FC2ブログ

認知症の予防は子供の頃からの運動が関係している?

author photo

Bycure32

Early life physical activity may prevent cognitive decline
子供のころの運動が認知低下を防ぐかもしれない


研究内容
早期の身体運動がいわゆる認知予備力を作り認知低下を防ぐことが出来るのか?
(eNeuroジャーナルに研究結果が載っている)成体ラットの認知的健康およびニューロン活動に対する早期訓練の効果を探究している。


トロント大学ニューロサイエンス教授Martin Wojtowicz博士率いる研究チームは
加齢による記憶喪失を脳の認知予備力が防ぐという仮説から始めた。


認知予備力という用語は
老後の認知力低下に対処するため若いときに得た認知的に強化された経験を引き出す脳の能力のこと。


Cognitive reserve and hippocampal neurons 認知予備力と海馬ニューロン
教育、身体運動そして生活習慣は認知予備力に影響すると信じられている。
研究によって認知予備力が優れている人は
アルツハイマー病、パーキンソン病、または脳卒中などの
疾病に起因する神経変性損傷を防ぐことができることが証明された。


博士と同僚たちは
(脳の記憶や空間学習能力に関わる脳のエリアの)ネズミの海馬から見つかる認知予備力の役割を検査することに乗り出した。
さらに特に、研究者らは成人時に生み出されるニューロンの活動を検査し、
早期発達時の脳細胞細胞活動と比較したかった。


二つ目の研究の狙いは成体の状況的恐怖の学習と記憶に及ぼす激しい早期の運動の影響を測ることだった。


恐怖条件付けは
行動神経科学者が動物がどのように痛みや有害な事象を学んでいくかを
観察するためによく使われるツールである。


海馬は文脈恐怖学習に関係していると知らており、
海馬内での新ニューロン形成、神経形成がこのプロセスの重要な役割を果たすと考えられている。


Wojtowicz博士らは40匹1グループを2つ作りそれらを研究した。
1つ目のグループは生後1か月目から車輪走行を6週間させておき、
もう1グループは同じ運動をさせないでおいた。
どちらのグループも生まれた時期は同じである。


(げっ歯類は6~7才に当たる)4か月後、ラットは恐怖学習を受けた。
2週間後、教育の結果をテストした。


6~7歳はげっ歯類が認知予備力をつけ始める時期とされている。


博士らは記憶形成の質情報獲得のため、
3つの異なる状況における文脈的恐怖条件付けのテストを行った。


加えて、c-Fos免疫反応性と呼ばれる文脈的恐怖テストに対する成体時に生まれた脳細胞の
神経細胞を測定するため技術を利用し、発達時に生まれるニューロン活動と比較した。


Physical activity enhances neuronal activity 運動がニューロン活動を強化
そして、6週間の早期身体運動が
ラットの恐怖反応を学習し記憶する能力に長期的に影響することが分かった。


このタイプの学習は成体新生ニューロンに依存していて、
研究者が発見したそれらの活動は発生的に生まれるニューロンの活動より大きなものだった。


付け加えて、運動したラットの成体新生脳細胞の神経活動もまた、
運動していなかったラットと比較して優位に大きかった。


成体新生歯状顆粒ニューロンの早期運動と
文脈記憶の成体新生ニューロンへの特別な役割の長期的効果が明らかとなった。
著者はこれが認知予備力仮説と一貫していると結論付けた。


この研究の最も印象的な結果は、記憶関係のニューロン活動に及ぼす早期の運動効果であった。
これはこのような長期的効果の最初の証拠で、認知予備力の動物モデルを確認するものとなった。
ラットの研究が示唆すること、それは人間も認知予備力を生み出すことにより、
若年時の運動で加齢性認知障害を抑えることができるかもしれないということ。


そして、アルツハイマー病やパーキンソン病などで見られる
ニューロンのダメージや認知力低下を防ぐことが出来るようになるかもしれない。


彼らの研究結果が示唆することについて、Wojtowicz博士がMedical News Todayで語った内容は、
”我々の研究結果は健康体のラットにも当てはまり、成人の神経発生および認知予備力は、
これらの疾患において影響を受けることを示したアルツハイマー病などの研究結果に基づいて、
いくつかの病気に潜在的な意味を持っている可能性がある。”であった。


研究の意義についてMNTで博士はこう言っている。
”数十年間人間の認知予備力の存在を疑われてきたが、どの動物研究でもその存在が厳密に証明されたことはなかった。


我々は認知予備力の動物モデルを確立した。
これが認知予備力がどのように引き起こされるのかというメカニズムのさらなる解明の研究に使われるだろう。”と。



Could early life physical exercise protect against age-related cognitive decline by creating a so-called cognitive reserve? A study in rodents investigates.
New research - the results of which have been published in the journal eNeuro - explores the effect of early life exercise on the cognitive health and neuronal activity of adult rats.

Researchers led by Dr. Martin Wojtowicz, a professor of neuroscience at the University of Toronto in Canada, started from the hypothesis that the brain's cognitive reserve would protect against age-related memory loss.

The term cognitive reserve refers to the brain's ability to draw from the cognitively enhancing experiences it acquired during its youth in order to cope with cognitive decline in old age.

Cognitive reserve and hippocampal neurons 
Education, physical exercise, and lifestyle are all believed to contribute to a solid cognitive reserve. Studies have shown that people who have a greater cognitive reserve can keep at bay the neurodegenerative damage that may come from diseases such as Alzheimer's disease, Parkinson's, or even a stroke.

Dr. Wojtowicz and colleagues set out to examine the role of the cognitive reserve on the neurons found in rats' hippocampus - that is, a brain area involved in creating and retrieving explicit memories, as well as in spatial learning.
More specifically, the researchers wanted to examine the activity of the neurons that are generated during adulthood and compare it with the neuronal activity of the brain cells acquired during early development.

The second aim of the study was to examine the impact of intense early life exercise on the learning and memory of a "contextual fear response" in adulthood.

Contextual fear conditioning is a tool often used by behavioral neuroscientists to examine how an animal learns to predict painful or adverse events.

The hippocampus is known to be involved in contextual fear learning, and the formation of new neurons, or neurogenesis, in the hippocampus is thought to play a crucial role in the process.

Studying early life physical activity in rats 
Dr. Wojtowicz and colleagues examined two groups of 40 rats each. The first group was exposed to a running wheel for 6 weeks starting at the early age of 1 month, whereas the control group was simply kept in a standard cage without a running wheel for the same amount of time.

After 4 months - when the rodents were 6 to 7 months old - they were trained on a contextual fear conditioning task. Two weeks later, the researchers tested their memory of the contextual fear response.

The age of 6 to 7 months is believed to be the point at which rodents' brains start to build a cognitive reserve as a backup for cognitive damage later in life.

Dr. Wojtowicz and team tested the contextual fear conditioning in three different contexts to gain information on the quality of the memories formed.

Additionally, the researchers used a standard technique called c-Fos-immunoreactivity to measure the neuronal activity of the brain cells born during adulthood in response to the contextual fear testing, and compare this activity with the neurons born during the developmental years.

Physical activity enhances neuronal activity 
The scientists found that 6 weeks of early physical exercise had a long-term effect on the rats' ability to learn and memorize a fear response.

This type of learning depends on adult-born neurons, whose activity, the researchers found, was greater compared with that of developmentally born neurons.

Additionally, the neuronal activity of adult-born brain cells in the physically trained rats was also significantly greater compared with that of the neurons of rats who did not have access to a running wheel.

"The results reveal a long-term effect of early running on adult-born dentate granule neurons and a special role for adult-born neurons in contextual memory," the authors conclude, "in a manner that is consistent with the [cognitive] reserve hypothesis."

"The most striking result of this study is the effect of early-age running on memory-related neuronal activity. This is the first evidence of such a long-term effect and a confirmation of an animal model of cognitive reserve."
The findings in rodents suggest that in humans, exercise at a young age may stave off age-related cognitive impairment by creating a cognitive reserve.

This may help to protect against the neuronal damage and cognitive decline found in diseases such as Alzheimer's and Parkinson's.

Speaking to Medical News Today about the implications of their findings, Dr. Wojtowicz said, "Our findings apply to normal, healthy rats but there are possible implications to some diseases such as Alzheimer's on the basis of other studies showing that adult neurogenesis and cognitive reserve are affected in these diseases."

Dr. Wojtowicz also spoke to MNT about the significance of his and his colleagues' research, saying, "Although the existence of cognitive reserve has been suspected in humans for decades, there were no animal studies to prove it rigorously."

"We have established an animal model for cognitive reserve. This [model] can be used in future studies to further dissect the mechanisms of how the cognitive reserve is induced."

スポンサーサイト



Share

Comments 0

Leave a reply