Tutkijat vahvistavat liikunnan merkityksen kognitiivisille toiminnoille

Tutkijat vahvistavat liikunnan merkityksen kognitiivisille toiminnoille

Todisteita kertyy siitä, että liikunta voi parantaa aivojen toimintaa ja viivyttää tai estää hermostoa rappeuttavien sairauksien, kuten Alzheimerin ja Parkinsonin taudin, puhkeamista. Vaikka taustalla olevat mekanismit ovat edelleen epäselviä, viimeaikaiset tutkimukset viittaavat siihen, että harjoituksen aiheuttama perifeeristen järjestelmien, kuten lihasten, suolen, maksan ja rasvakudoksen, aktivaatio voi vaikuttaa hermoston plastisuuteen. Brain Plasticityn erikoisnumero esittelee uutta tutkimusta ja näkemyksiä hermosolujen plastisuudesta ja perifeeristen tekijöiden roolista kognitiivisessa terveydessä.

Ainakin kymmenkunta perifeeristä tekijää on tunnistettu, jotka vaikuttavat neurotrofiinitasoihin, aikuisen neurogeneesiin, tulehdukseen, synaptiseen plastisuuteen ja muistin toimintaan.

Henriette van Praag, PhD, vieraileva toimittaja ja lehden päätoimittaja, Charles E. Schmidt College of Medicine ja Brain Institute, Florida Atlantic University

Katepsiini B:llä (CTSB), myokiinilla ja aivoista peräisin olevalla neurotrofisella tekijällä (BNDF), havaittiin olevan voimakkaita hermoja suojaavia vaikutuksia. Erikoisnumerossa esitellyssä uudessa tutkimuksessa tutkijat selvittivät, lisäisikö aerobisen harjoittelun intensiteetin lisääminen CTSB:n ja BDNF:n määrää veressä. Kuusitoista nuorta tervettä henkilöä suoritti juoksumattopohjaista aerobista harjoitusta maksimikapasiteetilla ja sitten 40 %, 60 % ja 80 % kapasiteetista.

Kiertävä CTSB ja BDNF mitattiin verinäytteistä, jotka kerättiin jokaisen harjoituksen jälkeen, ja CTSB-proteiinin, BDNF-proteiinin ja mRNA:n ilmentyminen mitattiin luukudoksesta. Tutkijat havaitsivat, että korkean intensiteetin harjoittelu lisäsi kiertävää CTSB:tä nuorilla aikuisilla välittömästi harjoituksen jälkeen ja että luustolihaskudos ilmaisi sekä CTSB:n että BDNF:n viestiä ja proteiinia.

"CTSB ja BDNF ovat lupaavia terapeuttisia kohteita, jotka voivat viivästyttää kognitiivisten heikentymien puhkeamista ja etenemistä", sanoi johtava tutkija Jacob M. Haus, PhD, Michiganin yliopiston kinesiologiakoulu. "Tulevat tutkimukset ovat tarpeen niiden mekanismien selvittämiseksi, jotka säätelevät niiden vapautumista, prosessointia ja kuitutyyppispesifisiä rooleja luurankolihaskudoksessa."

Erikoisnumero jakaa myös uutta tutkimusta siitä, että CTSB:llä voi olla rooli kognitiivisessa ohjauksessa moduloimalla prosessointinopeutta ja että sekä kohtalainen että korkean intensiteetin intervalliharjoitus lisää seerumin BDNF-tasoja ja työmuistin suorituskykyä nuorilla aikuisilla naisilla.

Viisi katsausartikkelia käsittelee lihaksen, maksan, rasvakudoksen, suoliston mikrobiomin ja aivojen välistä orgaanisten välistä ylikuulumista. Vaikka harjoituksen tiedetään suojaavan keskushermostoa, sen on vasta äskettäin havaittu olevan riippuvainen luurankolihasten endokriinisestä kapasiteetista. Yhteiskirjoittajat Mamta Rai, PhD ja Fabio Demontis, PhD, molemmat St. Jude Children's Research Hospitalin kehitysneurobiologian osastosta, korostavat myokiinien, aineenvaihduntatuotteiden ja muiden epätavanomaisten tekijöiden vaikutuksia, jotka välittävät lihas-aivot ja lihas-verkkokalvo -kommunikaatiota neurogeneesin, unen, kognitiivisten toimintojen, mielialan välittäjätoimintojen ja proteiidien kautta. ravitsemukselliset käyttäytyminen harjoituksen jälkeen.

Neurotieteen e-kirja

Kokoelma viime vuoden huippuhaastatteluista, artikkeleista ja uutisista. Lataa kopio tänään

Ne lisäävät myös mahdollisuuden, että passiivisuudesta ja lihassairaustiloista johtuvat haitalliset myokiinit voisivat muodostua terapeuttisten interventioiden uudeksi painopisteeksi. "Ehdotamme, että lihas-keskushermosignaalien säätäminen myokiinien ja myometaboliittien moduloinnilla voi torjua ikään liittyvää hermoston rappeutumista ja aivosairauksia, joihin järjestelmäsignaalit vaikuttavat", he sanoivat.

Miehillä ja naisilla on eroja biologisissa reaktioissaan fyysiseen toimintaan ja myös hermoston rappeutumissairauksien puhkeamiseen, etenemiseen ja seurauksiin. Yhteiskirjoittajien Constanza J. Cortesin, PhD, Alabaman yliopiston Birminghamissa, ja Zurine De Miguelin, PhD, Kalifornian osavaltion yliopiston katsauksessa käsitellään uutta tutkimusta sukupuolten välisistä eroista immuunijärjestelmän vasteessa liikuntaan mahdollisena mekanismina, jonka kautta harjoitus vaikuttaa aivoihin.

"Anekdoottiset todisteet viittaavat siihen, että immuunivaste liikuntaan voi vahvistua naisilla, mutta lisätutkimuksia tarvitaan", totesivat tohtori Cortes ja tohtori De Miguel tiukasti. "Kognitiivisen ikääntymisen ja ikään liittyvien neurodegeneratiivisten sairauksien sukupuolierojen selittämiseksi ja uusien terapeuttisten kohteiden kehittämiseksi tarvitaan poikkitieteellistä tutkimusta, joka yhdistää neurotieteen, liikuntafysiologian ja gerotieteen."

Tutkimus aivojen ja rasvakudoksen, erityisesti hormonin, joka voi ylittää BBB:n ja jonka on osoitettu parantavan hermosolujen toimintaa Alzheimerin taudin eläinmalleissa, välistä ristikkäispuhelua; lisääntyvä näyttö siitä, että suoliston mikrobiomi voi säädellä neurogeneesiä; ja myös tutkimusta liikunnan ja ruokavalion vaikutuksista BDNF-signalointiin hippokampuksessa, ehdottaen lähestymistapoja hermostoa rappeutuvien sairauksien hoitoon.

"Tässä numerossa kerätty tutkimus vahvistaa harjoituksen tärkeyden muistin toiminnalle", sanoi vieraileva toimittaja Christiane D. Wrann, PhD, DVM, Massachusetts General Hospital ja Harvard Medical School. "Olemme iloisia voidessamme jakaa tämän jännittävän erikoisnumeron. Tulevina vuosina löydetään todennäköisesti monia muita aivoille tärkeitä systeemisiä molekyylejä, ja ne voivat tarjota perustan uusille terapeuttisille lähestymistavoille hermostoa rappeutuviin sairauksiin."

Lähde:

IOS Press

.