Onderzoekers bevestigen het belang van lichaamsbeweging voor de cognitieve functie

Onderzoekers bevestigen het belang van lichaamsbeweging voor de cognitieve functie

Het bewijs stapelt zich op dat lichaamsbeweging de hersenfunctie kan verbeteren en het ontstaan ​​van neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer en Parkinson kan vertragen of voorkomen. Hoewel de onderliggende mechanismen onduidelijk blijven, suggereert recent onderzoek dat door inspanning geïnduceerde activering van perifere systemen zoals spieren, darmen, lever en vetweefsel de neurale plasticiteit kan beïnvloeden. Een speciale uitgave van Brain Plasticity presenteert nieuw onderzoek en inzichten in neuronale plasticiteit en de rol van perifere factoren in cognitieve gezondheid.

Er zijn minstens een dozijn perifere factoren geïdentificeerd die de neurotrofineniveaus, neurogenese bij volwassenen, ontstekingen, synaptische plasticiteit en geheugenfunctie beïnvloeden.”

Henriette van Praag, PhD, co-gastredacteur en hoofdredacteur van tijdschriften, Charles E. Schmidt College of Medicine and Brain Institute, Florida Atlantic University

Cathepsine B (CTSB), een myokine, en van de hersenen afgeleide neurotrofe factor (BNDF) bleken robuuste neuroprotectieve effecten te hebben. In een nieuwe studie die in het speciale nummer werd gepresenteerd, onderzochten onderzoekers of het verhogen van de aërobe trainingsintensiteit de hoeveelheid CTSB en BDNF die in het bloed circuleerde zou verhogen. Zestien jonge gezonde proefpersonen voerden op de loopband gebaseerde aerobe oefeningen uit op maximale capaciteit en vervolgens op 40%, 60% en 80% van de capaciteit.

Circulerende CTSB en BDNF werden gemeten in bloedmonsters die na elke trainingssessie werden verzameld, en CTSB-eiwit, BDNF-eiwit en mRNA-expressie werden gemeten in skeletweefsel. De onderzoekers ontdekten dat inspanning met hoge intensiteit de circulerende CTSB bij jonge volwassenen onmiddellijk na de training verhoogde en dat skeletspierweefsel zowel de boodschap als het eiwit van CTSB en BDNF tot expressie bracht.

“CTSB en BDNF zijn veelbelovende therapeutische doelen die het ontstaan ​​en de progressie van cognitieve stoornissen kunnen vertragen”, zegt hoofdonderzoeker Jacob M. Haus, PhD, School of Kinesiology, Universiteit van Michigan. "Toekomstige studies zijn nodig om de mechanismen op te helderen die hun afgifte, verwerking en vezeltype-specifieke rollen in skeletspierweefsel reguleren."

In het speciale nummer wordt ook nieuw onderzoek gedeeld dat CTSB mogelijk een rol speelt bij de cognitieve controle door de verwerkingssnelheid te moduleren, en dat zowel intervaltraining met matige als hoge intensiteit de serum-BDNF-waarden en de werkgeheugenprestaties bij jongvolwassen vrouwen verhogen.

Vijf overzichtsartikelen gaan in op de interorganische wisselwerking tussen spieren, lever, vetweefsel, het darmmicrobioom en de hersenen. Hoewel bekend is dat lichaamsbeweging het centrale zenuwstelsel beschermt, is pas onlangs gebleken dat deze afhankelijk is van de endocriene capaciteit van de skeletspieren. In hun recensie benadrukken co-auteurs Mamta Rai, PhD, en Fabio Demontis, PhD, beiden van de afdeling Developmental Neurobiology, St. Jude Children's Research Hospital, de effecten van myokines, metabolieten en andere onconventionele factoren die de werking van spier-hersen- en spier-retinale communicatie mediëren via neurogenese, neurotransmittersynthese, proteostase, stemming, slaap, cognitieve functie en voedingsgedrag na oefening.

eBook over neurowetenschappen

Compilatie van de beste interviews, artikelen en nieuws van het afgelopen jaar. Download vandaag nog een exemplaar

Ze brengen ook de mogelijkheid naar voren dat schadelijke myokines als gevolg van inactiviteit en spierziekten een nieuw aandachtspunt voor therapeutische interventie zouden kunnen worden. “Wij stellen voor dat het aanpassen van de spier-centrale zenuwsignalering door middel van modulatie van myokines en myometabolieten leeftijdsgebonden neurodegeneratie en hersenziekten kan bestrijden die worden beïnvloed door systeemsignalen,” zeiden ze.

Mannen en vrouwen vertonen verschillen in hun biologische reacties op fysieke activiteiten en ook in hun gevoeligheid voor het ontstaan, de progressie en de gevolgen van neurodegeneratieve ziekten. Een recensie door co-auteurs Constanza J. Cortes, PhD, Universiteit van Alabama in Birmingham, en Zurine De Miguel, PhD, California State University, bespreekt nieuw onderzoek naar genderverschillen in de reactie van het immuunsysteem op lichaamsbeweging als een potentieel mechanisme waardoor lichaamsbeweging de hersenen beïnvloedt.

“Anekdotisch bewijs suggereert dat de immuunrespons op inspanning bij vrouwen versterkt kan zijn, maar verder onderzoek is nodig”, merkten Dr. Cortes en Dr. De Miguel resoluut op. “Om sekseverschillen in cognitieve veroudering en leeftijdsgebonden neurodegeneratieve ziekten te verklaren en om nieuwe therapeutische doelen te ontwikkelen, is interdisciplinair onderzoek nodig dat neurowetenschappen, inspanningsfysiologie en gerowetenschappen integreert.”

Onderzoek naar overspraak tussen hersenen en vetweefsel, met name een hormoon dat de BBB kan passeren en waarvan is aangetoond dat het de neuronale functie verbetert in diermodellen van de ziekte van Alzheimer; toenemend bewijs dat neurogenese kan worden gereguleerd door het darmmicrobioom; en onderzoek naar de effecten van lichaamsbeweging en voeding op BDNF-signalering in de hippocampus, wat wijst op benaderingen voor de behandeling van neurodegeneratieve ziekten, worden ook besproken.

“Het in dit nummer verzamelde onderzoek bevestigt het belang van lichaamsbeweging voor de geheugenfunctie”, zegt medegastredacteur Christiane D. Wrann, PhD, DVM, Massachusetts General Hospital en Harvard Medical School. "We zijn verheugd deze opwindende speciale uitgave te kunnen delen. De komende jaren zullen waarschijnlijk nog veel meer systemische moleculen worden ontdekt die relevant zijn voor de hersenen en die een basis kunnen vormen voor nieuwe therapeutische benaderingen van neurodegeneratieve ziekten."

Bron:

IOS-pers

.