17. marts 2022

Kan kunstig højdetræning styrke hjernens funktioner?

ERC-BEVILLING

Med en millionbevilling fra Det Europæiske Forskningsråd skal forskere på Institut for Psykologi nu undersøge, om simuleret højdetræning kan styrke hjernefunktionen hos raske personer og hjælpe mennesker med psykiatriske lidelser, der oplever kognitive udfordringer.

Bjergvandrer. Photo: Colourbox, Skrypko Ievgen
Foto: Colourbox, Skrypko Ievgen

Mange mennesker med psykiatriske lidelser som depression og bipolar lidelse (mani og depression) kæmper med kognitive udfordringer, f.eks. hukommelses- og koncentrationsbesvær. Og det er meget småt med behandlingsmuligheder.

Hypotesen er, at vi med simuleret højdetræning, hvor vi reducerer luftens iltindhold, kan styrke hjernens plasticitet og evne til at regenerere sig selv.

Kamilla Woznica Miskowiak

Nu vil et nyt forskningsprojekt støttet med 15 mio. kroner af Det Europæiske Forskningsråd (ERC) undersøge potentialet i at styrke sådanne patientgruppers hjernefunktion og kognitive færdigheder gennem simuleret højdetræning.

For professor Kamilla Woznica Miskowiak, der står i spidsen for projektet, har det vidtrækkende perspektiver:

”Hypotesen er, at vi med simuleret højdetræning, hvor vi reducerer luftens iltindhold, kan styrke hjernens plasticitet og evne til at regenerere sig selv. Det er særligt vigtigt i forhold til de mange mennesker med psykiatriske lidelser og medfølgende kognitive problemer, som vi ikke kan tilbyde nogen effektiv behandling i dag,” forklarer Kamilla Woznica Miskowiak, der både er tilknyttet Institut for Psykologi ved Københavns Universitet og Region Hovedstadens Psykiatri.

”Men i sidste ende kan resultaterne få betydning for os alle. Vi har en aldrende befolkning, og der er stærkt ønske om at kunne holde sig selv mentalt og intellektuelt i gang højt oppe i årene.”

Ny viden om EPO er nøglen bag studiet

Nøglen bag projektet er de senere års erkendelse af, at proteinet erythropoietin, EPO, ikke kun har betydning for blodets iltoptag, som en række spektakulære dopingsager i sportens verden i øvrigt har illustreret.

Særligt i højderne, hvor iltniveauet er lavt, hjælper udskilningen af EPO i hjernen med at forbedre hjernefunktionen ved bl.a. at modne de såkaldte neurale stamceller og styrke hjernens neurale forbindelser. Virkninger, som Kamilla Woznica Miskowiak selv har været med til at dokumentere hos rotter og mus.

Men spørgsmålet er stadig, hvilken effekt stimulation af hjernens EPO gennem højdesimulering og kognitiv træning, altså træning af den mentale formåen, i praksis har på mennesker og i behandlingen af kognitive forstyrrelser.

Det spørgsmål søger det nye projekt at besvare gennem kontrollerede studier af forsøgspersoner med og uden psykiatriske diagnoser. I forløb af tre uger vil de i nogle timer om dagen skulle opholde sig i et i højdetræningsrum, der simulerer en højde på 4.400 meter.

Samtidig får nogle af forsøgspersonerne særlige kognitive træningsopgaver. Den del af forsøget skal give forskerne mulighed for at isolere effekten af det lave iltniveau, den kognitive træning og kombinationen af de to faktorer. Effekten bliver målt gennem en række avancerede tests og hjerneskanninger, ligesom parallelle museforsøg skal afdække ændringerne i hjernen ned på cellulært og molekylært plan.

Ud af snedriven og op på vejen

Ifølge Kamilla Woznica Miskowiak er der tale om grundforskning, der skal kortlægge den umiddelbare virkning af den simulerede højdetræning, men også skabe større viden om processerne bag.

Den store fordel ved højdetræning er, at denne behandlingsform i givet fald vil være billigere, mindre indgribende og sikrere end traditionel EPO-behandling. Faktisk kan hovedparten af patienter med psykiatriske lidelser, som ofte også lider af hjertekarsygdomme og diabetes eller ryger, slet ikke tåle traditionel EPO-behandling på grund af forøget risiko for blodpropper. Den naturlige stimulering af hjernens EPO er derimod uden kendte bivirkninger.

Kamilla Woznica Miskowiak håber derfor, at den gavnlige effekt af højdebehandlingen i samspil med kognitiv træning vil vise sig at holde ved. Andre studier har vist, at injektioner med EPO kan have en længerevarende effekt på hjernen, og det er efter hendes mening muligt, at højdetræningen vil give samme resultat. Varigheden vil dog skulle undersøges nærmere i fremtidige studier.

Vi har lagt psykiatriske sanatorier i bjergene, hvor luften er ren, og naturen er smuk. Men sker der også en forbedring af det mentale helbred gennem luftens lavere iltindhold, som stimulerer hjernens EPO?

Kamilla Woznica Miskowiak

”Desuden er det vores hypotese, at vi vil se en positiv effekt af den kognitive træning, når vi samtidig opregulerer hjernens plasticitet gennem højdesimulationen. Altså, at interventionerne i kombination forbedrer hjernens plasticitet så meget, at det løfter patienternes kognitive funktionsniveau. Man kan sammenligne det med at køre fast i en snedrive under en snestorm: Der skal mere til end blot at træde på speederen. Er man til gengæld først hjulpet op på vejen med et skub, kan man måske bedre fortsætte af egen kraft.”

Men højdetræningen kan måske også blive til glæde for de mange, der blot ønsker at forbedre hjernefunktionen en smule, hvis forsøgene falder positivt ud. Som Kamilla Woznica Miskowiak bemærker, er det endda muligt, at vi mennesker længe har haft en intuitiv fornemmelse for den tynde lufts positive betydning.

”Vi har lagt psykiatriske sanatorier i bjergene, hvor luften er ren, og naturen er smuk. Men sker der også en forbedring af det mentale helbred gennem luftens lavere iltindhold, som stimulerer hjernens EPO? Vores undersøgelse vil gøre os lidt klogere på spørgsmål som dette.”

Fakta om ERC Consolidator Grants

  • Det Europæiske Forskningsråds Consolidator Grant støtter dygtige forskere i at konsolidere deres eget forskningsteam.
  • Man skal have en ph.d.-grad, der er mellem 7-12 år gammel for at søge dette legat.
  • For at være egnet skal man have flere vigtige publikationer som enten hovedforfatter eller uden ph.d.-vejleder.
  • Også på andre måder skal man demonstrere, at man har bidraget til sit forskningsfelt, f.eks. ved at have været inviteret som taler ved konferencer, at have modtaget priser osv.
  • Man skal minimum kunne dedikere 40 procent af sin arbejdstid til et ERC-projekt, og mindst 50 procent af arbejdstiden skal foregå i et EU-land eller et land, der er associeret med Horizon Europe.
  • Man kan søge om op til 2 mio. euro i op til fem år.

Læs mere på ERC's hjemmeside.

Kontakt

Kamilla Woznica Miskowiak
Professor
Institut for Psykologi, Københavns Universitet
Region Hovedstadens Psykiatri, Psykiatrisk Center København, Rigshospitalet
E-mail: kwm@psy.ku.dk
Mobil: +45 22 77 16 1

Søren Bang
Journalist
E-mail: sba@samf.ku.dk
Telefon: +45 29 21 09 73

Læs også