운동이 해마 의존적 인지와 장내 미생물총에 미치는 영향 (NeuroFit)

주요 연구 질문: 운동이 중년 인구의 전체 인지, 해마 의존적 기억 기능 및 장내 미생물군에 영향을 미칩니까?

중년은 인지/기분 변화에 중요한 시기이며 신경가소성의 변화와 장내 미생물 변화에 의해 매개되는 전구 치매에 선행합니다. 이 수명 기간은 또한 체중 증가, 신진 대사 및 체력 저하와 관련이 있습니다. 그러나 운동과 장내 미생물의 역할에 대한 반응으로 인지 및 기분 변화가 개선될 수 있는지는 확실하지 않습니다.

해마는 인지와 기분에 중요한 역할을 하며 장 매개 및 대사 변화에 취약합니다. 평생 동안 신경 줄기 세포에서 새로운 뉴런을 생성할 수 있습니다. 이것은 인간과 설치류의 뇌에서 나이가 들면서 감소하는 성인 해마 신경발생(AHN)이라고 하는 신경가소성의 수정 가능한 과정입니다. 운동은 AHN의 강력한 강화제이며 노화된 뇌의 적자를 약화시킵니다. 설치류 연구에 따르면 AHN은 항우울제 효과와 특정 형태의 기억을 뒷받침합니다. 특히, 유사한 경험이나 환경을 구별하는 능력인 패턴 분리. 패턴 분리 능력의 감소는 노년층에서 분명하며 중년기에 나타날 수 있는 경도 인지 장애의 초기 증상입니다. 또한, 패턴 분리가 손상되고 AHN은 어린 쥐에 비해 중년에 감소하는 것으로 나타났습니다. 패턴 분리는 또한 운동에 매우 민감한 것으로 관련되어 있습니다. 그러나 AHN의 결핍과 중년의 패턴 분리를 예방/역전시키는 운동의 가능성은 아직 조사되지 않았습니다. 지식의 주요 격차는 중년의 인지 장애의 기본 메커니즘을 식별하고 운동과 같은 조절 요인이 이를 약화시킬 수 있는 방법입니다.

연구자들은 중년의 장내 미생물군과 그 대사물의 구성이 감소된 AHN 및 패턴 분리를 예측할 수 있으며, 이는 운동에 의해 구조/개선될 수 있으므로 조사를 위한 주요 기계론적 목표라고 제안합니다. 노화는 위장 기능 저하 및 미생물 구성의 변화와 관련이 있습니다. 중년은 생쥐의 신경 염증과 결합된 장내 미생물 구성 및 대사 산물 변화에 특히 취약하며 이러한 효과는 프리바이오틱 보충에 ​​대한 반응으로 수정됩니다. 변경된 장내 미생물군은 대사 변화를 통해 낮은 기분/우울한 행동과 관련이 있으며, 무균 마우스는 비정상적인 신경 발생 증가를 나타냅니다. 또한, 예비 데이터에 따르면 장내 미생물군 고갈(장기적인 항생제 투여에 의해 유도됨)은 패턴 분리 및 AHN의 감소를 초래하지만 어린 성체 ​​쥐에서도 마찬가지입니다.

축적된 증거는 운동이 장내 미생물 구성과 혈청 대사 산물을 변화시킬 수 있음을 시사합니다. 흥미롭게도 인간과 쥐는 운동 후 혈장에서 동일한 대사 신호를 나타냅니다. 또한 운동이 대사 프로필에 미치는 영향은 분변 미생물 이식(FMT)을 통해 전염될 수 있습니다. 장내 미생물총이 (i) 운동과 나이에 민감하고, (ii) AHN을 조절하며, (iii) 패턴 분리와 기분에 관여한다는 점을 고려할 때 연구자들은 장내 미생물군집-AHN 통신이 해마의 온전성과 인지력을 유지하는 데 중요하다고 제안합니다. 중년의 기능.

목표 NeuroFit 연구의 전반적인 목표는 중년 성인의 인지 및 기분 변화에 영향을 미칠 수 있는 특정 장내 미생물 및 대사 신호를 식별하기 위한 그룹 기반 운동 개입의 영향을 개발하고 테스트하는 것입니다.

가설 중년의 감소된 패턴 분리는 장내 미생물 및 관련 대사 산물의 변화를 수반하는 운동으로 구제/개선될 수 있습니다.

목표 NeuroFit 연구에는 3가지 주요 목표가 있습니다.

1. 건강한 중년 참가자의 인지 및 기분에 대한 대조군(지속적인 습관적 행동)과 비교하여 12주 운동 개입(30분, 주 3일)의 영향을 결정합니다.
2. 무작위 통제 시험에서 운동에 반응하고 인지 및 기분 변화를 예측하는 중년의 특정 장내 미생물 및 대사 시그니처를 식별합니다.
3. 운동이 신경정신병적 증상, 혈청 BDNF, 식이 섭취, 삶의 질, 습관적인 신체 활동, 심폐 건강, 인지 및 기분에 대한 인체 측정 및 심장대사 건강에 미치는 영향을 평가합니다.