Gehirn-doping-produziert von Ihrem eigenen Körper
Erythropoietin oder Epo genannt, ist ein berüchtigtes Dopingmittel. Es fördert die Bildung der roten Blutkörperchen, der führende dadurch die körperliche Leistungsfähigkeit—mindestens, das ist, was wir geglaubt haben, bis jetzt. Jedoch, als ein Wachstumsfaktor, der es auch schützt und regeneriert Nervenzellen im Gehirn. Forscher am Max-Planck-Institut für Experimentelle Medizin in Göttingen haben nun gezeigt, wie sich Epo-diese Wirkung erzielt. Sie haben entdeckt, dass kognitive Herausforderungen, die trigger eine leichte Sauerstoff-Defizit (sogenannte „funktionelle Hypoxie‘ durch die Forscher und Forscherinnen) in die Nervenzellen des Gehirns. Dies erhöht die Produktion von Epo und dessen Rezeptoren in der aktiven Nervenzellen, stimulieren benachbarten Vorläuferzellen zur Bildung neuer Nervenzellen und verursacht, dass Nervenzellen miteinander zu verbinden effektiver.
Der Wachstumsfaktor Erythropoetin ist unter anderem verantwortlich für die Stimulierung der Produktion von roten Blutkörperchen. In der Anämie-Patienten, es fördert die Blutbildung. Es ist auch eine sehr potente Substanz zur illegalen Leistungssteigerung im Sport.
„Verabreichung von Epo verbessert die regeneration nach einem Schlaganfall (sogenannte „neuroprotektion“ oder „neurogeneration‘), Verringerung der Schäden im Gehirn. Patienten mit psychischen Störungen wie Schizophrenie, depression, bipolarer Störung oder multipler Sklerose, die behandelt wurden, mit EPA haben gezeigt, dass eine signifikante Verbesserung der kognitiven Leistung“, sagt Hannelore Ehrenreich vom Max-Planck-Institut für Experimentelle Medizin. Zusammen mit Ihrem Kollegen, Sie verbrachte viele Jahre mit der Erforschung der Rolle von Epo in das Gehirn.
Mehr Neuronen
Ehrenreich und Ihr team wurden mit Mäusen, die in Tierversuchen für eine systematische Untersuchung über die körperlichen Mechanismus liegt an der Wurzel der Epo-Wirkung auf die verbesserte Leistungsfähigkeit des Gehirns. Die Ergebnisse Ihrer Untersuchung zeigen, dass bei Erwachsenen Mäusen, gibt es einen 20-Prozent-Zunahme in der Bildung von Nervenzellen in der pyramidalen Schicht des hippocampus—einer Hirnregion, die entscheidend für lernen und Gedächtnis—nach der Wachstumsfaktor verabreicht wird. „Die Nervenzellen bilden auch eine bessere Vernetzung mit anderen Nervenzellen, und tun Sie dies schneller, Sie effizienter zu machen im Austausch von Signalen,“ sagt Ehrenreich.
Die Forscher Gaben die Mäuse Laufräder mit unregelmäßig angeordneten Speichen. „Laufen in diesen Rädern erfordert die Mäuse lernen, komplexe Sequenzen von Bewegung, die besonders schwierig für das Gehirn“, erklärt Ehrenreich. Die Ergebnisse zeigen, dass die Mäuse lernen, die Bewegungsabläufe für die Räder schneller nach Epo-Behandlung. Die Nagetiere zeigen auch deutlich bessere Ausdauer.
Höhere Sauerstoff-Anforderungen
Es war wichtig, um die Göttinger Forscher, die Mechanismen zu verstehen, die hinter diesen potenten Epo-Effekte. Sie wollten die Spur der physiologischen Bedeutung des EPA-Systems im Gehirn. In einer Reihe von gezielten Experimenten konnten Sie nachweisen, dass beim erlernen komplexer Motorischer Aufgaben, Nervenzellen benötigen mehr Sauerstoff als normalerweise zur Verfügung steht. Die daraus resultierende geringfügige Sauerstoff-Mangel, (relative Hypoxie) löst das signal für erhöhte Epo-Produktion in den Nervenzellen. „Dies ist zu einem sich selbst verstärkenden Prozess: die Kognitive Belastung führt zu geringerer Hypoxie, die wir mit dem Begriff ‚funktionelle Hypoxie“, die wiederum stimuliert die Produktion von Epo und dessen Rezeptoren in den entsprechenden aktiven Nervenzellen. EPA anschließend steigt die Aktivität dieser Nervenzellen, induziert die Bildung von neuen Nervenzellen aus dem benachbarten Vorläufer-Zellen, und erhöht Ihre komplexe Vernetzung, die zu einer messbaren Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit bei Menschen und Mäusen“, erklärt Ehrenreich.