Neurobiology of resiliance - Russo et. al. - 2012 - Artikel

In dit artikel worden verschillende artikelen besproken met betrekking tot gedrags, neurale, moleculaire en hormonale aspecten die aan de basis van veerkracht liggen. Veerkracht is het vermogen om psychologisch en fysiek goed te kunnen blijven functioneren in tijden van stress of na traumatische ervaringen. Recent onderzoek laat zien dat veerkracht bij mensen een actief en adaptief proces is en niet alleen de afwezigheid van pathologische symptomen. De meeste onderzoeken zijn gericht op perifere neuro-endocrine veranderingen die veerkracht voorspellen of op genetische variaties die gerelateerd zijn aan veerkracht. Passieve veerkracht houdt in dat men goed op stress reageert door het ontbreken van bepaalde moleculaire eigenschappen die kwetsbaar maken voor pathologische reacties. Actieve veerkracht betekent dat bij iemand moleculaire adaptaties aanwezig zijn die het goed functioneren positief stimuleren.

Neuro-endocrine bevindingen m.b.t. veerkracht

De hypothalamic (hypothalamus)-pituitary (hypofyse)-adrenal (bijnier) axis (HPA-as) medieert de invloed die stress op de hersenen en het gedrag heeft door hormonale, neuro-chemische en fysiologische veranderingen te veroorzaken. Vooral glucocorticoïde receptoren moduleren het neurale circuit en de neuro-endocrine systemen die ten grondslag liggen aan gedragsreacties op stress. De effecten van stress op de HPA-as zijn o.a. afhankelijk van het tijdstip, het type stress en de duur ervan. Hoewel de HPA-as betrokken is bij normale stress reacties is de relatie tussen de HPA-as en veerkracht voor stress gerelateerde stoornissen nog onbekend. Onderzoeken met mensen en dieren hebben onlangs actieve biologische reacties gevonden die activatie van de HPA-as kunnen afzwakken en hiermee veerkracht kunnen stimuleren.

Dehydroepiandrosteron (DHEA)

DHEA is pro hormoon dat o.a. door de bijnieren wordt afgegeven samen met cortisol als reactie op stress. Eerste onderzoeken naar PTSS laten zien dat DHEA of de verhouding DHEA/cortisol misschien belangrijk is als factor voor veerkracht. Het zou kunnen zijn dat DHEA een de ernst van PTSS symptomen tijdens stress verlaagt.

Testosteron

Hoewel dit nog uitvoerig moet worden onderzocht zijn er aanwijzingen dat testosteron misschien een bevorderende werking kan hebben op veerkracht omdat het een positief humeur en sociale verbondenheid stimuleert.

Neuropeptide Y(NPY)

NPY, een peptide neurotransmitter, reguleert stress reacties in dieren. Onderzoeken bij mensen laten zien dat NPY misschien een beschermende factor is in stress situaties. De studie suggereert dat een grotere hoeveelheid NPY in reactie op stress minder psychologisch leed en minder dissociatiesymptomen voorspelt.

Vroege genetische bevindingen m.b.t. veerkracht bij mensen

Genetische factoren zijn belangrijke determinanten om veerkracht te kunnen vaststellen maar tot nu toe laat onderzoek alleen relatief zwakke verbanden zien tussen veerkracht en bepaalde genen.

Diermodellen om veerkracht te bestuderen

De kernvraag bij het doen van onderzoek op dieren is hoe veerkracht gemeten bij dieren verbonden kan worden aan veerkracht zoals die zich bij mensen uit. De definitie van veerkracht bij dieren verschilt per paradigma. De meeste onderzoeken gaan uit van de afwezigheid van bepaald gedrag of van moleculaire afwijkingen. Pas sinds kort wordt er ook gekeken naar meer actieve mechanismen van veerkracht. Het belangrijkste criterium waarmee veerkracht bij dieren gedefinieerd wordt is het vermogen om negatieve effecten van stress te vermijden/tegen te gaan. Dit is afhankelijk van zowel passieve als actieve mechanismen. Deze onderzoeksgroep definieert veerkracht bij dieren als de afwezigheid van sociale vermijding, anhedonie en metabole symptomen. Het is belangrijk een genuanceerde definitie op te stellen waarbij rekening gehouden wordt met dier-gedragswetenschappen.

Stress gedurende de levensloop

50-60% van de mensen krijgt in het leven te maken met een ernstig trauma maar slechts 7,8% krijgt last van ernstige klachten. Vooral kinderen laten een opmerkelijke veerkracht zien. Omgaan met stress kan een gevoel van ‘’mastery’’ en controle opleveren en daarmee veerkracht in de toekomst stimuleren. In de grafiek is een U-vormig verband te zien tussen stress en coping waarbij lage en hoge hoeveelheden stress het gedrag beperken. Gemiddelde hoeveelheden stress daarentegen stimuleren goede coping mechanismen. Dit verband kan worden teruggevonden in alle soorten mechanismen gedurende de levensloop. Dit wijst erop dat het houden van een optimaal stress niveau psychologisch disfunctioneren kan voorkomen. In laboratorium dieren is ‘’stress inoculation’’ (vaccinatie tegen stress) aangetroffen. Dit houdt in dat dieren die al vroeg aan stress blootgesteld worden (bijvoorbeeld elektrische schokken/separatie) een verhoogde stress tolerantie hebben en effectiever reageren op latere stressvolle gebeurtenissen (meer veerkracht).

Neurobiologische bevindingen in diermodellen

Er is steeds meer bewijs dat veerkracht ook bepaald wordt door actieve coping strategieën zowel gedragsmatig als moleculair. Neurobiologische mechanismen zijn pas de laatste tijd meer onder de aandacht gekomen. Veerkracht als reactie op chronische sociale stress is geassocieerd met veel verschillende veranderingen in gen expressie en chromatine modificaties in bepaalde hersengebieden die niet gevonden zijn in kwetsbare dieren.

Glutamaat en synaptische connectiviteit

Meerdere onderzoeken laten zien dat depressie en angst bij mensen veroorzaakt wordt door hypoactivatie en verminderd volume van de frontale corticale en hippocampale gebieden. Deze gebieden sturen de subcorticale structuren zoals de nucleus accumbens en amygdala aan. Hyperactivatie van bepaalde gebieden in de prefrontale cortex speelt ook een rol. Daarnaast speelt hyperactivatie van de amygdala een rol in angst en depressie. Onderzoekers hebben ook patronen gevonden die kunnen duiden op een verhoogde activiteit van glutamaterge neuronen in de mediale prefrontale cortex bij veerkrachtige muizen die sociale stress moesten doorstaan. Dit zou een veerkracht bevorderende adaptatie kunnen zijn. Hoewel kwetsbaarheid voor chronische sociale stress is geassocieerd met een grotere frequentie van prikkels en meer glutamaterge synapsen in neuronen in de nucleus accumbens, wordt er ook gesuggereerd dat veerkracht deels gemedieerd wordt door een actieve adaptatie die dit kwetsbaarheidsmechanisme tegengaat. Het is nog niet duidelijk hoe dit precies werkt.

Intrinsieke prikkelbaarheid van neuronen

Bij veerkrachtige dieren was de vuursnelheid van VTA (ventral tegmental area) dopamine neuronen normaal maar bij kwetsbare dieren was deze verhoogd. Er is een onafhankelijk actief proces in veerkrachtige muizen dat de vuursnelheid van VTA normaliseert en daarmee sociale vermijding en beperkingen in sucrose voorkeur voorkomt. Een beperkte voor keur voor sucrose water wordt gezien als een uiting van stress bij muizen. Dit fenomeen is interessant omdat de verhoogde vuursnelheid van VTA dopamine neuronen ook geassocieerd wordt met het stimuleren van beloning en motivatie, beide onderdeel van veerkracht. Echter, de verhoogde vuursnelheid wordt ook geassocieerd met verhoogde saillantie voor aversieve stimuli. Dit zou verklaard kunnen worden doordat verschillende subgroepen van VTA dopamine neuronen actief worden bij beloning en andere groepen bij aversieve stimuli. Dit benadrukt nogmaals dat er bij laboratorium en experimentele condities geen één op één correspondentie is tussen beloning en veerkracht.

Neuroendocrine mechanismen

De HPA-as is van groot belang in het mediëren van stress reacties waarbij het op en neer gaan van activatie geassocieerd is met zowel depressieve als angst symptomen bij mensen. Er is weinig bekend over HPA-as adaptaties in volwassen dieren die bijdragen aan veerkracht. Er is een epigenetisch mechanisme gevonden, gebaseerd op het crh-gen, bij veerkrachtige muizen dat HPA-as hyperactiviteit controleert. Verminderde crh expressie voorkwam sociale vermijding in kwetsbare muizen. Echter, er is een verband tussen genetische, ervarings- en epigenetische factoren. Mannelijke knaagdieren beschikken over meer veerkracht dan vrouwelijke wat betreft de effecten van chronische stress op depressie en angst symptomen. Vrouwelijke knaagdieren presteren wel beter dan mannelijke knaagdieren op cognitieve of geheugen taken. Maar bij taken van acute stress of aversieve conditionering zijn mannelijke knaagdieren weer beter.

Hieruit blijkt dat mannelijke en vrouwelijke dieren verschillende coping strategieën gebruiken. Er is ook gevonden dat testosteron bij mannen veerkracht bevordert bij stoornissen zoals MDD en PTSS. Het zou kunnen dat de fluctuatie van ovariale hormonen bij vrouwen een reden is dat MDD en PTSD vaker voorkomen bij vrouwen. Bij knaagdieren is ook gevonden dat het gehad hebben van een moederlijke ervaring veerkracht bevordert. Waarschijnlijk door hormonale mechanismen die de oxytocine productie reguleren. Er is echter nog veel onderzoek nodig naar dit soort invloeden van hormonen op veerkracht.

Therapeutische implicaties

Een belangrijke bevinding van neurobiologische en neuro-endocrine onderzoeken bij dieren is dat veerkracht waarschijnlijk gemedieerd wordt door actieve adaptaties. Er is veel overlap tussen genen die veerkracht reguleren en genen die gereguleerd worden door antidepressiva. Dit zou erop kunnen wijzen dat antidepressiva mogelijk voor dezelfde soort adaptaties zorgen die veerkrachtige mensen van zichzelf al hebben. Misschien dat het mogelijk is om natuurlijke mechanismen van veerkracht te activeren anders dan door antidepressiva te gebruiken. (Cognitieve) gedragstherapieën die tegenwoordig ook worden gebruikt lijken eigenlijk een beetje op stress inoculatie. Mensen ervaren een gemiddelde hoeveelheid stress en tegelijkertijd worden technieken aangeboden die de fysiologische en psychologische perceptie van het trauma verminderen. Dit bevordert een positieve coping strategie. De identificatie van veerkracht bevorderende factoren zou het mogelijk moeten maken om voorspellende biomarkers (biologische aanwijzingen) te vinden waardoor kwetsbaarheid beter zou kunnen worden opgespoord in populaties met een verhoogd risico op psychologische problemen.