRN (12,35).

Вклад LC в вызванную стрессом гиперактивацию нейронов DRN 5-HT особенно важен для исследований физических упражнений, поскольку система NE и LC особенно чувствительны к физической активности. Норадренергические системы, такие как ЦП и другие катехоламинергические области ствола мозга, активируются упражнениями (7), что, вероятно, отражает повышение активности симпатической нервной системы, необходимой для поддержания активности. Повышенная активность NE была предложена как механизм нескольких полезных эффектов физических упражнений, включая улучшение гиппокампа-зависимого обучения и памяти и увеличение экспрессии связанных с памятью генов, таких как BDNF (23).Бег с колесом также увеличивает содержание NE в нескольких областях мозга, включая ствол мозга и катехоламинергические области (6,7). Эти данные предполагают, что система NE действительно чувствительна к упражнениям и может обеспечить необходимый сигнал для увеличения факторов роста, которые могут поддерживать некоторые из синаптических и нейросхемных изменений, уникальных для упражнений.

Хотя это и является предположением, существует механизм, посредством которого повторная активация DRN-проецирующих нейронов NE в LC также может вносить вклад в наблюдаемое увеличение транскрипции гена 5-HT 1A , продуцируемой бегом колеса.Экспрессия гена 5-HT 1A регулируется сложным балансом промоторов и репрессоров генов, включая промоторы ядерного фактора каппа-легкая цепь-энхансер активированных В-клеток (NFκB) и специфический белок 1, а также ядерные репрессоры. деформированный эпидермальный белок, связанный с ауторегуляторным фактором 1, и 5'-репрессорный элемент под действием белка-1, связывающего двойную репрессию (Freud-1; (30)). Из-за его относительной специфичности к гену 5-HT 1A и его мощного контроля над конститутивными уровнями экспрессии 5-HT 1A в нейронах 5-HT, Freud-1 является привлекательным кандидатом для модуляции упражнений.Сообщалось, что повышенный внутриклеточный Ca 2+ и последующая активация кальций / кальмодулин-зависимой протеинкиназы типа IV ингибируют активность Фрейда-1 посттрансляционно, тем самым подавляя экспрессию гена 5-HT 1A (30). Следовательно, возможно, что увеличение внутриклеточного Ca 2+ в нейронах DRN 5-HT, вызванное повторной активацией G q -связанного α 1b -ADR, может усиливать транскрипцию 5-HT 1A за счет ингибирования 5-HT 1A репрессор Фрейда-1.

Помимо многократной активации системы NE, мы (18), а также Dishman et al . (6,7) и Дан и др. . (9), наблюдали, что физическая активность вызывает адаптацию в ЦП, которая помогает ограничивать активность ЦП во время воздействия стрессовых факторов, не связанных с физической нагрузкой, таких как неконтролируемый шок. Ограничение вызванной стрессом активности нейронов LC NE, которые проецируются в DRN, может помочь предотвратить поведение LH, ограничивая α 1b -ADR-опосредованное возбуждение нейронов DRN 5-HT ().Важно отметить, что анатомическая локализация воздействия упражнений на ограничение нейронов DRN 5-HT совпадает с относительной NE иннервацией DRN, так что оба они выше в рострально-средней DRN по сравнению с другими подобластями DRN. «Привыкание к перекрестному стрессору», которое может возникнуть в системе NE после тренировки, интригует, потому что оно противоположно сенсибилизации реакции на стресс, которая обычно возникает, когда воздействие нового стрессора следует за привыканием к другому, повторяющемуся.

Хотя ограничение активности нейронов LC NE во время стресса, безусловно, может способствовать защитному эффекту бега колеса от ЛГ и стрессоустойчивости, вызванной физической нагрузкой, это вряд ли будет единственным механизмом. Многие стрессоры активируют ЛГ, но повторное воздействие стресса, безусловно, не предотвращает ЛГ и не повышает стрессоустойчивость. Привыкание к перекрестным стрессорам может быть одной из особенностей, делающих упражнения уникальными по сравнению с другими физиологическими стрессорами и способствующими стрессоустойчивости, вызванной упражнениями.Еще одна особенность, которая может сделать упражнения уникальными, - это то, что они могут задействовать другие нейронные системы, такие как схемы исполнительных функций высшего порядка или системы вознаграждения; пластичность, при которой может взаимодействовать с системой 5-HT таким образом, чтобы ограничивать ее активность во время воздействия стрессора. В самом деле, бег на колесах - это добровольный и полезный опыт, поэтому можно ожидать вызванной физическими упражнениями пластичности схем, чувствительных к поведенческому контролю и вознаграждению.

В недавнем отчете нашей лаборатории обсуждается пластичность системы вознаграждения после произвольных упражнений и значение этих изменений для устойчивости к стрессу (17).Меньшее количество данных напрямую связано с цепями, чувствительными к поведенческому контролю, в устойчивости к стрессу, вызванному физической нагрузкой. Однако участие в поведенческом контроле подтверждается тем фактом, что, по сравнению с другими факторами стресса, упражнения обычно являются произвольными и контролируемыми. Фактически, большинство данных (, например, , (2,26)) предполагают, что только контролируемые (, т.е. ., Произвольные) упражнения предотвращают поведенческие эффекты стресса, подобные депрессии и тревоге, такие как ЛГ, тем самым подразумевая нейронные цепи, участвующие в восприятии поведенческого контроля в механизмах, с помощью которых упражнения вызывают стрессоустойчивость.Медиальный PFC (mPFC) - одна из областей, особенно чувствительных к поведенческому контролю (28).

mPFC был описан как центр «исполнительного контроля», который функционирует, чтобы направлять соответствующие поведенческие реакции на стимулы на основе интегрированной информации от множества сенсорных модальностей. Предлимбическая (PL) и инфралимбическая (IL) области вентральной mPFC проецируются на лимбические структуры, средний мозг и ствол мозга, участвующие в интегративных аспектах стрессовой реакции. Эти прогнозы важны для заявленной роли mPFC в регуляции нейроэндокринных, вегетативных и поведенческих реакций на различные стрессоры.Хотя в литературе есть несоответствия, считается, что mPFC ослабляет или ограничивает многие аспекты реакции на стресс. Соответственно, повреждение мПФК приводит к психическим расстройствам, связанным со стрессом. Основываясь на этих данных, mPFC стал центральной областью в производстве стрессоустойчивости.

Интуитивно понятно, что mPFC участвует в смягчающих стресс эффектах упражнений, выходящих за рамки 5-HT. Из-за уникальной способности mPFC ограничивать многие аспекты стрессовой реакции, возможно, что участие mPFC является мостом между многими эффектами стресс-буферизации физических упражнений.Хотя до сих пор очень мало исследований было посвящено изучению влияния физических упражнений конкретно на mPFC, имеющиеся данные согласуются с тем, что упражнения улучшают функцию mPFC у людей (22).

Анатомия поддерживает способность вентральной части mPFC (mPFCv) модулировать активность DRN 5-HT. Области IL и PL mPFCv обеспечивают основной кортикальный вход в DRN. Глутаматные нейроны в этих областях проецируются на нейроны, преимущественно содержащие γ-аминомасляную кислоту (ГАМК), и синапсы в DRN и, таким образом, подавляют активность нейронов 5-HT.Действительно, электрическая стимуляция mPFCv подавляет активность нейронов DRN 5-HT. Основываясь на этой анатомии, мы предполагаем, что пластичность mPFC, вызванная физической нагрузкой, может привести к тому, что mPFC будет более активным во время воздействия стрессора или поведенческого тестирования, тем самым подавляя активность DRN. Интересно, что установленные стресс-буферные эффекты упражнений согласуются с повышенной активностью mPFC во время стресса. Упражнения сдерживают вызванную стрессом активацию симпатической нервной системы, ослабляют реакцию оси HPA на острые легкие стрессоры и предотвращают поведение ЛГ.Все эти эффекты буферизации стресса можно ожидать при увеличении опосредованного mPFC подавления стрессовой реакции. Кроме того, мы наблюдали, что 6-недельный бег на колесах, инициированный после контекстного кондиционирования страха, способствует исчезновению страха в течение сеанса во время первого теста на выражение страха (20). Поскольку IL участвует в угашении страха во время сеанса (34), наблюдаемое облегчение угасания страха также согласуется с повышенной активацией IL во время стрессовых событий, в данном случае воздействия окружающей среды, ранее сопряженной с толчками ног.

Хотя наблюдения о том, что принудительные упражнения, такие как тренировка на беговой дорожке, часто не вызывают стрессоустойчивости (но вместо этого могут усиливать тревогу), согласуются с идеей о том, что контролируемость упражнений является важным фактором, исследования принудительных упражнений противоречат внешним стрессорам. на животных парадигмой принудительных упражнений. На сегодняшний день ни в одном исследовании не удалось напрямую повлиять на управляемость упражнений при сохранении постоянных таких факторов, как время дня и тренажеры, а также частота, продолжительность и интенсивность упражнений.Если такое исследование обнаружит, что защитный эффект бега колеса против поведения ЛГ действительно зависит от управляемости упражнений, где только управляемый ход колеса предотвращает ЛГ, тогда нейронные субстраты, чувствительные к поведенческому контролю, такие как mPFC, вероятно, будут иметь решающее значение для развития стрессоустойчивости, вызванной физической нагрузкой. Однако это не означает, что эффекты упражнения per se , которые не зависят от управляемости упражнения, не важны для других положительных эффектов упражнений.Фактически, некоторые эффекты упражнений, такие как усиленный нейрогенез в гиппокампе, увеличение BDNF и некоторые преимущества гиппокампа для обучения и памяти, проявляются как после произвольного бега на колесе, так и после принудительных упражнений (см. (26)). Кроме того, возможно, что пластичность в цепях «поведенческого контроля» и в нервных цепях, чувствительных к упражнениям как таковая, необходима для уникальной стрессоустойчивости и устойчивости, создаваемых упражнениями.

Проекционные площадки DRN и рецептор 5-HT

2C

Дополнительной возможностью для вызванной физической нагрузкой пластичности в центральной системе 5-HT могут быть изменения в чувствительности 5-HT 2C R в местах проекции DRN, важных для проявление 5-HT-зависимых поведенческих последствий неконтролируемого стресса.Эти области включают BLA (социальное избегание; (5)) и дорсальное полосатое тело (дефицит бегства). Fox и др. . (11) сообщили, что бег колеса у мышей снижает поведенческие эффекты неселективного агониста 5-HT 2 R в парадигме акустического испуга. Мы получили аналогичные данные, используя микроинъекцию селективных соединений 5-HT 2C R в дорсальное полосатое тело. Инъекция селективного агониста 5-HT 2C R 2 - [(3-хлорфенил) метокси] -6- (1-пиперазинил) пиразина (CP-809101) в дорсальное полосатое тело сидячих крыс препятствует их поведению при побеге челнока. дозозависимым образом.Шесть недель работы колеса приводят к сдвигу кривой доза-реакция вправо; при этом требуется более высокая доза CP-809101, чтобы помешать побегу челнока у физически активных крыс (Greenwood B., неопубликованное наблюдение, 2011). Вместе эти данные предполагают, что пониженная чувствительность постсинаптических 5-HT рецепторов, в данном случае 5-HT 2C R, может помочь противостоять поведенческим эффектам резкого увеличения 5-HT и, таким образом, способствовать индуцированному физическими упражнениями стрессоустойчивость ().

ВЫВОДЫ

Понимание нейропластических изменений, вызванных упражнениями, полезно, потому что это знание может облегчить формирование проверяемых прогнозов относительно других полезных эффектов упражнений.Например, хотя хроническое лечение СИОЗС может уменьшить клинические симптомы депрессии и тревоги, начало фармакотерапии СИОЗС часто связано с обострением тревоги и когнитивных симптомов, соответствующих быстрому увеличению нейротрансмиссии 5-HT. Если бег с колесом вызывает сопротивление поведенческим эффектам резкого увеличения 5-HT, как предполагалось, то мы могли бы предсказать, что бег с колесом должен уменьшить негативное поведенческое воздействие острого введения СИОЗС.Это действительно то, что мы наблюдали. Сидячие крысы, которым вводили однократную системную дозу флуоксетина СИОЗС, демонстрируют преувеличенное замораживание и дефицит обучения побегу челнока через 1 час, эффекты, зависящие от активации 5-HT 2C R (19). Напротив, крысы, которым был предоставлен доступ к беговым колесам в течение 6 недель до введения флуоксетина, не проявляли типичных тревожно-подобных поведенческих последствий СИОЗС (19). Хотя эти доклинические данные согласуются с нашей гипотезой, насколько нам известно, этот прогноз еще предстоит проверить в клинических условиях.Тем не менее, этот прогноз важен, потому что он подразумевает, что участие в упражнениях может быть эффективной дополнительной терапией в начале лечения СИОЗС для снижения потенциальных пагубных поведенческих эффектов, связанных с острым введением СИОЗС, включая беспокойство и несоблюдение.

В заключение, воздействие неконтролируемых стрессоров достаточной интенсивности по сравнению с контролируемыми или умеренными стрессорами вызывает у грызунов поведение, напоминающее симптомы связанных со стрессом аффективных расстройств человека, из-за гиперактивации и сенсибилизации нейронов DRN 5-HT.Доступные данные согласуются с гипотезой о том, что физическая активность вызывает пластичность нейронных цепей, что приводит к ограничению нейронов DRN 5-HT и сопротивлению поведенческому воздействию резкого увеличения 5-HT. Данные свидетельствуют о том, что пластичность на нескольких участках в центральной системе 5-HT сходится, чтобы способствовать устойчивости к стрессу и устойчивости. Эти сайты включают сам DRN, например, способствующий 5-HT 1A ингибирующее опосредованное ауторецептором ингибирование 5-HT нейронов; Афферентные системы DRN, такие как LC или mPFC, которые могут модулировать активность DRN 5-HT во время воздействия стрессора; и сайты проекции DRN, такие как сниженная экспрессия или чувствительность рецепторов 5-HT 2C в областях мозга, критических для выражения поведения, индуцированного стрессом.Увеличение ауторецепторов 5-HT 1A и снижение чувствительности 5-HT 2C R являются двумя примерами нейропластичности, вызванной физической нагрузкой. Определение того, является ли управляемость упражнениями критическим фактором в выработке стрессоустойчивости, вызванной физическими упражнениями, поможет понять, как опыт упражнений передается системе 5-HT, что приводит к этим пластическим изменениям.

Благодарности

Авторы благодарят Пола В. Стронга, Терезу Э. Фоли, Алису Б.Loughridge, John P. Christianson и Steven F. Maier за помощь в завершении экспериментов, обсуждаемых в данной статье. Мы также признательны другим обсуждаемым здесь работам, на которых нельзя было процитировать из-за ограниченности ссылок.

Это исследование было поддержано Американским фондом предотвращения самоубийств, Национальными институтами здравоохранения ({"type": "entrez-нуклеотид", "attrs": {"text": "MH068283", "term_id": "1360816767" , "term_text": "MH068283"}} MH068283 и {"type": "entrez-нуклеотид", "attrs": {"text": "MH086665", "term_id": "1543678359", "term_text": "MH086665 "}} MH086665) и Национальный альянс исследований шизофрении и депрессии.

Ссылки

1. Блиер П., Уорд Н.М. Есть ли роль агонистов 5-HT1A в лечении депрессии? Биол. Психиатрия. 2003. 53 (3): 193–203. [PubMed] [Google Scholar] 2. Бургхардт П.Р., Фулк Л.Дж., Хэнд Г.А., Уилсон М.А. Влияние хронического бега беговой дорожки и колеса на поведение крыс. Мозг. Res. 2004. 1019 (1-2): 84–96. [PubMed] [Google Scholar] 3. Campeau S, Nyhuis TJ, Sasse SK и др. Гипоталамический гипофиз и реакция оси надпочечников на низкоинтенсивные стрессоры снижены после произвольного движения колеса у крыс.J. Neuroendocrinal. 2010. 22 (8): 872–888. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 4. Кристиансон Дж. П., Пол ЭД, Ирани М. и др. Роль предшествующей управляемости стрессора и ядра дорсального шва в предпочтении сахарозы и социальных исследованиях. Behav. Brain Res. 2008. 193 (1): 87–93. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 5. Кристиансон Дж. П., Рагол Т., Амат Дж. И др. Рецепторы 5-гидрокситриптамина 2C в базолатеральной миндалине участвуют в выражении тревоги после неконтролируемого травматического стресса.Биол. Психиатрия. 2010. 67 (4): 339–345. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 6. Дишман Р.К., Реннер К.Дж., Янгштедт С.Д. и др. Бег с колесом активности снижает задержку побега и изменяет уровень моноаминов в мозге после удара ногой. Brain Res. Бык. 1997. 42 (5): 399–406. [PubMed] [Google Scholar] 7. Дишман Р.К., Уоррен Дж. М., Янгштедт С. Д. и др. Моноамины мозга, упражнения и поведенческий стресс: модели на животных. Med. Sci. Спортивные упражнения. 1997. 29 (1): 63–74. [PubMed] [Google Scholar] 8. Древец В.С., Тасе М.Э., Мозес-Колко Е.Л. и др.Визуализация рецепторов серотонина-1A при рецидивирующей депрессии: репликация и обзор литературы. Nucl. Med. Биол. 2007. 34 (7): 865–877. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 9. Данн А.Л., Рейгл Т.Г., Янгштедт С.Д., Армстронг РБ, Дишман РК. Моноамины и метаболиты мозга после тренировки на беговой дорожке и бега на колесе у крыс. Med. Sci. Спортивные упражнения. 1996. 28 (2): 204–209. [PubMed] [Google Scholar] 10. Флешнер М. Физическая активность и стрессоустойчивость: адаптации симпатической нервной системы предотвращают вызванную стрессом иммуносупрессию.Упражнение. Sport Sci. Ред. 2005; 33 (3): 120–126. [PubMed] [Google Scholar] 11. Fox JH, Hammack SE, Falls WA. Физические упражнения связаны со снижением анксиогенного эффекта mCPP на акустический испуг. Behav. Neurosci. 2008. 122 (4): 943–948. [PubMed] [Google Scholar] 12. Гран Р., Хэммак С., Уилл М. и др. Блокада альфа-адренорецепторов в ядре дорсального шва предотвращает усиление условного страха и ухудшение способности к побегу после неконтролируемого воздействия стрессора у крыс. Behav. Brain Res. 2002. 134 (1-2): 387.[PubMed] [Google Scholar] 13. Гринвуд Б.Н., Флешнер М. Упражнения, усвоенная беспомощность и стрессоустойчивый мозг. Neuromolecular Med. 2008. 10 (2): 81–98. [PubMed] [Google Scholar] 14. Гринвуд Б.Н., Фоли Т.Е., Бурханс Д., Майер С.Ф., Флешнер М. Последствия неконтролируемого стресса чувствительны к продолжительности предшествующей работы колеса. Brain Res. 2005; 1033 (2): 164–178. [PubMed] [Google Scholar] 15. Гринвуд Б.Н., Фоли Т.Е., Дэй HE и др. Запуск колеса изменяет мРНК серотонинового (5-HT) транспортера, 5-HT (1A), 5-HT (1B) и альфа (1b) -адренергических рецепторов в ядрах шва крысы.Биол. Психиатрия. 2005. 57 (5): 559–568. [PubMed] [Google Scholar] 16. Гринвуд Б.Н., Фоли Т.Е., Дэй HE и др. Бег на свободном ходу предотвращает приобретенную беспомощность / поведенческую депрессию: роль серотонинергических нейронов спинного шва. J. Neurosci. 2003. 23 (7): 2889–2898. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 17. Гринвуд Б.Н., Фоли Т.Е., Ле ТВ и др. Долгосрочный произвольный бег колеса полезен и способствует пластичности мезолимбического пути вознаграждения. Behav. Brain Res. 2011. 217 (2): 354–362. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 18.Гринвуд Б.Н., Кеннеди С., Смит Т.П., Кампо С., Дэй Х.Э., Флешнер М. Добровольный бег на свободном ходу избирательно модулирует содержание катехоламинов в периферических тканях и экспрессию c-Fos в центральном симпатическом контуре после воздействия неконтролируемого стресса у крыс. Неврология. 2003. 120 (1): 269–281. [PubMed] [Google Scholar] 19. Гринвуд Б.Н., Стронг П.В., Брукс Л., Флешнер М. Тревожное поведение, вызванное острым введением флуоксетина у самцов крыс Fischer 344, предотвращается предварительными упражнениями.Психофармакология (Berl) 2008; 199 (2): 209–222. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 20. Гринвуд Б.Н., Стронг П.В., Дори А.А., Флешнер М. Терапевтические эффекты упражнений: бег на колесе устраняет вызванное стрессом вмешательство в побег из челнока. Behav. Neurosci. 2007. 121 (5): 992–1000. [PubMed] [Google Scholar] 21. Гринвуд Б.Н., Стронг П.В., Фоли Т.Е., Томпсон Р.С., Флешнер М. Приобретенная беспомощность не зависит от уровней нейротрофического фактора мозга в гиппокампе. Неврология. 2007. 144 (4): 1193–1208.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 22. Hillman CH, Belopolsky AV, Snook EM, Kramer AF, McAuley E. Физическая активность и исполнительный контроль: последствия для улучшения когнитивного здоровья в пожилом возрасте. Res. В. Упражнение. Спорт. 2004. 75 (2): 176–185. [PubMed] [Google Scholar] 23. Айви А.С., Родригес Ф.Г., Гарсия К., Чен М.Дж., Руссо-Нойштадт А.А. Норадренергическая и серотонинергическая блокада подавляет активацию мРНК BDNF после физических упражнений и приема антидепрессантов. Pharmacol. Biochem. Behav. 2003. 75 (1): 81–88.[PubMed] [Google Scholar] 24. Джейкобс Б.Л., Форнал, Калифорния. Активность серотонинергических нейронов у ведущих поведение животных. Нейропсихофармакология. 1999; 21 (2 доп.): 9С – 15С. [PubMed] [Google Scholar] 25. Kaiyala KJ, Vincow ES, Sexton TJ, Neumaier JF. Уровни мРНК рецептора 5-HT1B в ядре дорсального шва: обратная связь с тревожным поведением в приподнятом крестообразном лабиринте. Pharmacol. Biochem. Behav. 2003. 75 (4): 769–776. [PubMed] [Google Scholar] 26. Лизер Дж. Л., Джонс М. Принудительные и произвольные упражнения по-разному влияют на мозг и поведение.Неврология. 2008. 156 (3): 456–465. [PubMed] [Google Scholar] 27. Майер SF. Воздействие стрессорной среды предотвращает временное исчезновение поведенческой депрессии / усвоенной беспомощности. Биол. Психиатрия. 2001. 49 (9): 763–773. [PubMed] [Google Scholar] 29. Майер С.Ф., Уоткинс Л.Р. Управляемость стрессором и усвоенная беспомощность: роль ядра дорсального шва, серотонина и фактора высвобождения кортикотропина. Neurosci. Biobehav. Ред. 2005; 29 (4–5): 829–841. [PubMed] [Google Scholar] 30. Ou XM, Lemonde S, Jafar-Nejad H и др.Фрейд-1: нейрональный кальций-регулируемый репрессор гена рецептора 5-HT1A. J. Neurosci. 2003. 23 (19): 7415–7425. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 31. Паксинос Г., Уотсон С. Мозг крысы в ​​стереотаксических координатах. 4-е изд. Нью-Йорк (Нью-Йорк): Academic Press; 1998. [Google Scholar] 32. Raghupathi RK, Brousseau DA, McGonigle P. Динамика восстановления рецепторов 5-HT1A и изменений мРНК рецептора 5-HT1A после необратимой инактивации с помощью EEDQ. Brain Res. Мол. Brain Res. 1996. 38 (2): 233–242.[PubMed] [Google Scholar] 33. Riad M, Zimmer L, Rbah L, Watkins KC, Hamon M, Descarries L. Острое лечение антидепрессантом флуоксетином усваивает ауторецепторы 5-HT1A и снижает in vivo связывание радиолиганда ПЭТ [18F] MPPF в рафедральном ядре крысы. J. Neurosci. 2004. 24 (23): 5420–5426. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 34. Сьерра-Меркадо D, Падилья-Кореано N, Quirk GJ. Диссоциативная роль предлимбической и инфралимбической коры, вентрального гиппокампа и базолатеральной миндалины в выражении и исчезновении условного страха.Нейропсихофармакология. 2011; 36: 529–538. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 35. Вайс Дж. М., Симсон П. Г.. Депрессия на животной модели: фокус на голубом пятне. Ciba Found Symp. 1986; 123: 191–215. [PubMed] [Google Scholar]

Упражнения, стрессоустойчивость и центральные серотонинергические системы

Exerc Sport Sci Rev. Рукопись автора; доступно в PMC 2015, 22 января.

Опубликован в окончательной редакции как:

PMCID: PMC4303035

NIHMSID: NIHMS655303

Департамент интегративной физиологии и Центр нейробиологии, Университет Колорадо-Боулдер,

43, Боулдер, Адрес для корреспонденции: Benjamin N.Гринвуд, доктор философии, кафедра интегративной физиологии и Центр неврологии, Университет Колорадо-Боулдер, Campus Box 354, Боулдер, CO 80309-0354 ([email protected]) См. Другие статьи в PMC, в которых цитируется опубликованная статья.

Abstract

Произвольные упражнения снижают частоту психических расстройств, связанных со стрессом, у людей и предотвращают серотонин-зависимые поведенческие последствия стресса у грызунов. Данные, рассмотренные здесь, согласуются с гипотезой о том, что упражнения повышают устойчивость к стрессу, вызывая нейропластичность в нескольких участках центральной серотонинергической системы, что помогает ограничить поведенческое воздействие резкого повышения уровня серотонина во время воздействия стрессора.

Ключевые слова: бег на колесах, приобретенная беспомощность, тревога, депрессия, префронтальная кора, ядро ​​дорсального шва

ВВЕДЕНИЕ

Психические расстройства, связанные со стрессом, включая тревогу и депрессию, в настоящее время являются наиболее распространенными расстройствами психического здоровья в США. . К 2020 году депрессия станет вторым по величине бременем болезней на протяжении всей жизни, уступая только сердечно-сосудистым заболеваниям. Воздействие стрессовых жизненных событий является основным причинным фактором в развитии депрессии и тревоги, которые часто сопутствуют друг другу.Хотя стресс может влиять на психическое здоровье большого числа людей, не у всех людей, подвергшихся травматическому событию, развивается полномасштабная депрессия или тревога. Идентификация переменных, которые влияют на развитие психических расстройств, связанных со стрессом, имеет первостепенное значение для понимания нейробиологической основы этих заболеваний и разработки более эффективных фармакологических методов лечения.

Физические упражнения - это одна из переменных, которая может влиять на реакцию людей на стрессовые события.Смягчающие стресс эффекты упражнений очевидны на многих уровнях, включая нейроэндокринологический, иммунологический и поведенческий. Например, литература как о людях, так и о животных указывает на то, что упражнения могут ограничивать активацию симпатической нервной системы в ответ на стресс (, например, , (10,18)), ослаблять умеренное вызванное стрессором повышение уровня гормонов стресса (3), предотвратить вызванную стрессом иммуносупрессию (10) и снизить частоту и тяжесть психических расстройств, связанных со стрессом, таких как депрессия и тревога.Мы рассмотрим нашу работу на моделях грызунов, сосредоточив внимание на нейробиологических механизмах, с помощью которых упражнения предотвращают негативные аффективные и когнитивные последствия воздействия стрессора.

Произвольный бег на колесах - это полезный метод повышения уровня физической активности у грызунов, поскольку он позволяет избежать потенциальных осложняющих эффектов хронического стресса, которые парадигмы принудительных упражнений, такие как тренировка на беговой дорожке или принудительное плавание, могут навязать животным. В соответствии с защитным действием физических упражнений у людей, мы и другие исследователи наблюдали, что крысы, которым разрешено добровольно бегать на беговых колесах в клетке, демонстрируют типичные анксиолитические и антидепрессивные реакции в нескольких моделях животных и защищены от депрессивных и тревожных поведенческих последствий. воздействие различных стрессоров.Используя устоявшуюся парадигму выученной беспомощности (LH), мы сообщили, что бег на колесе блокирует преувеличенный страх и дефицит инструментального обучения побегу, вызванный воздействием острого неконтролируемого стрессора (6,16).

Накопленные данные подтверждают гипотезу о том, что бег колеса предотвращает поведенческие последствия неконтролируемого стресса, создавая сопротивление поведенческому воздействию чрезмерного 5-гидрокситриптамина (5-HT). Гиперактивация и сенсибилизация 5-HT нейронов в ядре дорсального шва (DRN) имеют решающее значение для развития и выражения, соответственно, поведенческих последствий неконтролируемого стресса.Нейропластичность, вызываемая упражнениями, ведущая к сопротивлению анксиогенным эффектам 5-HT, может возникать в DRN-афферентных областях, которые могут модулировать активность DRN 5-HT во время воздействия стрессора; сам DRN, такой как облегчение 5-HT 1A ингибирующего опосредованного ауторецепторами ингибирования 5-HT нейронов; и / или сайты проекции DRN, такие как сниженная экспрессия или чувствительность постсинаптических 5-HT рецепторов в областях мозга, критических для выражения стресс-индуцированного поведения. В данной статье мы обсудим каждый аспект этой гипотезы и сделаем вывод, что произвольные упражнения создают пластичность в нескольких местах в центральной системе 5-HT, которые сходятся, чтобы способствовать устойчивости к стрессу.Гипотеза, поддерживаемая здесь, имеет важное клиническое значение и прогностическую ценность.

ПОВЕДЕНИЕ, СВЯЗАННОЕ СО СТРЕССОМ, И ОБУЧЕННАЯ ПОМОЩЬ

Воздействие стресса является важным причинным фактором в развитии тревожных и депрессивных расстройств, включая посттравматическое стрессовое расстройство, генерализованную тревогу и большую депрессию. Соответственно, симптомы как тревожных, так и депрессивных расстройств включают поведение, которое может быть вызвано воздействием стрессора, в том числе социальное избегание, неуместный или преувеличенный страх и изменения в процессах обучения и памяти.Стрессовые факторы, повторяющиеся в течение длительного времени, серьезные по своей природе, непредсказуемые или неконтролируемые, часто являются наиболее вредными для психического и физического здоровья. Из-за критически важной роли стресса в развитии депрессии и тревоги, модели на животных, использующие воздействие стрессоров, могут помочь выявить потенциальные нейробиологические механизмы депрессии и тревоги.

Воздействие острого неконтролируемого стрессора вызывает у грызунов поведение, напоминающее симптомы человеческой тревоги и депрессии.Крысы, подвергшиеся серии неконтролируемых потрясений в течение 2-часового периода позже, демонстрируют совокупность поведений, включая снижение социального исследовательского поведения, преувеличенный условный страх и вмешательство в инструментальное поведение побега (см. (28)). Важно отметить, что эти поведенческие результаты зависят от неконтролируемости фактора стресса; они не возникают, если фактор стресса поддается контролю.

Поведенческие последствия воздействия стрессора, которые зависят от управляемости стрессора, получили название ЛГ (см. (13,29) обзоры ЛГ).Приобретение или развитие ЛГ обычно происходит при воздействии на крыс серии неконтролируемых ударов хвостом. Экспрессия ЛГ наблюдается во время поведенческого тестирования в более поздний момент времени, обычно через 24 часа. Поведенческие последствия неконтролируемого стресса являются трансситуативными (, т.е.., Они возникают в среде, отличной от той, в которой произошло воздействие стрессора), чувствительны к фармакологической терапии и, как утверждается, представляют собой животные аналоги тревожности и депрессии человека.Из-за большого сходства поведения ЛГ с симптомами тревожности и депрессии у людей мы использовали неконтролируемый стресс и ЛГ, чтобы начать выяснение факторов, потенциально участвующих в защитном эффекте упражнений против психических расстройств, связанных со стрессом.

УПРАЖНЕНИЯ И УСТОЙЧИВОСТЬ К СТРЕССУ

Используя модель LH, мы сообщили, что произвольный бег колеса может создать сопротивление поведенческим последствиям воздействия стрессора, подобных тревоге и депрессии.Крысы, которым разрешен добровольный доступ к беговым колесам, защищены от социального избегания (Greenwood B., неопубликованное наблюдение, 2011), чрезмерного замораживания и дефицита бегства, вызванного неконтролируемым стрессом (13,16,21). Защитный эффект движения колеса от LH, похоже, не зависит от пройденного расстояния. Мы и другие люди обычно не наблюдаем значительной корреляции между дистанцией бега и поведенческими результатами, связанными с тревогой. Хотя дистанция бега не может быть напрямую связана с влиянием упражнений на эмоциональное поведение, расстояние коррелирует с вызванными упражнениями улучшениями в пространственном обучении и памяти и связанными с ними нейропластическими изменениями, включая вызванное упражнениями увеличение нейротрофического фактора мозга (BDNF) и нейрогенез.С другой стороны, амортизационный эффект от работы колеса зависит от продолжительности предыдущего движения колеса, при этом 6 недель доступа к колесу достаточно, чтобы предотвратить поведение ЛГ, а 3 недели - нет (14). Этот временной ход распространяется и на некоторые нейробиологические изменения, которые мы наблюдали после обкатки колеса (обсуждаются ниже). В дополнение к предотвращению LH, мы наблюдали, что работа колеса также обращает вспять долговременную модифицированную версию LH (20). Этот наблюдаемый терапевтический эффект также зависит от продолжительности доступа к колесу.

Во всех наших экспериментах по изучению влияния произвольных упражнений на реакцию на стресс до настоящего времени использовались животные, живущие в одном помещении. Отдельные животные, каждое со своим колесом, позволяет анализировать беговое поведение каждого животного и соотносить его с другими зависимыми показателями. Однако крысы - социальные существа, и одиночное жилье может быть менее предпочтительной жилищной средой по сравнению с социальным жилищем. Возможно, что условия одиночного содержания взаимодействуют с упражнениями таким образом, что только изолированные крысы выиграют от бега на колесах.Например, одиночные условия содержания могут способствовать индукции ЛГ у малоподвижных крыс, а работа колеса может смягчить долгосрочное воздействие изолированного помещения и не подвергать неконтролируемому воздействию стрессора, per se .

Чтобы определить, влияют ли условия содержания на защитные эффекты движения колеса от ЛГ, самцов крыс F344 по прибытии в колонию содержали либо по одному, либо по парам. Крысы имели доступ либо к заблокированному (сидячему), либо к свободно передвижному (бегущему) колесу (1 колесо / клетка) в течение 6 недель.После 6 недель малоподвижного образа жизни или бега крысы либо подвергались неконтролируемому удару хвостом, либо оставались в своих домашних клетках (n = 5 на группу). Анализ данных бега показал, что среднее еженедельное расстояние бега, зафиксированное колесами в клетках крыс, размещенных в парах, было вдвое больше, чем зарегистрированное колесами в клетках крыс, размещенных в одном помещении ( F 1,11 = 17,6; P <0,01;), предполагая, что крысы, размещенные в парах, имеют равный доступ к беговому колесу.Вес тела указан в. Интересно, что крысы, проживающие в одном корпусе, со временем набирали меньше веса, чем их собратья в парном корпусе, независимо от физической нагрузки ( F 1,29 = 19,08; P <0,001), и бег на колесах не влиял на набор массы тела. . Разница в весе крыс в одиночном и парном содержании могла отражать эффект хронического стресса, вызванного хроническим одиночным помещением. При поведенческом тестировании мы наблюдали, что как одиночные, так и парные сидячие крысы демонстрировали преувеличенное замораживание, вызванное шоком (), и дефицит бегства () после неконтролируемого стресса.Ход колеса, независимо от жилищных условий, предотвращал такое поведение LH. Дисперсионный анализ выявил основной эффект стресса ( F 1,25 = 13,3; P <0,05) и упражнения посредством взаимодействия стресса ( F 1,25 = 13,1; P <0,05 ) в среднем замерзает. Основные эффекты как упражнений ( F 1,25 = 28,1; P <0,0001) и стресса ( F 1,25 = 36,7; P <0.0001) и упражнение посредством стрессового взаимодействия ( F 1,25 = 14,8; P <0,01) в среднем латентности побега были значительными. Интересно, что наблюдалась тенденция ( F 1,25 = 3,1; P = 0,08) для основного влияния жилищных условий на задержку побега, предполагающая, что 6 недель парного проживания могут улучшить активное поведение по преодолению стресса. Однако эффект жилья проявлялся независимо от физических упражнений или стрессового состояния, что указывает на то, что эффекты физических упражнений не зависят от воздействия социального жилья.Эти данные демонстрируют мощный защитный эффект произвольного движения колеса против поведенческих последствий неконтролируемого стресса.

Влияние жилищных условий на защитный эффект вращения колеса от выученной беспомощности (LH). Самцы крыс F344 ( n = 5 на группу) были либо одиночными (1 крыса на клетку), либо парами (2 крысы на клетку), содержавшимися в течение 6 недель. Крысы в ​​сидячем состоянии (sed) имели заблокированные колеса, а крысы в ​​состоянии бега имели произвольный доступ к колесам (1 ходовое колесо на клетку).После 6 недель таких условий содержания крыс либо оставляли в покое в своих домашних клетках (без стресса), либо подвергали неконтролируемому удару хвостом (стресс). Тестирование на вызванное шоком замораживание и поведение к побегу проводилось через 24 часа в шаттлах. А. Среднее еженедельное расстояние бега, записанное колесами в клетках для крыс, бегающих в одиночку и в парах. Б. Увеличение массы тела в ходе эксперимента. C. Среднее замораживание (в течение 20-минутного периода), вызванное двумя короткими толчками ног (0.6 мА) в челночном отсеке. D. Средняя задержка, чтобы избежать 25 ударов стопой (фиксированное соотношение 2; 0,6 мА), введенных в челночный ящик сразу после периода замораживания. Данные представляют собой средние значения ± SEM. * P <0,05 относительно отмеченных групп.

Несмотря на то, что смягчающие стресс эффекты упражнений очевидны, основные механизмы остаются нерешенными. Выявление механизмов, участвующих в защитных эффектах упражнений против поведения, вызванного стрессом, может выявить новые цели для лечения и, что, возможно, более важно, предотвращения связанных со стрессом аффективных расстройств.

РОЛЬ СЕРОТОНИНА В ОБУЧЕННОЙ БЕССМОТРЕНИЕ

Центральная система 5-HT играет ключевую роль в развитии и выражении поведения ЛГ. DRN - это отчетливая структура ствола мозга, которая содержит высокую концентрацию восходящих 5-HT нейронов. 5-HT нейроны в DRN уже давно ассоциируются с депрессией, тревогой и поведенческими реакциями на стресс. Эфферентные и афферентные проекции DRN влияют на его роль в связанных со стрессом расстройствах настроения. Есть, например, плотные проекции 5-HT из DRN в структуры, вызывающие страх, тревогу и депрессию, такие как префронтальная кора (ПФК), полосатое тело, ядро ​​ложа терминальной полоски, миндалевидное тело, периакведуктальный серый цвет и локус. coeruleus (LC).DRN также получает проекции из этих областей, которые могут модулировать активность нейронов DRN 5-HT.

Растущее количество доказательств, в первую очередь Майер и др. . (см. обзор (29)), предполагает, что развитие ЛГ вызывается гиперактивацией и сенсибилизацией 5-HT нейронов в DRN. Исследования иммуногистохимии и микродиализа показывают, что неконтролируемый стресс активирует нейроны 5-HT в DRN больше, чем контролируемый стресс соответствующей интенсивности и продолжительности.Эта гиперактивация 5-HT нейронов во время воздействия стрессора приводит к экспрессии ЛГ путем сенсибилизации DRN 5-HT нейронов, так что во время более позднего воздействия умеренно стрессовых или обычно эмоционально нейтральных стимулов сенсибилизированные DRN 5-HT нейроны реагируют преувеличенно чрезмерным Высвобождение 5-HT в областях мозга, важных для выражения тревоги. Механизм, лежащий в основе того, как гиперактивация 5-HT нейронов приводит к сенсибилизации 5-HT нейронов, еще не ясен, но может включать десенсибилизацию 5-HT 1A ингибирующих ауторецепторов, которые особенно чувствительны к индуцированной лигандом интернализации (обсуждается позже) .Ясно то, что в течение некоторого периода времени после неконтролируемого стресса относительно безобидные ситуации будут вызывать сильную реакцию 5-HT и проявляться как поведение, подобное тревоге или депрессии.

Гиперактивация и сенсибилизация нейронов DRN 5-HT явно необходимы и достаточны для производства ЛГ. Гиперактивация нейронов DRN 5-HT необходима для развития (, т. Е. , во время стресса) ЛГ. Поражение DRN, а также фармакологическое ингибирование DRN во время неконтролируемого стресса блокируют поведенческие последствия неконтролируемого стресса.С другой стороны, сенсибилизация DRN необходима для экспрессии (, т.е. , во время поведенческого тестирования) LH. Манипуляции, которые ингибируют нейроны DRN 5-HT, такие как инъекции внутри DRN агониста 5-HT 1A 8-гидрокси-2- (ди-N-пропиламино) тетралина (8-OH-DPAT), предотвращают экспрессию поведенческие эффекты неконтролируемого стресса, включая снижение социальной активности, преувеличенную обусловленность страхом и дефицит бегства (4). Точно так же резкое увеличение внеклеточного 5-HT или манипуляции, которые активируют DRN 5-HT нейроны, вызывают поведение, напоминающее ЛГ, в отсутствие стресса (13,19).

За последние несколько лет мы добились значительного прогресса в идентификации как областей мозга, так и специфических рецепторов 5-HT, отвечающих за проявление специфического поведения ЛГ (суммировано в). Хотя расположение и рецептор, на который действует 5-HT, вызывая чрезмерное замораживание, все еще ускользает от нас, рецепторы 5-HT 2C (5-HT 2C R) в базолатеральном ядре миндалины (BLA) вносят свой вклад в социальную жизнь. избегание, вызванное неконтролируемым стрессом (5), в то время как недавние неопубликованные данные из нашей лаборатории предполагают, что активация 5-HT 2C R в дорсальном полосатом теле способствует дефициту обучения побегу шаттла, вызванному неконтролируемым стрессом.Роль 5-HT 2C R в поведении ЛГ согласуется с терапевтическими эффектами антагонистов 5-HT 2C R, таких как агомелатин, в текущих клинических испытаниях с участием пациентов с большой депрессией и с известным участием 5-HT 2C R при других проявлениях тревожного поведения у грызунов.

Предполагаемая роль 5-гидрокситриптамина (5-HT) в развитии и выражении поведения, связанного с выученной беспомощностью (ЛГ). ■ указывает авторецептор 5-HT 1A ; □, α 1b -адренергический рецептор; , Рецептор 5-HT 2 C; BLA, базолатеральное ядро ​​миндалины; BST, ядро ​​ложа терминальной полоски; NE, норадреналин.

Может показаться нелогичным, что увеличение высвобождения 5-HT может привести к поведению ЛГ, особенно с учетом того, что увеличение нейротрансмиссии 5-HT кажется важным для терапевтического эффекта антидепрессантов, таких как селективные ингибиторы обратного захвата 5-HT (СИОЗС). Однако СИОЗС немедленно увеличивают внеклеточный 5-HT, но терапевтические преимущества СИОЗС не проявляются в течение нескольких недель. Фактически, в начале лечения антидепрессантами часто сообщается об усилении анксиогенных и депрессивных симптомов.Возможно, что быстрое повышение внеклеточного 5-HT способствует обострению клинических симптомов в начале фармакотерапии, тогда как последствия длительного повышения 5-HT, такие как подавление постсинаптических рецепторов или повышенная нервная пластичность, способствуют этому. к терапевтическим эффектам хронического лечения антидепрессантами.

СИСТЕМЫ ТРЕНИРОВКИ И ЦЕНТРАЛЬНОГО СЕРОТОНИНА

Исследование выявило несколько участков, в которых вызванные упражнениями пластические изменения в центральной системе 5-HT могут помочь предотвратить развитие или экспрессию ЛГ.Пластичность в самой DRN может помочь сдерживать активацию нейронов DRN 5-HT или создавать устойчивость к заданному увеличению внеклеточного 5-HT. Бег с колесом также может снизить активацию афферентов DRN, которые способствуют гиперактивации DRN во время воздействия стрессора. Альтернативно, бег колеса может способствовать активации во время стресса других афферентов DRN, которые могут ингибировать активность DRN. Наконец, бег колеса может предотвращать проявление поведения LH, создавая пластичность в сайтах проекции DRN, важных для выражения различных вариантов поведения LH, тем самым ограничивая эффекты 5-HT в сайтах, эфферентных к DRN.

Внутри-DRN-пластичность и 5-HT

1A Ауторецепторы

Хотя явный прогресс был достигнут в понимании роли 5-HT в связанных со стрессом аффективных расстройствах и ЛГ, о влиянии физических упражнений на центральную нервную систему известно меньше. -HT системы. Двигательная активность стимулирует 5-HT нейроны (24), хотя трудно определить, отражает ли увеличение активности 5-HT, о котором сообщалось в предыдущей работе, двигательную активность как таковую или воспринимаемый стресс использованной принудительной двигательной задачи.По этой причине особенно важно сосредоточиться на влиянии произвольных упражнений на систему 5-HT. Мы исследовали влияние произвольного бега колеса на экспрессию генов нескольких факторов, способных влиять на нейротрансмиссию 5-HT в DRN.

Два фактора, которые могут модулировать центральную нейропередачу 5-HT, - это ауторецепторы 5-HT 1B и транспортеры 5-HT (SERT). Ауторецепторы 5-HT 1B являются терминальными ауторецепторами, которые могут ингибировать высвобождение 5-HT из 5-HT нейронов как в областях тела 5-HT клеток, так и в терминальных областях.SERT отвечает за обратный захват 5-HT из внеклеточного пространства обратно в 5-HT нейроны и является основной мишенью для СИОЗС. Используя гибридизацию in situ и , мы наблюдали, что бег колеса снижает уровни мессенджера рибонуклеиновой кислоты (мРНК), кодирующей ауторецепторы 5-HT 1B и SERT в DRN (15). Поскольку ауторецепторы 5-HT , 1B и SERT могут экспрессироваться в DRN или транспортироваться в концевые области DRN, еще не ясно, как эти изменения влияют на нейротрансмиссию 5-HT.Также неясно, как эти изменения могут способствовать сопротивлению LH, возникающему при работе колеса. Снижение уровня рецептора 5-HT 1B и мРНК SERT в DRN присутствует после 3 недель работы колеса или меньше (15), но защитный эффект бега колеса против LH не наблюдается, пока не истекут 6 недель работы колеса. (14).

В отличие от быстрых изменений мРНК 5-HT 1B и SERT, мы наблюдали замедленное увеличение мРНК ауторецептора 5-HT 1A в DRN после бега с колесом (15,16).Фактически, увеличение мРНК 5-HT 1A следует с течением времени, аналогичным наблюдаемому для поведенческих эффектов физических упражнений; при этом 6 недель, но не 3 недели бега колеса предотвращают поведение ЛГ и увеличивают мРНК 5-HT 1A (15).

Рецептор 5-HT 1A получил большое внимание в литературе в связи с его потенциальной ролью в этиологии и лечении депрессии и тревоги. Рецепторы 5-HT 1A экспрессируются на нейронах, отличных от 5-HT, как постсинаптические гетерорецепторы, и на нейронах 5-HT по всему шовному комплексу как пресинаптические соматодендритные ауторецепторы.Ауторецепторы 5-HT 1A представляют собой рецепторы, связанные с G o / G и , активация которых открывает внутрь, выпрямляя каналы K + , ингибирует открытие потенциал-зависимого кальция (Ca 2+ ) каналов, и подавляет как скорость возбуждения 5-HT нейронов, так и синтез 5-HT. Интересно, что действие колеса на мРНК 5-HT 1A , по-видимому, является селективным для ауторецепторов. Увеличение можно наблюдать как в DRN (), так и в срединном шве (15), но не в гиппокампе (), области, богатой мРНК гетерорецептора 5-HT 1A .Исследование микродиализа показало, что увеличение мРНК ауторецептора 5-HT 1A сопровождается снижением исходных уровней внеклеточного 5-HT в DRN у физически активных, по сравнению с сидячими, крыс (Greenwood B., неопубликованное наблюдение, 2010 г. ). Это может отражать усиленное 5-HT 1A -опосредованное аутоингибирование нейронов DRN 5-HT в состоянии покоя после 6 недель произвольных упражнений.

Влияние произвольных упражнений на 5-гидрокситриптамин (5-HT) 1A Уровни мессенджера рибонуклеиновой кислоты (мРНК) в дорсальном ядре шва (DRN) и гиппокампе.Самцы крыс F344 ( n = 8 на группу), размещенные в одном помещении, либо оставались сидячими с заблокированными колесами (Сидячий образ жизни), либо им разрешался добровольный доступ к работающим колесам на 6 недель (6-недельный бег). Крыс умерщвляли быстрой декапитацией, и мозг обрабатывали гибридизацией in situ и для мРНК 5-HT 1A . A. Уровни мРНК 5-HT 1A в DRN, * P <0,05. B. Уровни мРНК 5-HT 1A в субполях гиппокампа. Репрезентативные авторадиограммы показывают гибридизацию in situ для мРНК 5-HT 1A в DRN (C) и гиппокампе (D) сидячей крысы.Данные представляют собой среднее значение ± стандартная ошибка среднего.

Увеличение ауторецепторов 5-HT 1A в DRN физически активных крыс может способствовать защитным эффектам физических упражнений против ЛГ, ограничивая способность стресса сенсибилизировать нейроны DRN 5-HT. Большее количество ауторецепторов 5-HT 1A могло бы достичь этого эффекта с помощью нескольких механизмов, кратко изложенных в. Первый - это простое увеличение количества рецепторов, которое может вызвать устойчивость к десенсибилизации 5-HT 1A перед лицом данного увеличения внутри-DRN 5-HT.Соматодендритные ауторецепторы 5-HT 1A чрезвычайно чувствительны к лиганд-индуцированной десенсибилизации. Десенсибилизация относится к снижению ответа рецептора на его эндогенный лиганд. Десенсибилизация может быть достигнута с помощью претрансляционных или посттрансляционных механизмов. Как стресс, так и однократное введение агониста 5-HT 1A 8-OH-DPAT (33) или флуоксетина SSRI (33) может быстро (в течение 1 часа) десенсибилизировать через интернализацию рецептора DRN 5-HT 1A ауторецепторы, но не гетерорецепторы.Эти данные предполагают, что резкое повышение внеклеточного 5-HT в DRN во время неконтролируемого стресса может быть достаточным для десенсибилизации ауторецепторов DRN 5-HT 1A . Хотя хорошо известно, что стресс и 5-HT могут десенсибилизировать ауторецепторы 5-HT 1A , вопрос о том, модулируется ли этот эффект контролируемостью стрессора, остается важной частью недостающих данных. Если десенсибилизация ауторецептора 5-HT 1A способствует индуцированной стрессом сенсибилизации нейронов DRN 5-HT, как предполагалось, то увеличение количества ауторецепторов 5-HT 1A в DRN после тренировки может помочь противостоять сенсибилизации DRN, просто обеспечивая большее количество ауторецепторов.

Пластичность интра-дорсального ядра шва (DRN), возникающая за 6 недель произвольных упражнений, потенциально способствует устойчивости к стрессу, вызванному физической нагрузкой. A. Графическая реконструкция области DRN в головном мозге крысы (адаптировано из Paxinos and Watson (31)). B. Микрофотография коронарного среза области DRN крысы, иммуногистохимически меченной антителом против 5-гидрокситриптамина (5-HT) крысы. C. Мультяшное изображение влияния неконтролируемого стресса на нейроны DRN 5-HT у малоподвижных (вверху) и физически активных ( внизу, ) крыс.Цифры 1–3 представляют потенциальные участки пластичности внутри DRN, вызванные произвольными упражнениями. 1) Более высокие уровни мессенджера рибонуклеиновой кислоты (мРНК) 5-HT 1A в DRN физически активных крыс могут привести к усиленному 5-HT 1A -опосредованному аутоингибиторному контролю над активностью нейронов 5-HT DRN, тем самым предотвращая гиперактивация DRN во время воздействия стрессора и ограничение высвобождения 5-HT в DRN. 2) Ограничение активации нейронов DRN 5-HT или простое увеличение числа ауторецепторов 5-HT 1A может ограничить потенциальную интернализацию 5-HT 1A , тем самым предотвращая сенсибилизацию DRN после стресса.3) Облегченное восстановление транскрипции ауторецепторов 5-HT 1A в DRN физически активных крыс может обратить вспять вызванную стрессом сенсибилизацию DRN 5-HT нейронов путем восстановления 5-HT 1A ауторецептор-опосредованного ингибирования 5-HT нейронов во время поведенческое тестирование. Aq указывает на церебральный водопровод; DRD, дорсальный аспект DRN; DRV - вентральная сторона DRN; mlf, медиальный продольный пучок; LH, выученная беспомощность.

Второй механизм, с помощью которого большая способность транскрибировать ауторецепторы 5-HT 1A может помочь предотвратить сенсибилизацию DRN и ЛГ, заключается в облегчении восстановления транскрипции ауторецепторов 5-HT 1A .Фармакологическая инактивация ауторецепторов DRN 5-HT 1A алкилирующим агентом N -этоксикарбонил-2-этокси-1,2-дигидрохинолин вызывает компенсаторное увеличение транскрипции гена 5-HT 1A , что соответствует восстановление экспрессии белка 5-HT 1A (32). У нас есть доказательства того, что аналогичный механизм лежит в основе восстановления ауторецепторов 5-HT 1A после неконтролируемого стресса. изображает уровни мРНК 5-HT 1A в DRN, оцененные с помощью гибридизации in situ .Сидячих крыс либо оставляли в своих домашних клетках (без стресса), либо подвергали неконтролируемому шоковому воздействию хвоста и умерщвляли в различные моменты времени позже. Мы наблюдали небольшое (несущественное) снижение мРНК 5-HT 1A в DRN через 1 и 3 часа после неконтролируемого стресса. Маловероятно, что это небольшое снижение транскрипции гена 5-HT 1A способствует поведенческим последствиям неконтролируемого стресса, потому что поведение проявляется быстро после прекращения действия стрессора, а интернализация рецептора 5-HT 1A будет иметь гораздо более быстрые функциональные эффекты. с точки зрения неспособности ауторецепторов 5-HT 1A ингибировать активность нейронов 5-HT.Однако интерес представляет наблюдаемая скорость восстановления транскрипции гена 5-HT 1A . Обратите внимание, что уровни мРНК 5-HT 1A через 72 часа после стресса выше, чем у нестрессированных крыс. Это увеличение уровней мРНК 5-HT 1A может представлять собой компенсаторный механизм, контролирующий восстановление экспрессии белка 5-HT 1A . Фактически, повышение уровня мРНК DRN 5-HT 1A , показанное на рисунке, происходит с течением времени, соответствующим исчезновению поведения ЛГ после неконтролируемого стресса, которое отсутствует к 72 часам (27).Поскольку бег колеса влияет на транскрипцию гена 5-HT 1A , возможно, что бег колеса может способствовать транскрипционному восстановлению ауторецепторов 5-HT 1A после стресса, тем самым восстанавливая опосредованное 5-HT 1A аутоингибирование DRN 5- Нейроны HT во время поведенческого тестирования и предотвращения проявления поведения LH.

Влияние неконтролируемого шокового стресса хвоста на уровни 5-гидрокситриптамина (5-HT) 1A мессенджер рибонуклеиновой кислоты (мРНК) в дорсальном ядре шва (DRN).Взрослые крысы-самцы F344 ( n = 8 на группу) либо оставались в покое в своих домашних клетках (без стресса), либо подвергались неконтролируемому удару хвостом и были немедленно умерщвлены (0), 1, 3, 24 или 72 часа. после стресса. In situ гибридизацию использовали для визуализации уровней мРНК 5-HT 1A в срезах DRN. Данные представляют собой средние значения ± SEM. * P <0,05 относительно групп без стресса, 0, 1 и 3 часа.

Третий механизм, с помощью которого потенциальное увеличение ауторецепторов 5-HT 1A может предотвратить десенсибилизацию нейронов DRN 5-HT, заключается в том, что помогает ограничивать активность нейронов DRN 5-HT во время стресса, тем самым ограничивая высвобождение 5- HT в DRN и снижение интернализации 5-HT 1A .Действительно, бег колеса действительно ограничивает активацию нейронов DRN 5-HT во время неконтролируемого стресса. Используя c-Fos в качестве маркера нейрональной активации, мы наблюдали, что 6 недель, но не 3 недели, бега колеса уменьшали количество двойных c-Fos / 5-HT-позитивных клеток в DRN, вызванных неконтролируемым стрессом (14, 16). Важно отметить, что наибольший стресс-буферный эффект бега на колесе на активность нейронов DRN 5-HT происходит в дорсальной части рострально-срединного DRN (16), той же области DRN, где 6 недель бега на колесе имеют наибольший эффект МРНК 5-HT 1A (15).

Подтверждая способность усиленного аутоингибирования нейронов DRN 5-HT вносить вклад в устойчивость к стрессу, Kaiyala et al . (25) провели серию экспериментов, показывающих, что более высокие уровни терминальных ауторецепторов 5-HT 1B связаны со стрессоустойчивостью и анксиолитическими эффектами на животных моделях. Более того, исследования с помощью позитронно-эмиссионной томографии показали, что депрессия у человека может быть связана со снижением потенциала связывания ауторецепторов 5-HT 1A в шве (8).Особенно интересно то, что, хотя мы предполагаем, что увеличение ауторецепторов DRN 5-HT 1A может быть важным для защитного эффекта упражнений против психических расстройств, связанных со стрессом, снижение ауторецепторов 5-HT 1A было предложено как механизм, лежащий в основе терапевтического действия СИОЗС (1). Хотя упражнения и хроническое лечение СИОЗС могут иметь противоположные эффекты на ауторецептор 5-HT 1A , они могут аналогичным образом снижать экспрессию или чувствительность специфических постсинаптических рецепторов 5-HT.Понимание того, какое из этих изменений имеет решающее значение для положительного эффекта от манипуляций, остается важной задачей. Независимо от конкретной роли ауторецепторов 5-HT 1A , возможно, что ограничение активации системы 5-HT является адаптивной особенностью реакции на стресс, которая не регулируется при психических расстройствах, связанных со стрессом, и облегчается физической активностью.

DRN Afferents: Locus Coeruleus и медиальная префронтальная кора

Вызванная физическими упражнениями пластичность в DRN, такая как увеличение количества ауторецепторов 5-HT 1A , может способствовать сдерживанию активации нейронов DRN 5-HT во время стресса и профилактика ЛГ.Изменения в регионах, афферентных к DRN, которые могут модулировать активность нейронов DRN 5-HT, также могут вносить вклад в ограничение 5-HT. Движение колеса может снизить активацию возбуждающих входов в DRN во время стресса или увеличить активацию тормозных входов в DRN. Любой из этих сценариев (изображенных на) потенциально может снизить активацию нейронов 5-HT в DRN во время стресса, тем самым предотвращая сенсибилизацию DRN. Эти сценарии не обязательно исключают друг друга. Фактически, есть свидетельства того, что и то и другое происходит в мозгу крыс, подвергшихся добровольным упражнениям во время неконтролируемого стресса.

Пластичность, создаваемая за 6 недель произвольных упражнений в афферентах и ​​проекционных участках дорсального ядра шва (DRN), потенциально способствующая стрессоустойчивости, вызванной физической нагрузкой. A. Повышенная активация медиальной префронтальной коры (mPFC) во время воздействия стрессора может активно ингибировать нейроны DRN 5-гидрокситриптамина (5-HT). B. Ограничение нейронов норэпинефрина (NE) в адренергических областях, таких как голубое пятно (LC), может снизить возбуждение нейронов DRN 5-HT во время воздействия стрессора.C. Снижение экспрессии или чувствительности рецепторов 5-HT 2C в сайтах проекции DRN, критических для выражения поведения выученной беспомощности (ЛГ), может снизить поведенческое воздействие увеличения 5-HT в этих областях во время поведенческого тестирования. BLA, базолатеральное ядро ​​миндалины; D полосатое тело, дорсальное полосатое тело; Глут, глутамат; ИЛ, инфралимбическая кора; PrL, предлимбическая кора. Диаграммы мозга представляют собой графические реконструкции коронарных срезов мозга крысы, адаптированные из Паксиноса и Ватсона (31).

Среди регионов, способствующих гиперактивации DRN во время неконтролируемого стресса, следует отметить норадренергический LC (). Хотя DRN получает входной сигнал NE из многих регионов, помимо LC, включая C1, A1 и A2, LC обеспечивает большую часть входных данных и долгое время участвует в поведении, связанном со стрессом, включая LH. NE нейроны в LC проецируются в DRN и могут стимулировать нейроны 5-HT через механизм, включающий α 1b -ADR (). Вклад LC NE в стресс-индуцированную активность нейронов DRN 5-HT иллюстрируется наблюдениями о том, что поведение LH чувствительно к манипуляциям с активностью LC и NE в DRN (12,35).

Вклад LC в вызванную стрессом гиперактивацию нейронов DRN 5-HT особенно важен для исследований физических упражнений, поскольку система NE и LC особенно чувствительны к физической активности. Норадренергические системы, такие как ЦП и другие катехоламинергические области ствола мозга, активируются упражнениями (7), что, вероятно, отражает повышение активности симпатической нервной системы, необходимой для поддержания активности. Повышенная активность NE была предложена как механизм нескольких полезных эффектов физических упражнений, включая улучшение гиппокампа-зависимого обучения и памяти и увеличение экспрессии связанных с памятью генов, таких как BDNF (23).Бег с колесом также увеличивает содержание NE в нескольких областях мозга, включая ствол мозга и катехоламинергические области (6,7). Эти данные предполагают, что система NE действительно чувствительна к упражнениям и может обеспечить необходимый сигнал для увеличения факторов роста, которые могут поддерживать некоторые из синаптических и нейросхемных изменений, уникальных для упражнений.

Хотя это и является предположением, существует механизм, посредством которого повторная активация DRN-проецирующих нейронов NE в LC также может вносить вклад в наблюдаемое увеличение транскрипции гена 5-HT 1A , продуцируемой бегом колеса.Экспрессия гена 5-HT 1A регулируется сложным балансом промоторов и репрессоров генов, включая промоторы ядерного фактора каппа-легкая цепь-энхансер активированных В-клеток (NFκB) и специфический белок 1, а также ядерные репрессоры. деформированный эпидермальный белок, связанный с ауторегуляторным фактором 1, и 5'-репрессорный элемент под действием белка-1, связывающего двойную репрессию (Freud-1; (30)). Из-за его относительной специфичности к гену 5-HT 1A и его мощного контроля над конститутивными уровнями экспрессии 5-HT 1A в нейронах 5-HT, Freud-1 является привлекательным кандидатом для модуляции упражнений.Сообщалось, что повышенный внутриклеточный Ca 2+ и последующая активация кальций / кальмодулин-зависимой протеинкиназы типа IV ингибируют активность Фрейда-1 посттрансляционно, тем самым подавляя экспрессию гена 5-HT 1A (30). Следовательно, возможно, что увеличение внутриклеточного Ca 2+ в нейронах DRN 5-HT, вызванное повторной активацией G q -связанного α 1b -ADR, может усиливать транскрипцию 5-HT 1A за счет ингибирования 5-HT 1A репрессор Фрейда-1.

Помимо многократной активации системы NE, мы (18), а также Dishman et al . (6,7) и Дан и др. . (9), наблюдали, что физическая активность вызывает адаптацию в ЦП, которая помогает ограничивать активность ЦП во время воздействия стрессовых факторов, не связанных с физической нагрузкой, таких как неконтролируемый шок. Ограничение вызванной стрессом активности нейронов LC NE, которые проецируются в DRN, может помочь предотвратить поведение LH, ограничивая α 1b -ADR-опосредованное возбуждение нейронов DRN 5-HT ().Важно отметить, что анатомическая локализация воздействия упражнений на ограничение нейронов DRN 5-HT совпадает с относительной NE иннервацией DRN, так что оба они выше в рострально-средней DRN по сравнению с другими подобластями DRN. «Привыкание к перекрестному стрессору», которое может возникнуть в системе NE после тренировки, интригует, потому что оно противоположно сенсибилизации реакции на стресс, которая обычно возникает, когда воздействие нового стрессора следует за привыканием к другому, повторяющемуся.

Хотя ограничение активности нейронов LC NE во время стресса, безусловно, может способствовать защитному эффекту бега колеса от ЛГ и стрессоустойчивости, вызванной физической нагрузкой, это вряд ли будет единственным механизмом. Многие стрессоры активируют ЛГ, но повторное воздействие стресса, безусловно, не предотвращает ЛГ и не повышает стрессоустойчивость. Привыкание к перекрестным стрессорам может быть одной из особенностей, делающих упражнения уникальными по сравнению с другими физиологическими стрессорами и способствующими стрессоустойчивости, вызванной упражнениями.Еще одна особенность, которая может сделать упражнения уникальными, - это то, что они могут задействовать другие нейронные системы, такие как схемы исполнительных функций высшего порядка или системы вознаграждения; пластичность, при которой может взаимодействовать с системой 5-HT таким образом, чтобы ограничивать ее активность во время воздействия стрессора. В самом деле, бег на колесах - это добровольный и полезный опыт, поэтому можно ожидать вызванной физическими упражнениями пластичности схем, чувствительных к поведенческому контролю и вознаграждению.

В недавнем отчете нашей лаборатории обсуждается пластичность системы вознаграждения после произвольных упражнений и значение этих изменений для устойчивости к стрессу (17).Меньшее количество данных напрямую связано с цепями, чувствительными к поведенческому контролю, в устойчивости к стрессу, вызванному физической нагрузкой. Однако участие в поведенческом контроле подтверждается тем фактом, что, по сравнению с другими факторами стресса, упражнения обычно являются произвольными и контролируемыми. Фактически, большинство данных (, например, , (2,26)) предполагают, что только контролируемые (, т.е. ., Произвольные) упражнения предотвращают поведенческие эффекты стресса, подобные депрессии и тревоге, такие как ЛГ, тем самым подразумевая нейронные цепи, участвующие в восприятии поведенческого контроля в механизмах, с помощью которых упражнения вызывают стрессоустойчивость.Медиальный PFC (mPFC) - одна из областей, особенно чувствительных к поведенческому контролю (28).

mPFC был описан как центр «исполнительного контроля», который функционирует, чтобы направлять соответствующие поведенческие реакции на стимулы на основе интегрированной информации от множества сенсорных модальностей. Предлимбическая (PL) и инфралимбическая (IL) области вентральной mPFC проецируются на лимбические структуры, средний мозг и ствол мозга, участвующие в интегративных аспектах стрессовой реакции. Эти прогнозы важны для заявленной роли mPFC в регуляции нейроэндокринных, вегетативных и поведенческих реакций на различные стрессоры.Хотя в литературе есть несоответствия, считается, что mPFC ослабляет или ограничивает многие аспекты реакции на стресс. Соответственно, повреждение мПФК приводит к психическим расстройствам, связанным со стрессом. Основываясь на этих данных, mPFC стал центральной областью в производстве стрессоустойчивости.

Интуитивно понятно, что mPFC участвует в смягчающих стресс эффектах упражнений, выходящих за рамки 5-HT. Из-за уникальной способности mPFC ограничивать многие аспекты стрессовой реакции, возможно, что участие mPFC является мостом между многими эффектами стресс-буферизации физических упражнений.Хотя до сих пор очень мало исследований было посвящено изучению влияния физических упражнений конкретно на mPFC, имеющиеся данные согласуются с тем, что упражнения улучшают функцию mPFC у людей (22).

Анатомия поддерживает способность вентральной части mPFC (mPFCv) модулировать активность DRN 5-HT. Области IL и PL mPFCv обеспечивают основной кортикальный вход в DRN. Глутаматные нейроны в этих областях проецируются на нейроны, преимущественно содержащие γ-аминомасляную кислоту (ГАМК), и синапсы в DRN и, таким образом, подавляют активность нейронов 5-HT.Действительно, электрическая стимуляция mPFCv подавляет активность нейронов DRN 5-HT. Основываясь на этой анатомии, мы предполагаем, что пластичность mPFC, вызванная физической нагрузкой, может привести к тому, что mPFC будет более активным во время воздействия стрессора или поведенческого тестирования, тем самым подавляя активность DRN. Интересно, что установленные стресс-буферные эффекты упражнений согласуются с повышенной активностью mPFC во время стресса. Упражнения сдерживают вызванную стрессом активацию симпатической нервной системы, ослабляют реакцию оси HPA на острые легкие стрессоры и предотвращают поведение ЛГ.Все эти эффекты буферизации стресса можно ожидать при увеличении опосредованного mPFC подавления стрессовой реакции. Кроме того, мы наблюдали, что 6-недельный бег на колесах, инициированный после контекстного кондиционирования страха, способствует исчезновению страха в течение сеанса во время первого теста на выражение страха (20). Поскольку IL участвует в угашении страха во время сеанса (34), наблюдаемое облегчение угасания страха также согласуется с повышенной активацией IL во время стрессовых событий, в данном случае воздействия окружающей среды, ранее сопряженной с толчками ног.

Хотя наблюдения о том, что принудительные упражнения, такие как тренировка на беговой дорожке, часто не вызывают стрессоустойчивости (но вместо этого могут усиливать тревогу), согласуются с идеей о том, что контролируемость упражнений является важным фактором, исследования принудительных упражнений противоречат внешним стрессорам. на животных парадигмой принудительных упражнений. На сегодняшний день ни в одном исследовании не удалось напрямую повлиять на управляемость упражнений при сохранении постоянных таких факторов, как время дня и тренажеры, а также частота, продолжительность и интенсивность упражнений.Если такое исследование обнаружит, что защитный эффект бега колеса против поведения ЛГ действительно зависит от управляемости упражнений, где только управляемый ход колеса предотвращает ЛГ, тогда нейронные субстраты, чувствительные к поведенческому контролю, такие как mPFC, вероятно, будут иметь решающее значение для развития стрессоустойчивости, вызванной физической нагрузкой. Однако это не означает, что эффекты упражнения per se , которые не зависят от управляемости упражнения, не важны для других положительных эффектов упражнений.Фактически, некоторые эффекты упражнений, такие как усиленный нейрогенез в гиппокампе, увеличение BDNF и некоторые преимущества гиппокампа для обучения и памяти, проявляются как после произвольного бега на колесе, так и после принудительных упражнений (см. (26)). Кроме того, возможно, что пластичность в цепях «поведенческого контроля» и в нервных цепях, чувствительных к упражнениям как таковая, необходима для уникальной стрессоустойчивости и устойчивости, создаваемых упражнениями.

Проекционные площадки DRN и рецептор 5-HT

2C

Дополнительной возможностью для вызванной физической нагрузкой пластичности в центральной системе 5-HT могут быть изменения в чувствительности 5-HT 2C R в местах проекции DRN, важных для проявление 5-HT-зависимых поведенческих последствий неконтролируемого стресса.Эти области включают BLA (социальное избегание; (5)) и дорсальное полосатое тело (дефицит бегства). Fox и др. . (11) сообщили, что бег колеса у мышей снижает поведенческие эффекты неселективного агониста 5-HT 2 R в парадигме акустического испуга. Мы получили аналогичные данные, используя микроинъекцию селективных соединений 5-HT 2C R в дорсальное полосатое тело. Инъекция селективного агониста 5-HT 2C R 2 - [(3-хлорфенил) метокси] -6- (1-пиперазинил) пиразина (CP-809101) в дорсальное полосатое тело сидячих крыс препятствует их поведению при побеге челнока. дозозависимым образом.Шесть недель работы колеса приводят к сдвигу кривой доза-реакция вправо; при этом требуется более высокая доза CP-809101, чтобы помешать побегу челнока у физически активных крыс (Greenwood B., неопубликованное наблюдение, 2011). Вместе эти данные предполагают, что пониженная чувствительность постсинаптических 5-HT рецепторов, в данном случае 5-HT 2C R, может помочь противостоять поведенческим эффектам резкого увеличения 5-HT и, таким образом, способствовать индуцированному физическими упражнениями стрессоустойчивость ().

ВЫВОДЫ

Понимание нейропластических изменений, вызванных упражнениями, полезно, потому что это знание может облегчить формирование проверяемых прогнозов относительно других полезных эффектов упражнений.Например, хотя хроническое лечение СИОЗС может уменьшить клинические симптомы депрессии и тревоги, начало фармакотерапии СИОЗС часто связано с обострением тревоги и когнитивных симптомов, соответствующих быстрому увеличению нейротрансмиссии 5-HT. Если бег с колесом вызывает сопротивление поведенческим эффектам резкого увеличения 5-HT, как предполагалось, то мы могли бы предсказать, что бег с колесом должен уменьшить негативное поведенческое воздействие острого введения СИОЗС.Это действительно то, что мы наблюдали. Сидячие крысы, которым вводили однократную системную дозу флуоксетина СИОЗС, демонстрируют преувеличенное замораживание и дефицит обучения побегу челнока через 1 час, эффекты, зависящие от активации 5-HT 2C R (19). Напротив, крысы, которым был предоставлен доступ к беговым колесам в течение 6 недель до введения флуоксетина, не проявляли типичных тревожно-подобных поведенческих последствий СИОЗС (19). Хотя эти доклинические данные согласуются с нашей гипотезой, насколько нам известно, этот прогноз еще предстоит проверить в клинических условиях.Тем не менее, этот прогноз важен, потому что он подразумевает, что участие в упражнениях может быть эффективной дополнительной терапией в начале лечения СИОЗС для снижения потенциальных пагубных поведенческих эффектов, связанных с острым введением СИОЗС, включая беспокойство и несоблюдение.

В заключение, воздействие неконтролируемых стрессоров достаточной интенсивности по сравнению с контролируемыми или умеренными стрессорами вызывает у грызунов поведение, напоминающее симптомы связанных со стрессом аффективных расстройств человека, из-за гиперактивации и сенсибилизации нейронов DRN 5-HT.Доступные данные согласуются с гипотезой о том, что физическая активность вызывает пластичность нейронных цепей, что приводит к ограничению нейронов DRN 5-HT и сопротивлению поведенческому воздействию резкого увеличения 5-HT. Данные свидетельствуют о том, что пластичность на нескольких участках в центральной системе 5-HT сходится, чтобы способствовать устойчивости к стрессу и устойчивости. Эти сайты включают сам DRN, например, способствующий 5-HT 1A ингибирующее опосредованное ауторецептором ингибирование 5-HT нейронов; Афферентные системы DRN, такие как LC или mPFC, которые могут модулировать активность DRN 5-HT во время воздействия стрессора; и сайты проекции DRN, такие как сниженная экспрессия или чувствительность рецепторов 5-HT 2C в областях мозга, критических для выражения поведения, индуцированного стрессом.Увеличение ауторецепторов 5-HT 1A и снижение чувствительности 5-HT 2C R являются двумя примерами нейропластичности, вызванной физической нагрузкой. Определение того, является ли управляемость упражнениями критическим фактором в выработке стрессоустойчивости, вызванной физическими упражнениями, поможет понять, как опыт упражнений передается системе 5-HT, что приводит к этим пластическим изменениям.

Благодарности

Авторы благодарят Пола В. Стронга, Терезу Э. Фоли, Алису Б.Loughridge, John P. Christianson и Steven F. Maier за помощь в завершении экспериментов, обсуждаемых в данной статье. Мы также признательны другим обсуждаемым здесь работам, на которых нельзя было процитировать из-за ограниченности ссылок.

Это исследование было поддержано Американским фондом предотвращения самоубийств, Национальными институтами здравоохранения ({"type": "entrez-нуклеотид", "attrs": {"text": "MH068283", "term_id": "1360816767" , "term_text": "MH068283"}} MH068283 и {"type": "entrez-нуклеотид", "attrs": {"text": "MH086665", "term_id": "1543678359", "term_text": "MH086665 "}} MH086665) и Национальный альянс исследований шизофрении и депрессии.

Ссылки

1. Блиер П., Уорд Н.М. Есть ли роль агонистов 5-HT1A в лечении депрессии? Биол. Психиатрия. 2003. 53 (3): 193–203. [PubMed] [Google Scholar] 2. Бургхардт П.Р., Фулк Л.Дж., Хэнд Г.А., Уилсон М.А. Влияние хронического бега беговой дорожки и колеса на поведение крыс. Мозг. Res. 2004. 1019 (1-2): 84–96. [PubMed] [Google Scholar] 3. Campeau S, Nyhuis TJ, Sasse SK и др. Гипоталамический гипофиз и реакция оси надпочечников на низкоинтенсивные стрессоры снижены после произвольного движения колеса у крыс.J. Neuroendocrinal. 2010. 22 (8): 872–888. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 4. Кристиансон Дж. П., Пол ЭД, Ирани М. и др. Роль предшествующей управляемости стрессора и ядра дорсального шва в предпочтении сахарозы и социальных исследованиях. Behav. Brain Res. 2008. 193 (1): 87–93. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 5. Кристиансон Дж. П., Рагол Т., Амат Дж. И др. Рецепторы 5-гидрокситриптамина 2C в базолатеральной миндалине участвуют в выражении тревоги после неконтролируемого травматического стресса.Биол. Психиатрия. 2010. 67 (4): 339–345. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 6. Дишман Р.К., Реннер К.Дж., Янгштедт С.Д. и др. Бег с колесом активности снижает задержку побега и изменяет уровень моноаминов в мозге после удара ногой. Brain Res. Бык. 1997. 42 (5): 399–406. [PubMed] [Google Scholar] 7. Дишман Р.К., Уоррен Дж. М., Янгштедт С. Д. и др. Моноамины мозга, упражнения и поведенческий стресс: модели на животных. Med. Sci. Спортивные упражнения. 1997. 29 (1): 63–74. [PubMed] [Google Scholar] 8. Древец В.С., Тасе М.Э., Мозес-Колко Е.Л. и др.Визуализация рецепторов серотонина-1A при рецидивирующей депрессии: репликация и обзор литературы. Nucl. Med. Биол. 2007. 34 (7): 865–877. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 9. Данн А.Л., Рейгл Т.Г., Янгштедт С.Д., Армстронг РБ, Дишман РК. Моноамины и метаболиты мозга после тренировки на беговой дорожке и бега на колесе у крыс. Med. Sci. Спортивные упражнения. 1996. 28 (2): 204–209. [PubMed] [Google Scholar] 10. Флешнер М. Физическая активность и стрессоустойчивость: адаптации симпатической нервной системы предотвращают вызванную стрессом иммуносупрессию.Упражнение. Sport Sci. Ред. 2005; 33 (3): 120–126. [PubMed] [Google Scholar] 11. Fox JH, Hammack SE, Falls WA. Физические упражнения связаны со снижением анксиогенного эффекта mCPP на акустический испуг. Behav. Neurosci. 2008. 122 (4): 943–948. [PubMed] [Google Scholar] 12. Гран Р., Хэммак С., Уилл М. и др. Блокада альфа-адренорецепторов в ядре дорсального шва предотвращает усиление условного страха и ухудшение способности к побегу после неконтролируемого воздействия стрессора у крыс. Behav. Brain Res. 2002. 134 (1-2): 387.[PubMed] [Google Scholar] 13. Гринвуд Б.Н., Флешнер М. Упражнения, усвоенная беспомощность и стрессоустойчивый мозг. Neuromolecular Med. 2008. 10 (2): 81–98. [PubMed] [Google Scholar] 14. Гринвуд Б.Н., Фоли Т.Е., Бурханс Д., Майер С.Ф., Флешнер М. Последствия неконтролируемого стресса чувствительны к продолжительности предшествующей работы колеса. Brain Res. 2005; 1033 (2): 164–178. [PubMed] [Google Scholar] 15. Гринвуд Б.Н., Фоли Т.Е., Дэй HE и др. Запуск колеса изменяет мРНК серотонинового (5-HT) транспортера, 5-HT (1A), 5-HT (1B) и альфа (1b) -адренергических рецепторов в ядрах шва крысы.Биол. Психиатрия. 2005. 57 (5): 559–568. [PubMed] [Google Scholar] 16. Гринвуд Б.Н., Фоли Т.Е., Дэй HE и др. Бег на свободном ходу предотвращает приобретенную беспомощность / поведенческую депрессию: роль серотонинергических нейронов спинного шва. J. Neurosci. 2003. 23 (7): 2889–2898. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 17. Гринвуд Б.Н., Фоли Т.Е., Ле ТВ и др. Долгосрочный произвольный бег колеса полезен и способствует пластичности мезолимбического пути вознаграждения. Behav. Brain Res. 2011. 217 (2): 354–362. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 18.Гринвуд Б.Н., Кеннеди С., Смит Т.П., Кампо С., Дэй Х.Э., Флешнер М. Добровольный бег на свободном ходу избирательно модулирует содержание катехоламинов в периферических тканях и экспрессию c-Fos в центральном симпатическом контуре после воздействия неконтролируемого стресса у крыс. Неврология. 2003. 120 (1): 269–281. [PubMed] [Google Scholar] 19. Гринвуд Б.Н., Стронг П.В., Брукс Л., Флешнер М. Тревожное поведение, вызванное острым введением флуоксетина у самцов крыс Fischer 344, предотвращается предварительными упражнениями.Психофармакология (Berl) 2008; 199 (2): 209–222. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 20. Гринвуд Б.Н., Стронг П.В., Дори А.А., Флешнер М. Терапевтические эффекты упражнений: бег на колесе устраняет вызванное стрессом вмешательство в побег из челнока. Behav. Neurosci. 2007. 121 (5): 992–1000. [PubMed] [Google Scholar] 21. Гринвуд Б.Н., Стронг П.В., Фоли Т.Е., Томпсон Р.С., Флешнер М. Приобретенная беспомощность не зависит от уровней нейротрофического фактора мозга в гиппокампе. Неврология. 2007. 144 (4): 1193–1208.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 22. Hillman CH, Belopolsky AV, Snook EM, Kramer AF, McAuley E. Физическая активность и исполнительный контроль: последствия для улучшения когнитивного здоровья в пожилом возрасте. Res. В. Упражнение. Спорт. 2004. 75 (2): 176–185. [PubMed] [Google Scholar] 23. Айви А.С., Родригес Ф.Г., Гарсия К., Чен М.Дж., Руссо-Нойштадт А.А. Норадренергическая и серотонинергическая блокада подавляет активацию мРНК BDNF после физических упражнений и приема антидепрессантов. Pharmacol. Biochem. Behav. 2003. 75 (1): 81–88.[PubMed] [Google Scholar] 24. Джейкобс Б.Л., Форнал, Калифорния. Активность серотонинергических нейронов у ведущих поведение животных. Нейропсихофармакология. 1999; 21 (2 доп.): 9С – 15С. [PubMed] [Google Scholar] 25. Kaiyala KJ, Vincow ES, Sexton TJ, Neumaier JF. Уровни мРНК рецептора 5-HT1B в ядре дорсального шва: обратная связь с тревожным поведением в приподнятом крестообразном лабиринте. Pharmacol. Biochem. Behav. 2003. 75 (4): 769–776. [PubMed] [Google Scholar] 26. Лизер Дж. Л., Джонс М. Принудительные и произвольные упражнения по-разному влияют на мозг и поведение.Неврология. 2008. 156 (3): 456–465. [PubMed] [Google Scholar] 27. Майер SF. Воздействие стрессорной среды предотвращает временное исчезновение поведенческой депрессии / усвоенной беспомощности. Биол. Психиатрия. 2001. 49 (9): 763–773. [PubMed] [Google Scholar] 29. Майер С.Ф., Уоткинс Л.Р. Управляемость стрессором и усвоенная беспомощность: роль ядра дорсального шва, серотонина и фактора высвобождения кортикотропина. Neurosci. Biobehav. Ред. 2005; 29 (4–5): 829–841. [PubMed] [Google Scholar] 30. Ou XM, Lemonde S, Jafar-Nejad H и др.Фрейд-1: нейрональный кальций-регулируемый репрессор гена рецептора 5-HT1A. J. Neurosci. 2003. 23 (19): 7415–7425. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 31. Паксинос Г., Уотсон С. Мозг крысы в ​​стереотаксических координатах. 4-е изд. Нью-Йорк (Нью-Йорк): Academic Press; 1998. [Google Scholar] 32. Raghupathi RK, Brousseau DA, McGonigle P. Динамика восстановления рецепторов 5-HT1A и изменений мРНК рецептора 5-HT1A после необратимой инактивации с помощью EEDQ. Brain Res. Мол. Brain Res. 1996. 38 (2): 233–242.[PubMed] [Google Scholar] 33. Riad M, Zimmer L, Rbah L, Watkins KC, Hamon M, Descarries L. Острое лечение антидепрессантом флуоксетином усваивает ауторецепторы 5-HT1A и снижает in vivo связывание радиолиганда ПЭТ [18F] MPPF в рафедральном ядре крысы. J. Neurosci. 2004. 24 (23): 5420–5426. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 34. Сьерра-Меркадо D, Падилья-Кореано N, Quirk GJ. Диссоциативная роль предлимбической и инфралимбической коры, вентрального гиппокампа и базолатеральной миндалины в выражении и исчезновении условного страха.Нейропсихофармакология. 2011; 36: 529–538. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 35. Вайс Дж. М., Симсон П. Г.. Депрессия на животной модели: фокус на голубом пятне. Ciba Found Symp. 1986; 123: 191–215. [PubMed] [Google Scholar]

Упражнения, стрессоустойчивость и центральные серотонинергические системы

Exerc Sport Sci Rev. Рукопись автора; доступно в PMC 2015, 22 января.

Опубликован в окончательной редакции как:

PMCID: PMC4303035

NIHMSID: NIHMS655303

Департамент интегративной физиологии и Центр нейробиологии, Университет Колорадо-Боулдер,

43, Боулдер, Адрес для корреспонденции: Benjamin N.Гринвуд, доктор философии, кафедра интегративной физиологии и Центр неврологии, Университет Колорадо-Боулдер, Campus Box 354, Боулдер, CO 80309-0354 ([email protected]) См. Другие статьи в PMC, в которых цитируется опубликованная статья.

Abstract

Произвольные упражнения снижают частоту психических расстройств, связанных со стрессом, у людей и предотвращают серотонин-зависимые поведенческие последствия стресса у грызунов. Данные, рассмотренные здесь, согласуются с гипотезой о том, что упражнения повышают устойчивость к стрессу, вызывая нейропластичность в нескольких участках центральной серотонинергической системы, что помогает ограничить поведенческое воздействие резкого повышения уровня серотонина во время воздействия стрессора.

Ключевые слова: бег на колесах, приобретенная беспомощность, тревога, депрессия, префронтальная кора, ядро ​​дорсального шва

ВВЕДЕНИЕ

Психические расстройства, связанные со стрессом, включая тревогу и депрессию, в настоящее время являются наиболее распространенными расстройствами психического здоровья в США. . К 2020 году депрессия станет вторым по величине бременем болезней на протяжении всей жизни, уступая только сердечно-сосудистым заболеваниям. Воздействие стрессовых жизненных событий является основным причинным фактором в развитии депрессии и тревоги, которые часто сопутствуют друг другу.Хотя стресс может влиять на психическое здоровье большого числа людей, не у всех людей, подвергшихся травматическому событию, развивается полномасштабная депрессия или тревога. Идентификация переменных, которые влияют на развитие психических расстройств, связанных со стрессом, имеет первостепенное значение для понимания нейробиологической основы этих заболеваний и разработки более эффективных фармакологических методов лечения.

Физические упражнения - это одна из переменных, которая может влиять на реакцию людей на стрессовые события.Смягчающие стресс эффекты упражнений очевидны на многих уровнях, включая нейроэндокринологический, иммунологический и поведенческий. Например, литература как о людях, так и о животных указывает на то, что упражнения могут ограничивать активацию симпатической нервной системы в ответ на стресс (, например, , (10,18)), ослаблять умеренное вызванное стрессором повышение уровня гормонов стресса (3), предотвратить вызванную стрессом иммуносупрессию (10) и снизить частоту и тяжесть психических расстройств, связанных со стрессом, таких как депрессия и тревога.Мы рассмотрим нашу работу на моделях грызунов, сосредоточив внимание на нейробиологических механизмах, с помощью которых упражнения предотвращают негативные аффективные и когнитивные последствия воздействия стрессора.

Произвольный бег на колесах - это полезный метод повышения уровня физической активности у грызунов, поскольку он позволяет избежать потенциальных осложняющих эффектов хронического стресса, которые парадигмы принудительных упражнений, такие как тренировка на беговой дорожке или принудительное плавание, могут навязать животным. В соответствии с защитным действием физических упражнений у людей, мы и другие исследователи наблюдали, что крысы, которым разрешено добровольно бегать на беговых колесах в клетке, демонстрируют типичные анксиолитические и антидепрессивные реакции в нескольких моделях животных и защищены от депрессивных и тревожных поведенческих последствий. воздействие различных стрессоров.Используя устоявшуюся парадигму выученной беспомощности (LH), мы сообщили, что бег на колесе блокирует преувеличенный страх и дефицит инструментального обучения побегу, вызванный воздействием острого неконтролируемого стрессора (6,16).

Накопленные данные подтверждают гипотезу о том, что бег колеса предотвращает поведенческие последствия неконтролируемого стресса, создавая сопротивление поведенческому воздействию чрезмерного 5-гидрокситриптамина (5-HT). Гиперактивация и сенсибилизация 5-HT нейронов в ядре дорсального шва (DRN) имеют решающее значение для развития и выражения, соответственно, поведенческих последствий неконтролируемого стресса.Нейропластичность, вызываемая упражнениями, ведущая к сопротивлению анксиогенным эффектам 5-HT, может возникать в DRN-афферентных областях, которые могут модулировать активность DRN 5-HT во время воздействия стрессора; сам DRN, такой как облегчение 5-HT 1A ингибирующего опосредованного ауторецепторами ингибирования 5-HT нейронов; и / или сайты проекции DRN, такие как сниженная экспрессия или чувствительность постсинаптических 5-HT рецепторов в областях мозга, критических для выражения стресс-индуцированного поведения. В данной статье мы обсудим каждый аспект этой гипотезы и сделаем вывод, что произвольные упражнения создают пластичность в нескольких местах в центральной системе 5-HT, которые сходятся, чтобы способствовать устойчивости к стрессу.Гипотеза, поддерживаемая здесь, имеет важное клиническое значение и прогностическую ценность.

ПОВЕДЕНИЕ, СВЯЗАННОЕ СО СТРЕССОМ, И ОБУЧЕННАЯ ПОМОЩЬ

Воздействие стресса является важным причинным фактором в развитии тревожных и депрессивных расстройств, включая посттравматическое стрессовое расстройство, генерализованную тревогу и большую депрессию. Соответственно, симптомы как тревожных, так и депрессивных расстройств включают поведение, которое может быть вызвано воздействием стрессора, в том числе социальное избегание, неуместный или преувеличенный страх и изменения в процессах обучения и памяти.Стрессовые факторы, повторяющиеся в течение длительного времени, серьезные по своей природе, непредсказуемые или неконтролируемые, часто являются наиболее вредными для психического и физического здоровья. Из-за критически важной роли стресса в развитии депрессии и тревоги, модели на животных, использующие воздействие стрессоров, могут помочь выявить потенциальные нейробиологические механизмы депрессии и тревоги.

Воздействие острого неконтролируемого стрессора вызывает у грызунов поведение, напоминающее симптомы человеческой тревоги и депрессии.Крысы, подвергшиеся серии неконтролируемых потрясений в течение 2-часового периода позже, демонстрируют совокупность поведений, включая снижение социального исследовательского поведения, преувеличенный условный страх и вмешательство в инструментальное поведение побега (см. (28)). Важно отметить, что эти поведенческие результаты зависят от неконтролируемости фактора стресса; они не возникают, если фактор стресса поддается контролю.

Поведенческие последствия воздействия стрессора, которые зависят от управляемости стрессора, получили название ЛГ (см. (13,29) обзоры ЛГ).Приобретение или развитие ЛГ обычно происходит при воздействии на крыс серии неконтролируемых ударов хвостом. Экспрессия ЛГ наблюдается во время поведенческого тестирования в более поздний момент времени, обычно через 24 часа. Поведенческие последствия неконтролируемого стресса являются трансситуативными (, т.е.., Они возникают в среде, отличной от той, в которой произошло воздействие стрессора), чувствительны к фармакологической терапии и, как утверждается, представляют собой животные аналоги тревожности и депрессии человека.Из-за большого сходства поведения ЛГ с симптомами тревожности и депрессии у людей мы использовали неконтролируемый стресс и ЛГ, чтобы начать выяснение факторов, потенциально участвующих в защитном эффекте упражнений против психических расстройств, связанных со стрессом.

УПРАЖНЕНИЯ И УСТОЙЧИВОСТЬ К СТРЕССУ

Используя модель LH, мы сообщили, что произвольный бег колеса может создать сопротивление поведенческим последствиям воздействия стрессора, подобных тревоге и депрессии.Крысы, которым разрешен добровольный доступ к беговым колесам, защищены от социального избегания (Greenwood B., неопубликованное наблюдение, 2011), чрезмерного замораживания и дефицита бегства, вызванного неконтролируемым стрессом (13,16,21). Защитный эффект движения колеса от LH, похоже, не зависит от пройденного расстояния. Мы и другие люди обычно не наблюдаем значительной корреляции между дистанцией бега и поведенческими результатами, связанными с тревогой. Хотя дистанция бега не может быть напрямую связана с влиянием упражнений на эмоциональное поведение, расстояние коррелирует с вызванными упражнениями улучшениями в пространственном обучении и памяти и связанными с ними нейропластическими изменениями, включая вызванное упражнениями увеличение нейротрофического фактора мозга (BDNF) и нейрогенез.С другой стороны, амортизационный эффект от работы колеса зависит от продолжительности предыдущего движения колеса, при этом 6 недель доступа к колесу достаточно, чтобы предотвратить поведение ЛГ, а 3 недели - нет (14). Этот временной ход распространяется и на некоторые нейробиологические изменения, которые мы наблюдали после обкатки колеса (обсуждаются ниже). В дополнение к предотвращению LH, мы наблюдали, что работа колеса также обращает вспять долговременную модифицированную версию LH (20). Этот наблюдаемый терапевтический эффект также зависит от продолжительности доступа к колесу.

Во всех наших экспериментах по изучению влияния произвольных упражнений на реакцию на стресс до настоящего времени использовались животные, живущие в одном помещении. Отдельные животные, каждое со своим колесом, позволяет анализировать беговое поведение каждого животного и соотносить его с другими зависимыми показателями. Однако крысы - социальные существа, и одиночное жилье может быть менее предпочтительной жилищной средой по сравнению с социальным жилищем. Возможно, что условия одиночного содержания взаимодействуют с упражнениями таким образом, что только изолированные крысы выиграют от бега на колесах.Например, одиночные условия содержания могут способствовать индукции ЛГ у малоподвижных крыс, а работа колеса может смягчить долгосрочное воздействие изолированного помещения и не подвергать неконтролируемому воздействию стрессора, per se .

Чтобы определить, влияют ли условия содержания на защитные эффекты движения колеса от ЛГ, самцов крыс F344 по прибытии в колонию содержали либо по одному, либо по парам. Крысы имели доступ либо к заблокированному (сидячему), либо к свободно передвижному (бегущему) колесу (1 колесо / клетка) в течение 6 недель.После 6 недель малоподвижного образа жизни или бега крысы либо подвергались неконтролируемому удару хвостом, либо оставались в своих домашних клетках (n = 5 на группу). Анализ данных бега показал, что среднее еженедельное расстояние бега, зафиксированное колесами в клетках крыс, размещенных в парах, было вдвое больше, чем зарегистрированное колесами в клетках крыс, размещенных в одном помещении ( F 1,11 = 17,6; P <0,01;), предполагая, что крысы, размещенные в парах, имеют равный доступ к беговому колесу.Вес тела указан в. Интересно, что крысы, проживающие в одном корпусе, со временем набирали меньше веса, чем их собратья в парном корпусе, независимо от физической нагрузки ( F 1,29 = 19,08; P <0,001), и бег на колесах не влиял на набор массы тела. . Разница в весе крыс в одиночном и парном содержании могла отражать эффект хронического стресса, вызванного хроническим одиночным помещением. При поведенческом тестировании мы наблюдали, что как одиночные, так и парные сидячие крысы демонстрировали преувеличенное замораживание, вызванное шоком (), и дефицит бегства () после неконтролируемого стресса.Ход колеса, независимо от жилищных условий, предотвращал такое поведение LH. Дисперсионный анализ выявил основной эффект стресса ( F 1,25 = 13,3; P <0,05) и упражнения посредством взаимодействия стресса ( F 1,25 = 13,1; P <0,05 ) в среднем замерзает. Основные эффекты как упражнений ( F 1,25 = 28,1; P <0,0001) и стресса ( F 1,25 = 36,7; P <0.0001) и упражнение посредством стрессового взаимодействия ( F 1,25 = 14,8; P <0,01) в среднем латентности побега были значительными. Интересно, что наблюдалась тенденция ( F 1,25 = 3,1; P = 0,08) для основного влияния жилищных условий на задержку побега, предполагающая, что 6 недель парного проживания могут улучшить активное поведение по преодолению стресса. Однако эффект жилья проявлялся независимо от физических упражнений или стрессового состояния, что указывает на то, что эффекты физических упражнений не зависят от воздействия социального жилья.Эти данные демонстрируют мощный защитный эффект произвольного движения колеса против поведенческих последствий неконтролируемого стресса.

Влияние жилищных условий на защитный эффект вращения колеса от выученной беспомощности (LH). Самцы крыс F344 ( n = 5 на группу) были либо одиночными (1 крыса на клетку), либо парами (2 крысы на клетку), содержавшимися в течение 6 недель. Крысы в ​​сидячем состоянии (sed) имели заблокированные колеса, а крысы в ​​состоянии бега имели произвольный доступ к колесам (1 ходовое колесо на клетку).После 6 недель таких условий содержания крыс либо оставляли в покое в своих домашних клетках (без стресса), либо подвергали неконтролируемому удару хвостом (стресс). Тестирование на вызванное шоком замораживание и поведение к побегу проводилось через 24 часа в шаттлах. А. Среднее еженедельное расстояние бега, записанное колесами в клетках для крыс, бегающих в одиночку и в парах. Б. Увеличение массы тела в ходе эксперимента. C. Среднее замораживание (в течение 20-минутного периода), вызванное двумя короткими толчками ног (0.6 мА) в челночном отсеке. D. Средняя задержка, чтобы избежать 25 ударов стопой (фиксированное соотношение 2; 0,6 мА), введенных в челночный ящик сразу после периода замораживания. Данные представляют собой средние значения ± SEM. * P <0,05 относительно отмеченных групп.

Несмотря на то, что смягчающие стресс эффекты упражнений очевидны, основные механизмы остаются нерешенными. Выявление механизмов, участвующих в защитных эффектах упражнений против поведения, вызванного стрессом, может выявить новые цели для лечения и, что, возможно, более важно, предотвращения связанных со стрессом аффективных расстройств.

РОЛЬ СЕРОТОНИНА В ОБУЧЕННОЙ БЕССМОТРЕНИЕ

Центральная система 5-HT играет ключевую роль в развитии и выражении поведения ЛГ. DRN - это отчетливая структура ствола мозга, которая содержит высокую концентрацию восходящих 5-HT нейронов. 5-HT нейроны в DRN уже давно ассоциируются с депрессией, тревогой и поведенческими реакциями на стресс. Эфферентные и афферентные проекции DRN влияют на его роль в связанных со стрессом расстройствах настроения. Есть, например, плотные проекции 5-HT из DRN в структуры, вызывающие страх, тревогу и депрессию, такие как префронтальная кора (ПФК), полосатое тело, ядро ​​ложа терминальной полоски, миндалевидное тело, периакведуктальный серый цвет и локус. coeruleus (LC).DRN также получает проекции из этих областей, которые могут модулировать активность нейронов DRN 5-HT.

Растущее количество доказательств, в первую очередь Майер и др. . (см. обзор (29)), предполагает, что развитие ЛГ вызывается гиперактивацией и сенсибилизацией 5-HT нейронов в DRN. Исследования иммуногистохимии и микродиализа показывают, что неконтролируемый стресс активирует нейроны 5-HT в DRN больше, чем контролируемый стресс соответствующей интенсивности и продолжительности.Эта гиперактивация 5-HT нейронов во время воздействия стрессора приводит к экспрессии ЛГ путем сенсибилизации DRN 5-HT нейронов, так что во время более позднего воздействия умеренно стрессовых или обычно эмоционально нейтральных стимулов сенсибилизированные DRN 5-HT нейроны реагируют преувеличенно чрезмерным Высвобождение 5-HT в областях мозга, важных для выражения тревоги. Механизм, лежащий в основе того, как гиперактивация 5-HT нейронов приводит к сенсибилизации 5-HT нейронов, еще не ясен, но может включать десенсибилизацию 5-HT 1A ингибирующих ауторецепторов, которые особенно чувствительны к индуцированной лигандом интернализации (обсуждается позже) .Ясно то, что в течение некоторого периода времени после неконтролируемого стресса относительно безобидные ситуации будут вызывать сильную реакцию 5-HT и проявляться как поведение, подобное тревоге или депрессии.

Гиперактивация и сенсибилизация нейронов DRN 5-HT явно необходимы и достаточны для производства ЛГ. Гиперактивация нейронов DRN 5-HT необходима для развития (, т. Е. , во время стресса) ЛГ. Поражение DRN, а также фармакологическое ингибирование DRN во время неконтролируемого стресса блокируют поведенческие последствия неконтролируемого стресса.С другой стороны, сенсибилизация DRN необходима для экспрессии (, т.е. , во время поведенческого тестирования) LH. Манипуляции, которые ингибируют нейроны DRN 5-HT, такие как инъекции внутри DRN агониста 5-HT 1A 8-гидрокси-2- (ди-N-пропиламино) тетралина (8-OH-DPAT), предотвращают экспрессию поведенческие эффекты неконтролируемого стресса, включая снижение социальной активности, преувеличенную обусловленность страхом и дефицит бегства (4). Точно так же резкое увеличение внеклеточного 5-HT или манипуляции, которые активируют DRN 5-HT нейроны, вызывают поведение, напоминающее ЛГ, в отсутствие стресса (13,19).

За последние несколько лет мы добились значительного прогресса в идентификации как областей мозга, так и специфических рецепторов 5-HT, отвечающих за проявление специфического поведения ЛГ (суммировано в). Хотя расположение и рецептор, на который действует 5-HT, вызывая чрезмерное замораживание, все еще ускользает от нас, рецепторы 5-HT 2C (5-HT 2C R) в базолатеральном ядре миндалины (BLA) вносят свой вклад в социальную жизнь. избегание, вызванное неконтролируемым стрессом (5), в то время как недавние неопубликованные данные из нашей лаборатории предполагают, что активация 5-HT 2C R в дорсальном полосатом теле способствует дефициту обучения побегу шаттла, вызванному неконтролируемым стрессом.Роль 5-HT 2C R в поведении ЛГ согласуется с терапевтическими эффектами антагонистов 5-HT 2C R, таких как агомелатин, в текущих клинических испытаниях с участием пациентов с большой депрессией и с известным участием 5-HT 2C R при других проявлениях тревожного поведения у грызунов.

Предполагаемая роль 5-гидрокситриптамина (5-HT) в развитии и выражении поведения, связанного с выученной беспомощностью (ЛГ). ■ указывает авторецептор 5-HT 1A ; □, α 1b -адренергический рецептор; , Рецептор 5-HT 2 C; BLA, базолатеральное ядро ​​миндалины; BST, ядро ​​ложа терминальной полоски; NE, норадреналин.

Может показаться нелогичным, что увеличение высвобождения 5-HT может привести к поведению ЛГ, особенно с учетом того, что увеличение нейротрансмиссии 5-HT кажется важным для терапевтического эффекта антидепрессантов, таких как селективные ингибиторы обратного захвата 5-HT (СИОЗС). Однако СИОЗС немедленно увеличивают внеклеточный 5-HT, но терапевтические преимущества СИОЗС не проявляются в течение нескольких недель. Фактически, в начале лечения антидепрессантами часто сообщается об усилении анксиогенных и депрессивных симптомов.Возможно, что быстрое повышение внеклеточного 5-HT способствует обострению клинических симптомов в начале фармакотерапии, тогда как последствия длительного повышения 5-HT, такие как подавление постсинаптических рецепторов или повышенная нервная пластичность, способствуют этому. к терапевтическим эффектам хронического лечения антидепрессантами.

СИСТЕМЫ ТРЕНИРОВКИ И ЦЕНТРАЛЬНОГО СЕРОТОНИНА

Исследование выявило несколько участков, в которых вызванные упражнениями пластические изменения в центральной системе 5-HT могут помочь предотвратить развитие или экспрессию ЛГ.Пластичность в самой DRN может помочь сдерживать активацию нейронов DRN 5-HT или создавать устойчивость к заданному увеличению внеклеточного 5-HT. Бег с колесом также может снизить активацию афферентов DRN, которые способствуют гиперактивации DRN во время воздействия стрессора. Альтернативно, бег колеса может способствовать активации во время стресса других афферентов DRN, которые могут ингибировать активность DRN. Наконец, бег колеса может предотвращать проявление поведения LH, создавая пластичность в сайтах проекции DRN, важных для выражения различных вариантов поведения LH, тем самым ограничивая эффекты 5-HT в сайтах, эфферентных к DRN.

Внутри-DRN-пластичность и 5-HT

1A Ауторецепторы

Хотя явный прогресс был достигнут в понимании роли 5-HT в связанных со стрессом аффективных расстройствах и ЛГ, о влиянии физических упражнений на центральную нервную систему известно меньше. -HT системы. Двигательная активность стимулирует 5-HT нейроны (24), хотя трудно определить, отражает ли увеличение активности 5-HT, о котором сообщалось в предыдущей работе, двигательную активность как таковую или воспринимаемый стресс использованной принудительной двигательной задачи.По этой причине особенно важно сосредоточиться на влиянии произвольных упражнений на систему 5-HT. Мы исследовали влияние произвольного бега колеса на экспрессию генов нескольких факторов, способных влиять на нейротрансмиссию 5-HT в DRN.

Два фактора, которые могут модулировать центральную нейропередачу 5-HT, - это ауторецепторы 5-HT 1B и транспортеры 5-HT (SERT). Ауторецепторы 5-HT 1B являются терминальными ауторецепторами, которые могут ингибировать высвобождение 5-HT из 5-HT нейронов как в областях тела 5-HT клеток, так и в терминальных областях.SERT отвечает за обратный захват 5-HT из внеклеточного пространства обратно в 5-HT нейроны и является основной мишенью для СИОЗС. Используя гибридизацию in situ и , мы наблюдали, что бег колеса снижает уровни мессенджера рибонуклеиновой кислоты (мРНК), кодирующей ауторецепторы 5-HT 1B и SERT в DRN (15). Поскольку ауторецепторы 5-HT , 1B и SERT могут экспрессироваться в DRN или транспортироваться в концевые области DRN, еще не ясно, как эти изменения влияют на нейротрансмиссию 5-HT.Также неясно, как эти изменения могут способствовать сопротивлению LH, возникающему при работе колеса. Снижение уровня рецептора 5-HT 1B и мРНК SERT в DRN присутствует после 3 недель работы колеса или меньше (15), но защитный эффект бега колеса против LH не наблюдается, пока не истекут 6 недель работы колеса. (14).

В отличие от быстрых изменений мРНК 5-HT 1B и SERT, мы наблюдали замедленное увеличение мРНК ауторецептора 5-HT 1A в DRN после бега с колесом (15,16).Фактически, увеличение мРНК 5-HT 1A следует с течением времени, аналогичным наблюдаемому для поведенческих эффектов физических упражнений; при этом 6 недель, но не 3 недели бега колеса предотвращают поведение ЛГ и увеличивают мРНК 5-HT 1A (15).

Рецептор 5-HT 1A получил большое внимание в литературе в связи с его потенциальной ролью в этиологии и лечении депрессии и тревоги. Рецепторы 5-HT 1A экспрессируются на нейронах, отличных от 5-HT, как постсинаптические гетерорецепторы, и на нейронах 5-HT по всему шовному комплексу как пресинаптические соматодендритные ауторецепторы.Ауторецепторы 5-HT 1A представляют собой рецепторы, связанные с G o / G и , активация которых открывает внутрь, выпрямляя каналы K + , ингибирует открытие потенциал-зависимого кальция (Ca 2+ ) каналов, и подавляет как скорость возбуждения 5-HT нейронов, так и синтез 5-HT. Интересно, что действие колеса на мРНК 5-HT 1A , по-видимому, является селективным для ауторецепторов. Увеличение можно наблюдать как в DRN (), так и в срединном шве (15), но не в гиппокампе (), области, богатой мРНК гетерорецептора 5-HT 1A .Исследование микродиализа показало, что увеличение мРНК ауторецептора 5-HT 1A сопровождается снижением исходных уровней внеклеточного 5-HT в DRN у физически активных, по сравнению с сидячими, крыс (Greenwood B., неопубликованное наблюдение, 2010 г. ). Это может отражать усиленное 5-HT 1A -опосредованное аутоингибирование нейронов DRN 5-HT в состоянии покоя после 6 недель произвольных упражнений.

Влияние произвольных упражнений на 5-гидрокситриптамин (5-HT) 1A Уровни мессенджера рибонуклеиновой кислоты (мРНК) в дорсальном ядре шва (DRN) и гиппокампе.Самцы крыс F344 ( n = 8 на группу), размещенные в одном помещении, либо оставались сидячими с заблокированными колесами (Сидячий образ жизни), либо им разрешался добровольный доступ к работающим колесам на 6 недель (6-недельный бег). Крыс умерщвляли быстрой декапитацией, и мозг обрабатывали гибридизацией in situ и для мРНК 5-HT 1A . A. Уровни мРНК 5-HT 1A в DRN, * P <0,05. B. Уровни мРНК 5-HT 1A в субполях гиппокампа. Репрезентативные авторадиограммы показывают гибридизацию in situ для мРНК 5-HT 1A в DRN (C) и гиппокампе (D) сидячей крысы.Данные представляют собой среднее значение ± стандартная ошибка среднего.

Увеличение ауторецепторов 5-HT 1A в DRN физически активных крыс может способствовать защитным эффектам физических упражнений против ЛГ, ограничивая способность стресса сенсибилизировать нейроны DRN 5-HT. Большее количество ауторецепторов 5-HT 1A могло бы достичь этого эффекта с помощью нескольких механизмов, кратко изложенных в. Первый - это простое увеличение количества рецепторов, которое может вызвать устойчивость к десенсибилизации 5-HT 1A перед лицом данного увеличения внутри-DRN 5-HT.Соматодендритные ауторецепторы 5-HT 1A чрезвычайно чувствительны к лиганд-индуцированной десенсибилизации. Десенсибилизация относится к снижению ответа рецептора на его эндогенный лиганд. Десенсибилизация может быть достигнута с помощью претрансляционных или посттрансляционных механизмов. Как стресс, так и однократное введение агониста 5-HT 1A 8-OH-DPAT (33) или флуоксетина SSRI (33) может быстро (в течение 1 часа) десенсибилизировать через интернализацию рецептора DRN 5-HT 1A ауторецепторы, но не гетерорецепторы.Эти данные предполагают, что резкое повышение внеклеточного 5-HT в DRN во время неконтролируемого стресса может быть достаточным для десенсибилизации ауторецепторов DRN 5-HT 1A . Хотя хорошо известно, что стресс и 5-HT могут десенсибилизировать ауторецепторы 5-HT 1A , вопрос о том, модулируется ли этот эффект контролируемостью стрессора, остается важной частью недостающих данных. Если десенсибилизация ауторецептора 5-HT 1A способствует индуцированной стрессом сенсибилизации нейронов DRN 5-HT, как предполагалось, то увеличение количества ауторецепторов 5-HT 1A в DRN после тренировки может помочь противостоять сенсибилизации DRN, просто обеспечивая большее количество ауторецепторов.

Пластичность интра-дорсального ядра шва (DRN), возникающая за 6 недель произвольных упражнений, потенциально способствует устойчивости к стрессу, вызванному физической нагрузкой. A. Графическая реконструкция области DRN в головном мозге крысы (адаптировано из Paxinos and Watson (31)). B. Микрофотография коронарного среза области DRN крысы, иммуногистохимически меченной антителом против 5-гидрокситриптамина (5-HT) крысы. C. Мультяшное изображение влияния неконтролируемого стресса на нейроны DRN 5-HT у малоподвижных (вверху) и физически активных ( внизу, ) крыс.Цифры 1–3 представляют потенциальные участки пластичности внутри DRN, вызванные произвольными упражнениями. 1) Более высокие уровни мессенджера рибонуклеиновой кислоты (мРНК) 5-HT 1A в DRN физически активных крыс могут привести к усиленному 5-HT 1A -опосредованному аутоингибиторному контролю над активностью нейронов 5-HT DRN, тем самым предотвращая гиперактивация DRN во время воздействия стрессора и ограничение высвобождения 5-HT в DRN. 2) Ограничение активации нейронов DRN 5-HT или простое увеличение числа ауторецепторов 5-HT 1A может ограничить потенциальную интернализацию 5-HT 1A , тем самым предотвращая сенсибилизацию DRN после стресса.3) Облегченное восстановление транскрипции ауторецепторов 5-HT 1A в DRN физически активных крыс может обратить вспять вызванную стрессом сенсибилизацию DRN 5-HT нейронов путем восстановления 5-HT 1A ауторецептор-опосредованного ингибирования 5-HT нейронов во время поведенческое тестирование. Aq указывает на церебральный водопровод; DRD, дорсальный аспект DRN; DRV - вентральная сторона DRN; mlf, медиальный продольный пучок; LH, выученная беспомощность.

Второй механизм, с помощью которого большая способность транскрибировать ауторецепторы 5-HT 1A может помочь предотвратить сенсибилизацию DRN и ЛГ, заключается в облегчении восстановления транскрипции ауторецепторов 5-HT 1A .Фармакологическая инактивация ауторецепторов DRN 5-HT 1A алкилирующим агентом N -этоксикарбонил-2-этокси-1,2-дигидрохинолин вызывает компенсаторное увеличение транскрипции гена 5-HT 1A , что соответствует восстановление экспрессии белка 5-HT 1A (32). У нас есть доказательства того, что аналогичный механизм лежит в основе восстановления ауторецепторов 5-HT 1A после неконтролируемого стресса. изображает уровни мРНК 5-HT 1A в DRN, оцененные с помощью гибридизации in situ .Сидячих крыс либо оставляли в своих домашних клетках (без стресса), либо подвергали неконтролируемому шоковому воздействию хвоста и умерщвляли в различные моменты времени позже. Мы наблюдали небольшое (несущественное) снижение мРНК 5-HT 1A в DRN через 1 и 3 часа после неконтролируемого стресса. Маловероятно, что это небольшое снижение транскрипции гена 5-HT 1A способствует поведенческим последствиям неконтролируемого стресса, потому что поведение проявляется быстро после прекращения действия стрессора, а интернализация рецептора 5-HT 1A будет иметь гораздо более быстрые функциональные эффекты. с точки зрения неспособности ауторецепторов 5-HT 1A ингибировать активность нейронов 5-HT.Однако интерес представляет наблюдаемая скорость восстановления транскрипции гена 5-HT 1A . Обратите внимание, что уровни мРНК 5-HT 1A через 72 часа после стресса выше, чем у нестрессированных крыс. Это увеличение уровней мРНК 5-HT 1A может представлять собой компенсаторный механизм, контролирующий восстановление экспрессии белка 5-HT 1A . Фактически, повышение уровня мРНК DRN 5-HT 1A , показанное на рисунке, происходит с течением времени, соответствующим исчезновению поведения ЛГ после неконтролируемого стресса, которое отсутствует к 72 часам (27).Поскольку бег колеса влияет на транскрипцию гена 5-HT 1A , возможно, что бег колеса может способствовать транскрипционному восстановлению ауторецепторов 5-HT 1A после стресса, тем самым восстанавливая опосредованное 5-HT 1A аутоингибирование DRN 5- Нейроны HT во время поведенческого тестирования и предотвращения проявления поведения LH.

Влияние неконтролируемого шокового стресса хвоста на уровни 5-гидрокситриптамина (5-HT) 1A мессенджер рибонуклеиновой кислоты (мРНК) в дорсальном ядре шва (DRN).Взрослые крысы-самцы F344 ( n = 8 на группу) либо оставались в покое в своих домашних клетках (без стресса), либо подвергались неконтролируемому удару хвостом и были немедленно умерщвлены (0), 1, 3, 24 или 72 часа. после стресса. In situ гибридизацию использовали для визуализации уровней мРНК 5-HT 1A в срезах DRN. Данные представляют собой средние значения ± SEM. * P <0,05 относительно групп без стресса, 0, 1 и 3 часа.

Третий механизм, с помощью которого потенциальное увеличение ауторецепторов 5-HT 1A может предотвратить десенсибилизацию нейронов DRN 5-HT, заключается в том, что помогает ограничивать активность нейронов DRN 5-HT во время стресса, тем самым ограничивая высвобождение 5- HT в DRN и снижение интернализации 5-HT 1A .Действительно, бег колеса действительно ограничивает активацию нейронов DRN 5-HT во время неконтролируемого стресса. Используя c-Fos в качестве маркера нейрональной активации, мы наблюдали, что 6 недель, но не 3 недели, бега колеса уменьшали количество двойных c-Fos / 5-HT-позитивных клеток в DRN, вызванных неконтролируемым стрессом (14, 16). Важно отметить, что наибольший стресс-буферный эффект бега на колесе на активность нейронов DRN 5-HT происходит в дорсальной части рострально-срединного DRN (16), той же области DRN, где 6 недель бега на колесе имеют наибольший эффект МРНК 5-HT 1A (15).

Подтверждая способность усиленного аутоингибирования нейронов DRN 5-HT вносить вклад в устойчивость к стрессу, Kaiyala et al . (25) провели серию экспериментов, показывающих, что более высокие уровни терминальных ауторецепторов 5-HT 1B связаны со стрессоустойчивостью и анксиолитическими эффектами на животных моделях. Более того, исследования с помощью позитронно-эмиссионной томографии показали, что депрессия у человека может быть связана со снижением потенциала связывания ауторецепторов 5-HT 1A в шве (8).Особенно интересно то, что, хотя мы предполагаем, что увеличение ауторецепторов DRN 5-HT 1A может быть важным для защитного эффекта упражнений против психических расстройств, связанных со стрессом, снижение ауторецепторов 5-HT 1A было предложено как механизм, лежащий в основе терапевтического действия СИОЗС (1). Хотя упражнения и хроническое лечение СИОЗС могут иметь противоположные эффекты на ауторецептор 5-HT 1A , они могут аналогичным образом снижать экспрессию или чувствительность специфических постсинаптических рецепторов 5-HT.Понимание того, какое из этих изменений имеет решающее значение для положительного эффекта от манипуляций, остается важной задачей. Независимо от конкретной роли ауторецепторов 5-HT 1A , возможно, что ограничение активации системы 5-HT является адаптивной особенностью реакции на стресс, которая не регулируется при психических расстройствах, связанных со стрессом, и облегчается физической активностью.

DRN Afferents: Locus Coeruleus и медиальная префронтальная кора

Вызванная физическими упражнениями пластичность в DRN, такая как увеличение количества ауторецепторов 5-HT 1A , может способствовать сдерживанию активации нейронов DRN 5-HT во время стресса и профилактика ЛГ.Изменения в регионах, афферентных к DRN, которые могут модулировать активность нейронов DRN 5-HT, также могут вносить вклад в ограничение 5-HT. Движение колеса может снизить активацию возбуждающих входов в DRN во время стресса или увеличить активацию тормозных входов в DRN. Любой из этих сценариев (изображенных на) потенциально может снизить активацию нейронов 5-HT в DRN во время стресса, тем самым предотвращая сенсибилизацию DRN. Эти сценарии не обязательно исключают друг друга. Фактически, есть свидетельства того, что и то и другое происходит в мозгу крыс, подвергшихся добровольным упражнениям во время неконтролируемого стресса.

Пластичность, создаваемая за 6 недель произвольных упражнений в афферентах и ​​проекционных участках дорсального ядра шва (DRN), потенциально способствующая стрессоустойчивости, вызванной физической нагрузкой. A. Повышенная активация медиальной префронтальной коры (mPFC) во время воздействия стрессора может активно ингибировать нейроны DRN 5-гидрокситриптамина (5-HT). B. Ограничение нейронов норэпинефрина (NE) в адренергических областях, таких как голубое пятно (LC), может снизить возбуждение нейронов DRN 5-HT во время воздействия стрессора.C. Снижение экспрессии или чувствительности рецепторов 5-HT 2C в сайтах проекции DRN, критических для выражения поведения выученной беспомощности (ЛГ), может снизить поведенческое воздействие увеличения 5-HT в этих областях во время поведенческого тестирования. BLA, базолатеральное ядро ​​миндалины; D полосатое тело, дорсальное полосатое тело; Глут, глутамат; ИЛ, инфралимбическая кора; PrL, предлимбическая кора. Диаграммы мозга представляют собой графические реконструкции коронарных срезов мозга крысы, адаптированные из Паксиноса и Ватсона (31).

Среди регионов, способствующих гиперактивации DRN во время неконтролируемого стресса, следует отметить норадренергический LC (). Хотя DRN получает входной сигнал NE из многих регионов, помимо LC, включая C1, A1 и A2, LC обеспечивает большую часть входных данных и долгое время участвует в поведении, связанном со стрессом, включая LH. NE нейроны в LC проецируются в DRN и могут стимулировать нейроны 5-HT через механизм, включающий α 1b -ADR (). Вклад LC NE в стресс-индуцированную активность нейронов DRN 5-HT иллюстрируется наблюдениями о том, что поведение LH чувствительно к манипуляциям с активностью LC и NE в DRN (12,35).

Вклад LC в вызванную стрессом гиперактивацию нейронов DRN 5-HT особенно важен для исследований физических упражнений, поскольку система NE и LC особенно чувствительны к физической активности. Норадренергические системы, такие как ЦП и другие катехоламинергические области ствола мозга, активируются упражнениями (7), что, вероятно, отражает повышение активности симпатической нервной системы, необходимой для поддержания активности. Повышенная активность NE была предложена как механизм нескольких полезных эффектов физических упражнений, включая улучшение гиппокампа-зависимого обучения и памяти и увеличение экспрессии связанных с памятью генов, таких как BDNF (23).Бег с колесом также увеличивает содержание NE в нескольких областях мозга, включая ствол мозга и катехоламинергические области (6,7). Эти данные предполагают, что система NE действительно чувствительна к упражнениям и может обеспечить необходимый сигнал для увеличения факторов роста, которые могут поддерживать некоторые из синаптических и нейросхемных изменений, уникальных для упражнений.

Хотя это и является предположением, существует механизм, посредством которого повторная активация DRN-проецирующих нейронов NE в LC также может вносить вклад в наблюдаемое увеличение транскрипции гена 5-HT 1A , продуцируемой бегом колеса.Экспрессия гена 5-HT 1A регулируется сложным балансом промоторов и репрессоров генов, включая промоторы ядерного фактора каппа-легкая цепь-энхансер активированных В-клеток (NFκB) и специфический белок 1, а также ядерные репрессоры. деформированный эпидермальный белок, связанный с ауторегуляторным фактором 1, и 5'-репрессорный элемент под действием белка-1, связывающего двойную репрессию (Freud-1; (30)). Из-за его относительной специфичности к гену 5-HT 1A и его мощного контроля над конститутивными уровнями экспрессии 5-HT 1A в нейронах 5-HT, Freud-1 является привлекательным кандидатом для модуляции упражнений.Сообщалось, что повышенный внутриклеточный Ca 2+ и последующая активация кальций / кальмодулин-зависимой протеинкиназы типа IV ингибируют активность Фрейда-1 посттрансляционно, тем самым подавляя экспрессию гена 5-HT 1A (30). Следовательно, возможно, что увеличение внутриклеточного Ca 2+ в нейронах DRN 5-HT, вызванное повторной активацией G q -связанного α 1b -ADR, может усиливать транскрипцию 5-HT 1A за счет ингибирования 5-HT 1A репрессор Фрейда-1.

Помимо многократной активации системы NE, мы (18), а также Dishman et al . (6,7) и Дан и др. . (9), наблюдали, что физическая активность вызывает адаптацию в ЦП, которая помогает ограничивать активность ЦП во время воздействия стрессовых факторов, не связанных с физической нагрузкой, таких как неконтролируемый шок. Ограничение вызванной стрессом активности нейронов LC NE, которые проецируются в DRN, может помочь предотвратить поведение LH, ограничивая α 1b -ADR-опосредованное возбуждение нейронов DRN 5-HT ().Важно отметить, что анатомическая локализация воздействия упражнений на ограничение нейронов DRN 5-HT совпадает с относительной NE иннервацией DRN, так что оба они выше в рострально-средней DRN по сравнению с другими подобластями DRN. «Привыкание к перекрестному стрессору», которое может возникнуть в системе NE после тренировки, интригует, потому что оно противоположно сенсибилизации реакции на стресс, которая обычно возникает, когда воздействие нового стрессора следует за привыканием к другому, повторяющемуся.

Хотя ограничение активности нейронов LC NE во время стресса, безусловно, может способствовать защитному эффекту бега колеса от ЛГ и стрессоустойчивости, вызванной физической нагрузкой, это вряд ли будет единственным механизмом. Многие стрессоры активируют ЛГ, но повторное воздействие стресса, безусловно, не предотвращает ЛГ и не повышает стрессоустойчивость. Привыкание к перекрестным стрессорам может быть одной из особенностей, делающих упражнения уникальными по сравнению с другими физиологическими стрессорами и способствующими стрессоустойчивости, вызванной упражнениями.Еще одна особенность, которая может сделать упражнения уникальными, - это то, что они могут задействовать другие нейронные системы, такие как схемы исполнительных функций высшего порядка или системы вознаграждения; пластичность, при которой может взаимодействовать с системой 5-HT таким образом, чтобы ограничивать ее активность во время воздействия стрессора. В самом деле, бег на колесах - это добровольный и полезный опыт, поэтому можно ожидать вызванной физическими упражнениями пластичности схем, чувствительных к поведенческому контролю и вознаграждению.

В недавнем отчете нашей лаборатории обсуждается пластичность системы вознаграждения после произвольных упражнений и значение этих изменений для устойчивости к стрессу (17).Меньшее количество данных напрямую связано с цепями, чувствительными к поведенческому контролю, в устойчивости к стрессу, вызванному физической нагрузкой. Однако участие в поведенческом контроле подтверждается тем фактом, что, по сравнению с другими факторами стресса, упражнения обычно являются произвольными и контролируемыми. Фактически, большинство данных (, например, , (2,26)) предполагают, что только контролируемые (, т.е. ., Произвольные) упражнения предотвращают поведенческие эффекты стресса, подобные депрессии и тревоге, такие как ЛГ, тем самым подразумевая нейронные цепи, участвующие в восприятии поведенческого контроля в механизмах, с помощью которых упражнения вызывают стрессоустойчивость.Медиальный PFC (mPFC) - одна из областей, особенно чувствительных к поведенческому контролю (28).

mPFC был описан как центр «исполнительного контроля», который функционирует, чтобы направлять соответствующие поведенческие реакции на стимулы на основе интегрированной информации от множества сенсорных модальностей. Предлимбическая (PL) и инфралимбическая (IL) области вентральной mPFC проецируются на лимбические структуры, средний мозг и ствол мозга, участвующие в интегративных аспектах стрессовой реакции. Эти прогнозы важны для заявленной роли mPFC в регуляции нейроэндокринных, вегетативных и поведенческих реакций на различные стрессоры.Хотя в литературе есть несоответствия, считается, что mPFC ослабляет или ограничивает многие аспекты реакции на стресс. Соответственно, повреждение мПФК приводит к психическим расстройствам, связанным со стрессом. Основываясь на этих данных, mPFC стал центральной областью в производстве стрессоустойчивости.

Интуитивно понятно, что mPFC участвует в смягчающих стресс эффектах упражнений, выходящих за рамки 5-HT. Из-за уникальной способности mPFC ограничивать многие аспекты стрессовой реакции, возможно, что участие mPFC является мостом между многими эффектами стресс-буферизации физических упражнений.Хотя до сих пор очень мало исследований было посвящено изучению влияния физических упражнений конкретно на mPFC, имеющиеся данные согласуются с тем, что упражнения улучшают функцию mPFC у людей (22).

Анатомия поддерживает способность вентральной части mPFC (mPFCv) модулировать активность DRN 5-HT. Области IL и PL mPFCv обеспечивают основной кортикальный вход в DRN. Глутаматные нейроны в этих областях проецируются на нейроны, преимущественно содержащие γ-аминомасляную кислоту (ГАМК), и синапсы в DRN и, таким образом, подавляют активность нейронов 5-HT.Действительно, электрическая стимуляция mPFCv подавляет активность нейронов DRN 5-HT. Основываясь на этой анатомии, мы предполагаем, что пластичность mPFC, вызванная физической нагрузкой, может привести к тому, что mPFC будет более активным во время воздействия стрессора или поведенческого тестирования, тем самым подавляя активность DRN. Интересно, что установленные стресс-буферные эффекты упражнений согласуются с повышенной активностью mPFC во время стресса. Упражнения сдерживают вызванную стрессом активацию симпатической нервной системы, ослабляют реакцию оси HPA на острые легкие стрессоры и предотвращают поведение ЛГ.Все эти эффекты буферизации стресса можно ожидать при увеличении опосредованного mPFC подавления стрессовой реакции. Кроме того, мы наблюдали, что 6-недельный бег на колесах, инициированный после контекстного кондиционирования страха, способствует исчезновению страха в течение сеанса во время первого теста на выражение страха (20). Поскольку IL участвует в угашении страха во время сеанса (34), наблюдаемое облегчение угасания страха также согласуется с повышенной активацией IL во время стрессовых событий, в данном случае воздействия окружающей среды, ранее сопряженной с толчками ног.

Хотя наблюдения о том, что принудительные упражнения, такие как тренировка на беговой дорожке, часто не вызывают стрессоустойчивости (но вместо этого могут усиливать тревогу), согласуются с идеей о том, что контролируемость упражнений является важным фактором, исследования принудительных упражнений противоречат внешним стрессорам. на животных парадигмой принудительных упражнений. На сегодняшний день ни в одном исследовании не удалось напрямую повлиять на управляемость упражнений при сохранении постоянных таких факторов, как время дня и тренажеры, а также частота, продолжительность и интенсивность упражнений.Если такое исследование обнаружит, что защитный эффект бега колеса против поведения ЛГ действительно зависит от управляемости упражнений, где только управляемый ход колеса предотвращает ЛГ, тогда нейронные субстраты, чувствительные к поведенческому контролю, такие как mPFC, вероятно, будут иметь решающее значение для развития стрессоустойчивости, вызванной физической нагрузкой. Однако это не означает, что эффекты упражнения per se , которые не зависят от управляемости упражнения, не важны для других положительных эффектов упражнений.Фактически, некоторые эффекты упражнений, такие как усиленный нейрогенез в гиппокампе, увеличение BDNF и некоторые преимущества гиппокампа для обучения и памяти, проявляются как после произвольного бега на колесе, так и после принудительных упражнений (см. (26)). Кроме того, возможно, что пластичность в цепях «поведенческого контроля» и в нервных цепях, чувствительных к упражнениям как таковая, необходима для уникальной стрессоустойчивости и устойчивости, создаваемых упражнениями.

Проекционные площадки DRN и рецептор 5-HT

2C

Дополнительной возможностью для вызванной физической нагрузкой пластичности в центральной системе 5-HT могут быть изменения в чувствительности 5-HT 2C R в местах проекции DRN, важных для проявление 5-HT-зависимых поведенческих последствий неконтролируемого стресса.Эти области включают BLA (социальное избегание; (5)) и дорсальное полосатое тело (дефицит бегства). Fox и др. . (11) сообщили, что бег колеса у мышей снижает поведенческие эффекты неселективного агониста 5-HT 2 R в парадигме акустического испуга. Мы получили аналогичные данные, используя микроинъекцию селективных соединений 5-HT 2C R в дорсальное полосатое тело. Инъекция селективного агониста 5-HT 2C R 2 - [(3-хлорфенил) метокси] -6- (1-пиперазинил) пиразина (CP-809101) в дорсальное полосатое тело сидячих крыс препятствует их поведению при побеге челнока. дозозависимым образом.Шесть недель работы колеса приводят к сдвигу кривой доза-реакция вправо; при этом требуется более высокая доза CP-809101, чтобы помешать побегу челнока у физически активных крыс (Greenwood B., неопубликованное наблюдение, 2011). Вместе эти данные предполагают, что пониженная чувствительность постсинаптических 5-HT рецепторов, в данном случае 5-HT 2C R, может помочь противостоять поведенческим эффектам резкого увеличения 5-HT и, таким образом, способствовать индуцированному физическими упражнениями стрессоустойчивость ().

ВЫВОДЫ

Понимание нейропластических изменений, вызванных упражнениями, полезно, потому что это знание может облегчить формирование проверяемых прогнозов относительно других полезных эффектов упражнений.Например, хотя хроническое лечение СИОЗС может уменьшить клинические симптомы депрессии и тревоги, начало фармакотерапии СИОЗС часто связано с обострением тревоги и когнитивных симптомов, соответствующих быстрому увеличению нейротрансмиссии 5-HT. Если бег с колесом вызывает сопротивление поведенческим эффектам резкого увеличения 5-HT, как предполагалось, то мы могли бы предсказать, что бег с колесом должен уменьшить негативное поведенческое воздействие острого введения СИОЗС.Это действительно то, что мы наблюдали. Сидячие крысы, которым вводили однократную системную дозу флуоксетина СИОЗС, демонстрируют преувеличенное замораживание и дефицит обучения побегу челнока через 1 час, эффекты, зависящие от активации 5-HT 2C R (19). Напротив, крысы, которым был предоставлен доступ к беговым колесам в течение 6 недель до введения флуоксетина, не проявляли типичных тревожно-подобных поведенческих последствий СИОЗС (19). Хотя эти доклинические данные согласуются с нашей гипотезой, насколько нам известно, этот прогноз еще предстоит проверить в клинических условиях.Тем не менее, этот прогноз важен, потому что он подразумевает, что участие в упражнениях может быть эффективной дополнительной терапией в начале лечения СИОЗС для снижения потенциальных пагубных поведенческих эффектов, связанных с острым введением СИОЗС, включая беспокойство и несоблюдение.

В заключение, воздействие неконтролируемых стрессоров достаточной интенсивности по сравнению с контролируемыми или умеренными стрессорами вызывает у грызунов поведение, напоминающее симптомы связанных со стрессом аффективных расстройств человека, из-за гиперактивации и сенсибилизации нейронов DRN 5-HT.Доступные данные согласуются с гипотезой о том, что физическая активность вызывает пластичность нейронных цепей, что приводит к ограничению нейронов DRN 5-HT и сопротивлению поведенческому воздействию резкого увеличения 5-HT. Данные свидетельствуют о том, что пластичность на нескольких участках в центральной системе 5-HT сходится, чтобы способствовать устойчивости к стрессу и устойчивости. Эти сайты включают сам DRN, например, способствующий 5-HT 1A ингибирующее опосредованное ауторецептором ингибирование 5-HT нейронов; Афферентные системы DRN, такие как LC или mPFC, которые могут модулировать активность DRN 5-HT во время воздействия стрессора; и сайты проекции DRN, такие как сниженная экспрессия или чувствительность рецепторов 5-HT 2C в областях мозга, критических для выражения поведения, индуцированного стрессом.Увеличение ауторецепторов 5-HT 1A и снижение чувствительности 5-HT 2C R являются двумя примерами нейропластичности, вызванной физической нагрузкой. Определение того, является ли управляемость упражнениями критическим фактором в выработке стрессоустойчивости, вызванной физическими упражнениями, поможет понять, как опыт упражнений передается системе 5-HT, что приводит к этим пластическим изменениям.

Благодарности

Авторы благодарят Пола В. Стронга, Терезу Э. Фоли, Алису Б.Loughridge, John P. Christianson и Steven F. Maier за помощь в завершении экспериментов, обсуждаемых в данной статье. Мы также признательны другим обсуждаемым здесь работам, на которых нельзя было процитировать из-за ограниченности ссылок.

Это исследование было поддержано Американским фондом предотвращения самоубийств, Национальными институтами здравоохранения ({"type": "entrez-нуклеотид", "attrs": {"text": "MH068283", "term_id": "1360816767" , "term_text": "MH068283"}} MH068283 и {"type": "entrez-нуклеотид", "attrs": {"text": "MH086665", "term_id": "1543678359", "term_text": "MH086665 "}} MH086665) и Национальный альянс исследований шизофрении и депрессии.

Ссылки

1. Блиер П., Уорд Н.М. Есть ли роль агонистов 5-HT1A в лечении депрессии? Биол. Психиатрия. 2003. 53 (3): 193–203. [PubMed] [Google Scholar] 2. Бургхардт П.Р., Фулк Л.Дж., Хэнд Г.А., Уилсон М.А. Влияние хронического бега беговой дорожки и колеса на поведение крыс. Мозг. Res. 2004. 1019 (1-2): 84–96. [PubMed] [Google Scholar] 3. Campeau S, Nyhuis TJ, Sasse SK и др. Гипоталамический гипофиз и реакция оси надпочечников на низкоинтенсивные стрессоры снижены после произвольного движения колеса у крыс.J. Neuroendocrinal. 2010. 22 (8): 872–888. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 4. Кристиансон Дж. П., Пол ЭД, Ирани М. и др. Роль предшествующей управляемости стрессора и ядра дорсального шва в предпочтении сахарозы и социальных исследованиях. Behav. Brain Res. 2008. 193 (1): 87–93. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 5. Кристиансон Дж. П., Рагол Т., Амат Дж. И др. Рецепторы 5-гидрокситриптамина 2C в базолатеральной миндалине участвуют в выражении тревоги после неконтролируемого травматического стресса.Биол. Психиатрия. 2010. 67 (4): 339–345. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 6. Дишман Р.К., Реннер К.Дж., Янгштедт С.Д. и др. Бег с колесом активности снижает задержку побега и изменяет уровень моноаминов в мозге после удара ногой. Brain Res. Бык. 1997. 42 (5): 399–406. [PubMed] [Google Scholar] 7. Дишман Р.К., Уоррен Дж. М., Янгштедт С. Д. и др. Моноамины мозга, упражнения и поведенческий стресс: модели на животных. Med. Sci. Спортивные упражнения. 1997. 29 (1): 63–74. [PubMed] [Google Scholar] 8. Древец В.С., Тасе М.Э., Мозес-Колко Е.Л. и др.Визуализация рецепторов серотонина-1A при рецидивирующей депрессии: репликация и обзор литературы. Nucl. Med. Биол. 2007. 34 (7): 865–877. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 9. Данн А.Л., Рейгл Т.Г., Янгштедт С.Д., Армстронг РБ, Дишман РК. Моноамины и метаболиты мозга после тренировки на беговой дорожке и бега на колесе у крыс. Med. Sci. Спортивные упражнения. 1996. 28 (2): 204–209. [PubMed] [Google Scholar] 10. Флешнер М. Физическая активность и стрессоустойчивость: адаптации симпатической нервной системы предотвращают вызванную стрессом иммуносупрессию.Упражнение. Sport Sci. Ред. 2005; 33 (3): 120–126. [PubMed] [Google Scholar] 11. Fox JH, Hammack SE, Falls WA. Физические упражнения связаны со снижением анксиогенного эффекта mCPP на акустический испуг. Behav. Neurosci. 2008. 122 (4): 943–948. [PubMed] [Google Scholar] 12. Гран Р., Хэммак С., Уилл М. и др. Блокада альфа-адренорецепторов в ядре дорсального шва предотвращает усиление условного страха и ухудшение способности к побегу после неконтролируемого воздействия стрессора у крыс. Behav. Brain Res. 2002. 134 (1-2): 387.[PubMed] [Google Scholar] 13. Гринвуд Б.Н., Флешнер М. Упражнения, усвоенная беспомощность и стрессоустойчивый мозг. Neuromolecular Med. 2008. 10 (2): 81–98. [PubMed] [Google Scholar] 14. Гринвуд Б.Н., Фоли Т.Е., Бурханс Д., Майер С.Ф., Флешнер М. Последствия неконтролируемого стресса чувствительны к продолжительности предшествующей работы колеса. Brain Res. 2005; 1033 (2): 164–178. [PubMed] [Google Scholar] 15. Гринвуд Б.Н., Фоли Т.Е., Дэй HE и др. Запуск колеса изменяет мРНК серотонинового (5-HT) транспортера, 5-HT (1A), 5-HT (1B) и альфа (1b) -адренергических рецепторов в ядрах шва крысы.Биол. Психиатрия. 2005. 57 (5): 559–568. [PubMed] [Google Scholar] 16. Гринвуд Б.Н., Фоли Т.Е., Дэй HE и др. Бег на свободном ходу предотвращает приобретенную беспомощность / поведенческую депрессию: роль серотонинергических нейронов спинного шва. J. Neurosci. 2003. 23 (7): 2889–2898. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 17. Гринвуд Б.Н., Фоли Т.Е., Ле ТВ и др. Долгосрочный произвольный бег колеса полезен и способствует пластичности мезолимбического пути вознаграждения. Behav. Brain Res. 2011. 217 (2): 354–362. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 18.Гринвуд Б.Н., Кеннеди С., Смит Т.П., Кампо С., Дэй Х.Э., Флешнер М. Добровольный бег на свободном ходу избирательно модулирует содержание катехоламинов в периферических тканях и экспрессию c-Fos в центральном симпатическом контуре после воздействия неконтролируемого стресса у крыс. Неврология. 2003. 120 (1): 269–281. [PubMed] [Google Scholar] 19. Гринвуд Б.Н., Стронг П.В., Брукс Л., Флешнер М. Тревожное поведение, вызванное острым введением флуоксетина у самцов крыс Fischer 344, предотвращается предварительными упражнениями.Психофармакология (Berl) 2008; 199 (2): 209–222. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 20. Гринвуд Б.Н., Стронг П.В., Дори А.А., Флешнер М. Терапевтические эффекты упражнений: бег на колесе устраняет вызванное стрессом вмешательство в побег из челнока. Behav. Neurosci. 2007. 121 (5): 992–1000. [PubMed] [Google Scholar] 21. Гринвуд Б.Н., Стронг П.В., Фоли Т.Е., Томпсон Р.С., Флешнер М. Приобретенная беспомощность не зависит от уровней нейротрофического фактора мозга в гиппокампе. Неврология. 2007. 144 (4): 1193–1208.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 22. Hillman CH, Belopolsky AV, Snook EM, Kramer AF, McAuley E. Физическая активность и исполнительный контроль: последствия для улучшения когнитивного здоровья в пожилом возрасте. Res. В. Упражнение. Спорт. 2004. 75 (2): 176–185. [PubMed] [Google Scholar] 23. Айви А.С., Родригес Ф.Г., Гарсия К., Чен М.Дж., Руссо-Нойштадт А.А. Норадренергическая и серотонинергическая блокада подавляет активацию мРНК BDNF после физических упражнений и приема антидепрессантов. Pharmacol. Biochem. Behav. 2003. 75 (1): 81–88.[PubMed] [Google Scholar] 24. Джейкобс Б.Л., Форнал, Калифорния. Активность серотонинергических нейронов у ведущих поведение животных. Нейропсихофармакология. 1999; 21 (2 доп.): 9С – 15С. [PubMed] [Google Scholar] 25. Kaiyala KJ, Vincow ES, Sexton TJ, Neumaier JF. Уровни мРНК рецептора 5-HT1B в ядре дорсального шва: обратная связь с тревожным поведением в приподнятом крестообразном лабиринте. Pharmacol. Biochem. Behav. 2003. 75 (4): 769–776. [PubMed] [Google Scholar] 26. Лизер Дж. Л., Джонс М. Принудительные и произвольные упражнения по-разному влияют на мозг и поведение.Неврология. 2008. 156 (3): 456–465. [PubMed] [Google Scholar] 27. Майер SF. Воздействие стрессорной среды предотвращает временное исчезновение поведенческой депрессии / усвоенной беспомощности. Биол. Психиатрия. 2001. 49 (9): 763–773. [PubMed] [Google Scholar] 29. Майер С.Ф., Уоткинс Л.Р. Управляемость стрессором и усвоенная беспомощность: роль ядра дорсального шва, серотонина и фактора высвобождения кортикотропина. Neurosci. Biobehav. Ред. 2005; 29 (4–5): 829–841. [PubMed] [Google Scholar] 30. Ou XM, Lemonde S, Jafar-Nejad H и др.Фрейд-1: нейрональный кальций-регулируемый репрессор гена рецептора 5-HT1A. J. Neurosci. 2003. 23 (19): 7415–7425. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 31. Паксинос Г., Уотсон С. Мозг крысы в ​​стереотаксических координатах. 4-е изд. Нью-Йорк (Нью-Йорк): Academic Press; 1998. [Google Scholar] 32. Raghupathi RK, Brousseau DA, McGonigle P. Динамика восстановления рецепторов 5-HT1A и изменений мРНК рецептора 5-HT1A после необратимой инактивации с помощью EEDQ. Brain Res. Мол. Brain Res. 1996. 38 (2): 233–242.[PubMed] [Google Scholar] 33. Riad M, Zimmer L, Rbah L, Watkins KC, Hamon M, Descarries L. Острое лечение антидепрессантом флуоксетином усваивает ауторецепторы 5-HT1A и снижает in vivo связывание радиолиганда ПЭТ [18F] MPPF в рафедральном ядре крысы.