zhrnutie: Zistilo sa, že fyzická aktivita, najmä beh, prepája starnúce mozgy a pomáha udržiavať pamäťové funkcie.

Výskumníci odhalili, že dlhodobé behanie udržuje neuróny staršie, čo potenciálne zabraňuje strate pamäti súvisiacej s vekom a neurodegenerácii. Tento účinok sa považuje za obzvlášť prospešný pre neuróny narodené v ranej dospelosti, ktorých obvody môžu byť modulované cvičením v strednom veku.

Zistenia podčiarkujú dôležitosť pravidelnej fyzickej aktivity pri udržiavaní kognitívneho zdravia, keď starneme.

kľúčové fakty:

1. Dlhodobé behanie výrazne zvyšuje počet narodených neurónov u dospelých a posilňuje ich prepojenie s neurónovou sieťou, ktorá udržiava pamäťové funkcie.
2. Neuróny narodené v ranej dospelosti, o ktorých sa predpokladá, že sú dočasne dôležité, môžu byť stále zabudované do neurónových sietí a ich obvody môžu byť modulované fyzickou aktivitou v strednom veku.
3. Chronické cvičenie začínajúce v dospelosti a pokračujúce do stredného veku pomáha udržiavať pamäťovú funkciu počas starnutia, čo podčiarkuje potrebu cvičenia v každodenných rutinách.

zdroj: Fau

Starnutie je často sprevádzané poklesom kognitívnych funkcií. Medzi prvé mozgové štruktúry, ktoré sú postihnuté, patrí hipokampus a priľahlý kortex, čo sú oblasti kľúčové pre učenie a pamäť.

Nedostatky kognitívnych schopností sú spojené so zníženým objemom hipokampu a zhoršením synaptickej konektivity medzi hipokampom a ventrálnym (sub)kortexom.

Čoraz viac dôkazov naznačuje, že fyzická aktivita môže oddialiť alebo zabrániť týmto štrukturálnym a funkčným zníženiam u starších dospelých. Nová štúdia, ktorú uskutočnili Florida Atlantic University a CINVESTAV, Mexico City, Mexiko, poskytuje nový pohľad na výhody cvičenia, ktoré by malo motivovať dospelých, aby sa neustále hýbali po celý život, najmä v strednom veku.

V rámci štúdie sa vedci zamerali na dlhodobé účinky behu na sieť nových hipokampálnych neurónov vytvorených u mladých dospelých myší v strednom veku. Tieto „utečené myši“ demonštrujú, že beh počas stredného života udržiava vodivosť dospelých neurónov, čo môže zabrániť alebo oddialiť stratu pamäti spojenú so starnutím a neurodegeneráciou.

Predpokladá sa, že neuróny narodené u dospelých prispievajú k funkcii pamäte závislej od hipokampu a považujú sa za predbežne dôležité počas takzvaného „kritického obdobia“ približne v troch až šiestich týždňoch života bunky, keď môžu prejavovať prechodne zvýšenú synaptickú plasticitu. .

Tieto nové neuróny však zostávajú prítomné niekoľko mesiacov, ale nebolo jasné, či tí, ktorí sa narodili v ranej dospelosti, zostávajú začlenení do neurónových sietí a či je ich obvod modulovaný fyzickou aktivitou v strednom veku.

Na zodpovedanie týchto otázok výskumníci použili jedinečný prístup na sledovanie obvodov založený na víruse besnoty s dlhým časovým oneskorením medzi počiatočným označením nových neurónov a následnou analýzou ich neurónových obvodov u hlodavcov.

Po viac ako šiestich mesiacoch označovania neurónov narodených v dospelosti fluorescenčným reportérovým vektorom identifikovali a vyhodnotili priame vstupy týchto neurónov narodených v dospelosti do hipokampu a (sub)kortikálnych oblastí, keď boli myši v strednom veku.

Výsledky štúdie zverejnené v časopise eNeuro, Ukázalo sa, že dlhodobo pôsobiace „staré“ nové neuróny narodené počas ranej dospelosti sú zapojené do siete relevantnej pre udržiavanie kódovania epizodickej pamäte počas starnutia.

„Dlhodobé cvičenie výrazne prospieva starnúcemu mozgu a môže zabrániť poklesu funkcie pamäte súvisiacemu so starnutím zvýšením prežitia a moduláciou siete neurónov s nástupom dospelých narodených počas ranej dospelosti, čím sa uľahčí ich účasť na kognitívnych procesoch,“ povedala Henriette. Van Praag, PhD, korešpondujúci autor, je docentom biomedicínskych vied na Schmidt School of Medicine FAU a členom FAU Stiles-Nicholson Brain Institute.

Výsledky štúdie ukázali, že dlhodobý beh výrazne zvýšil počet neurónov narodených v dospelosti a zvýšil nábor presynaptických (subsynaptických) kortikálnych buniek do ich siete.

Carmen Vivar povedala: „Dlhodobý beh môže zlepšiť schopnosť oddeľovať vzorce, našu schopnosť rozlišovať medzi veľmi podobnými udalosťami a podnetmi, čo je správanie úzko spojené s neurogenézou dospelých, a je medzi prvými, ktorí vykazujú deficity, ktoré naznačujú pokles pamäti.“ spojené s vekom“. , Ph.D., zodpovedajúci autor, Katedra fyziológie, biofyziky a neurovied, Centro de Investigacion y de Estudios Avanzados del IPN v Mexiku.

Pokles pamäťovej funkcie spojený so starnutím je spojený so zhoršením synaptických vstupov z periférnej kôry a entorinálnej kôry do hipokampu, mozgových oblastí nevyhnutných pre separáciu vzorov a kontextovú a priestorovú pamäť.

„Ukázali sme, že beh tiež výrazne zvyšuje zadnú projekciu z dorzálnej substantia nigra na staré granulózne bunky narodené v dospelosti,“ povedal van Praag. „Toto spojenie môže poskytnúť informácie súvisiace s navigáciou a sprostredkovať dlhodobé zlepšenie funkcie priestorovej pamäte vyvolané hrou.“

Výsledky štúdie ukazujú, že beh nielen zachránil periférnu konektivitu u zvieraťa, ale tiež zvýšil a zmenil príspevok entorinálnej kôry k neurónovej sieti narodenej dospelým.

„Naša štúdia poskytuje pohľad na to, ako chronické cvičenie, ktoré začína v puberte a pokračuje až do stredného veku, pomáha udržiavať pamäťovú funkciu počas starnutia, pričom zdôrazňuje dôležitosť začlenenia cvičenia do nášho každodenného života,“ povedal Vivar.

Spoluautormi štúdie sú Ben Peterson, Ph.D., v súčasnosti postdoktorand na University of California, Davis. Alejandro Pinto, FAU Schmidt School of Medicine a Stiles-Nicholson Brain Institute; a Emma Janke, čerstvá absolventka Pennsylvánskej univerzity.

Financovanie: Tento výskum čiastočne podporili FAU Stiles-Nicholson Brain Institute a Jupiter Life Sciences Initiative (ocenená Van Praag) a Fondo de Investigación Científica y Desarrollo Tecnológico del Cinvestav (Proyectos SEP-Cinvestav), (ocenená Vivar ).

O tomto cvičení a novinkách z výskumu neurogenézy

autor: Giselle Galustyan
zdroj: Fau
komunikácia: Giselle Galustyan – FAU
obrázok: Obrázok pripísaný Neuroscience News

Pôvodné vyhľadávanie: otvorený prístup.
„Beh po celý stredný život udržiava neuróny narodené vo veku prepojenéHenriette van Praag a kol. eNeuro

Súhrn

Beh po celý stredný život udržiava neuróny narodené vo veku prepojené

Cvičenie môže zabrániť alebo oddialiť stratu pamäti spojenú so starnutím a neurodegeneráciou. U hlodavcov beh zvyšuje počet dospelých neurónov v gyrus dentatus (DG) hipokampu, okrem toho zlepšuje synaptickú plasticitu a pamäťovú funkciu.

Nie je však jasné, či neuróny narodené u dospelých zostávajú počas starnutia plne integrované do hipokampálnej siete a či dlhodobý beh ovplyvňuje ich konektivitu.

Na vyriešenie tohto problému sme označili proliferujúce DG neurónové progenitorové bunky retrovírusmi exprimujúcimi vtáčí TVA receptor u 2-mesačných stabilných funkčných samcov myší C57Bl / 6. O viac ako šesť mesiacov neskôr sme injikovali EnvA pseudotypizovaný vírus besnoty do DG ako monosynaptický retrográdny indikátor, aby sme selektívne infikovali TVA exprimujúce „staré“ nové neuróny.

Identifikovali sme a kvantifikovali priame priame vstupy do týchto neurónov narodených v dospelosti v hipokampe a (sub)kortikálnych oblastiach. Tu ukazujeme, že dlhodobý beh významne moduluje neurónovú sieť generovanú u mladých dospelých myší v strednom veku.

Cvičenie zvyšuje vstupy z hipokampálnych neurónov do „starých“ neurónov narodených u dospelých, čo môže hrať úlohu pri znižovaní hyperexcitability hipokampu spojenej so starnutím. Okrem toho beh zabraňuje strate inervácie neurónov narodených v dospelosti z perineurálnej kôry a zvyšuje vstup zo subkortexu a entorinálnej kôry, čo sú oblasti mozgu nevyhnutné pre kontextovú a priestorovú pamäť.

Dlhodobé prehrávanie teda udržiava spojenia nových „starých“ neurónov, narodených v ranej dospelosti, v rámci siete dôležitej pre pamäťovú funkciu počas starnutia.