BDNF vùng hippocampus trung gian hiệu quả của tập thể dục lên tính dẻo dai synapse và nhận thức

European Journal of Neuroscience - Tập 20 Số 10 - Trang 2580-2590 - 2004
Shoshanna Vaynman1, Zhe Ying1, Fernando Gómez‐Pinilla1,2
1Department of Physiological Science, UCLA, 621 Charles E. Young Drive, Los Angeles, CA 90095, USA
2Division of Neurosurgery, UCLA Brain Injury Research Centre, Los Angeles 90095, California, USA

Tóm tắt

Tóm tắtChúng tôi nhận thấy rằng một khoảng thời gian tập thể dục ngắn đã nâng cao chức năng nhận thức trong bài kiểm tra mê cung nước Morris (MWM), đến mức mà các động vật tập thể dục có khả năng học và nhớ vị trí của nền tảng tốt hơn đáng kể so với nhóm kiểm soát ít vận động. Phát hiện rằng tập thể dục làm tăng yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc từ não (BDNF), một phân tử quan trọng cho khả năng thay đổi synapse và học tập, đã thúc đẩy chúng tôi xem xét xem liệu cơ chế trung gian BDNF có phục vụ cho khả năng của tập thể dục trong việc cải thiện khả năng học tập phụ thuộc vào hippocampus hay không. Một kháng thể miễn dịch chimeric đặc hiệu (TrkB-IgG), mô phỏng thụ thể BDNF, TrkB, để liên kết chọn lọc với các phân tử BDNF, đã được sử dụng để chặn BDNF trong vùng hippocampus trong khoảng thời gian tập thể dục tự nguyện kéo dài 1 tuần. Sau đó, một bài kiểm tra MWM với 2 lần thử mỗi ngày đã được thực hiện trong 5 ngày liên tiếp, theo sau là một thử nghiệm điểm 2 ngày sau đó. Bằng cách ức chế hoạt động BDNF, chúng tôi đã chặn lại lợi ích của tập thể dục đối với chức năng nhận thức, đến mức khả năng học tập và hồi tưởng của các động vật tập thể dục nhận được thuốc chặn BDNF đã giảm xuống mức của nhóm kiểm soát ít vận động. Việc ức chế hoạt động BDNF cũng đã chặn hiệu ứng của tập thể dục lên các hệ thống bên dưới được điều chỉnh bởi BDNF và quan trọng cho tính dẻo dai synapse, protein liên quan đến phản ứng cAMP (CREB) và synapsin I. Đặc biệt đối với tập thể dục, chúng tôi phát hiện mối tương quan giữa biểu hiện CREB và BDNF và chức năng nhận thức, đến mức mà các động vật học nhanh nhất và có khả năng hồi tưởng tốt nhất cho thấy biểu hiện cao nhất về BDNF và mức độ mRNA CREB liên quan. Những phát hiện này gợi ý một vai trò chức năng của CREB dưới sự kiểm soát của BDNF trong việc trung gian việc nâng cao khả năng học tập và trí nhớ do tập thể dục mang lại. Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng synapsin I cũng có thể góp phần vào cơ chế trung gian BDNF này.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1016/S0165-0173(97)00050-7

10.1007/BF01463657

10.1038/nn735

10.1016/0306-4522(89)90424-7

10.1002/jnr.10443

10.1073/pnas.93.24.13445

10.1002/neu.480251107

Barde Y.A., 1994, Neurotrophins: a family of proteins supporting the survival of neurons, Prog. Clin. Biol. Res., 390, 45

10.1074/jbc.272.39.24133

10.1038/7258

10.1016/0092-8674(94)90400-6

10.1006/exnr.1998.6836

10.1038/345718a0

10.1146/annurev.neuro.21.1.407

10.1176/appi.ajp.160.7.1242

10.1046/j.1460-9568.2003.02624.x

10.1038/381706a0

10.1016/S0896-6273(00)80866-1

10.1016/S0896-6273(00)80395-5

10.1016/0006-8993(93)91602-O

10.1016/0092-8674(94)90394-8

10.1136/jmg.2003.013680

10.1016/S0006-8993(01)02394-0

10.1016/S0003-9993(99)90169-7

10.1126/science.8430330

10.1089/08977150260190401

10.1098/rstb.1999.0378

10.2190/KQ48-XT0L-2H14-5UMV

10.1038/73888

10.1038/44847

10.1126/science.7886457

10.1016/S0896-6273(00)80378-5

10.1073/pnas.92.19.8856

10.1038/22682

10.1001/archneur.58.3.498

10.1038/341149a0

10.1073/pnas.92.20.9235

10.1016/0896-6273(95)90085-3

10.1038/363350a0

10.1523/JNEUROSCI.19-22-09928.1999

10.1146/annurev.neuro.22.1.295

10.1016/0306-4522(94)90448-0

10.1523/JNEUROSCI.20-18-07116.2000

10.1016/j.neuroscience.2003.09.020

10.1046/j.1460-9568.2002.02158.x

10.1038/297681a0

10.1016/S0006-8993(99)01592-9

10.1038/373109a0

10.1523/JNEUROSCI.16-10-03189.1996

10.1016/S0896-6273(00)80140-3

10.1038/375493a0

10.1073/pnas.96.23.13427

10.1126/science.2475910

Riddle D.R., 1997, Focal delivery of neurotrophins into the central nervous system using fluorescent latex microspheres, Biotechniques, 23, 928, 10.2144/97235rr02

10.1038/378189a0

10.1016/S0896-6273(00)80563-2

Seil F.J., 2000, TrkB receptor ligands promote activity‐dependent inhibitory synaptogenesis, J. Neurosci., 20, 5367, 10.1523/JNEUROSCI.20-14-05367.2000

10.1046/j.1460-9568.2003.02643.x

10.1523/JNEUROSCI.15-01-00477.1995

10.1146/annurev.neuro.21.1.127

10.1016/0304-3940(82)90032-5

10.1083/jcb.131.6.1789

10.1159/000075332

10.1016/0092-8674(94)90398-0

10.1016/j.neuroscience.2003.08.001

10.1523/JNEUROSCI.18-18-07256.1998

10.1038/73911

10.1016/0092-8674(95)90375-5

10.1016/S0959-4388(96)80082-1

Thông tin
Thông tin xuất bản

European Journal of Neuroscience

Tập 20 Số 10

2580-2590

Thông tin tác giả