海馬依存性認知と腸内微生物叢に対する運動の影響 (NeuroFit)

主な研究課題: 運動は、中年人口の全体的な認知、海馬に依存する記憶機能、および腸内微生物叢に影響を与えますか?

中年は、認知/気分の変化にとって重要な時期であり、神経可塑性の変化と腸内微生物叢の変化によって媒介される前駆性認知症に先行します。 寿命のこの期間は、体重増加、代謝および体力の低下にも関連しています。 しかし、運動や腸内微生物叢の役割に反応して、認知や気分の変化が改善されるかどうかは不明です。

海馬は認知と気分に関与しており、腸を介した代謝変化の影響を受けやすい. 生涯を通じて神経幹細胞から新しいニューロンを生成することができます。 これは、成体海馬神経新生 (AHN) と呼ばれる神経可塑性の修正可能なプロセスであり、ヒトおよびげっ歯類の脳では年齢とともに減少します。 運動はAHNの強力なエンハンサーであり、老化した脳の赤字を軽減します. 齧歯動物の研究は、AHN が抗うつ効果と特定の形の記憶の根底にあることを示しています。 特に、パターン分離、類似した経験や環境を区別する能力。 パターンを分離する能力の低下は高齢者で明らかであり、中年期に現れる可能性がある軽度認知障害の初期症状です。 さらに、パターン分離が損なわれていることが示されており、若いラットと比較して中年の関係者ではAHNが減少しています。 パターンの分離は、運動に非常に敏感であることも示唆されています。 ただし、中年期の成人海馬神経新生とパターン分離の障害を予防/回復する運動の可能性はまだ調査されていません。 知識の大きなギャップは、中年の認知障害の根底にあるメカニズムの特定と、運動などの調節因子がそれらをどのように弱めるかです.

研究者らは、中年期の腸内微生物叢とその代謝産物の組成から、成人海馬神経新生の減少とパターン分離が予測される可能性があり、これは運動によって救済/改善される可能性があり、したがって調査の主要な機構的標的であると提案しています。 補足として、老化は胃腸機能の低下と微生物叢組成の変化に関連しています。 中年は、マウスの神経炎症と相まって、腸内微生物叢の組成および代謝産物の変化に対して特に脆弱であり、これらの効果はプレバイオティクスの補給に応じて変化します. 腸内微生物叢の変化は、代謝の変化による気分の落ち込み/抑うつ行動と関連しており、無菌マウスは神経新生の異常な増加を示します。 さらに、予備データは、腸内微生物叢の枯渇（長期の抗生物質投与によって誘発される）が、若い成体ラットではあるが、パターン分離とAHNの減少につながることを示しています.

蓄積された証拠は、運動が腸内微生物組成と血清代謝物を変化させる可能性があることを示唆しています. 興味深いことに、ヒトとラットは、運動後の血漿で同じ代謝サインを示します。 さらに、代謝プロファイルに対する運動の影響は、糞便微生物叢移植 (FMT) を介して伝達されます。 腸内微生物叢が (i) 運動と年齢に敏感であり、(ii) AHN を調節し、(iii) パターンの分離と気分に関与していることを考慮すると、研究者らは、腸内マイクロバイオームと AHN のコミュニケーションが海馬の完全性と認知力の維持に重要であると提案しています。中年期の機能。

目的 NeuroFit研究の全体的な目的は、グループベースの運動介入の影響を開発およびテストして、中年成人の認知および気分の変化に影響を与える可能性のある特定の腸内微生物叢および代謝サインを特定することです.

仮説 中年のパターン分離の減少は、腸内微生物叢と関連する代謝産物の変化を伴う運動によって救助/改善することができます.

目的 NeuroFit 研究には 3 つの主な目的があります。

1. 12 週間の運動介入 (30 分、週 3 日) が対照群 (習慣的な行動を継続) と比較して、認知と気分に対する健康な中年の参加者の影響を判断します。
2. 無作為化対照試験で、運動に反応し、認知および気分の変化を予測する中年期の特定の腸内微生物叢と代謝サインを特定します。
3. 精神神経症状、血清 BDNF、食事摂取量、生活の質、習慣的な身体活動、心肺機能の健康状態、人体測定、および認知と気分に対する心血管代謝の健康に対する運動の影響を評価します。