Natur: Je mehr Sie trainieren, desto klüger sind Sie! Flach liegende Mäuse bilden mehr Gehirnzellen

In der linken Hand hält man Kaffee und in der rechten Hand „Happy Water“. Sie sitzen lange bei der Arbeit und legen sich nach der Arbeit wie Ge You hin. Hatten Sie in letzter Zeit das Gefühl, dass Ihr Gehirn nicht richtig funktioniert? Scheint es, als würde auch das Gedächtnis nachlassen?

Seien Sie selbstbewusster und entfernen Sie das „Scheinbare“.

Denn neueste Forschungsergebnisse zeigen, dass es bei längerem Bewegungsmangel sogar zu einer Verschlechterung der Gehirnleistung kommen kann.

Kürzlich entdeckte ein Forscherteam der Stanford School of Medicine, dass es im Plasma möglicherweise einen „entzündungshemmenden Faktor“ gibt, der sich positiv auf das Gehirn auswirkt, und dass sich der Spiegel dieser entzündungshemmenden Faktoren durch körperliche Betätigung deutlich erhöhen lässt. Wenn diese entzündungshemmenden Faktoren Mäusen injiziert werden, die keinen Sport treiben, kann sich sogar deren Lernfähigkeit und Gedächtnis verbessern.

Darüber hinaus stellten sie fest, dass Patienten mit kognitiven Beeinträchtigungen nach sechs Monaten Training erhöhte Werte entzündungshemmender Faktoren im Körper aufwiesen.

Die zugehörige Forschungsarbeit mit dem Titel „Exercise plasma boosts memory and dampens brain inflammation via clusterin“ wurde im renommierten Wissenschaftsjournal „Nature“ veröffentlicht.

(Quelle: Nature)

Das Forschungsteam erwähnte in dem Artikel auch, dass die Ergebnisse dieser Studie eine neue Richtung für die Entwicklung von Behandlungen für die Alzheimer-Krankheit und ähnliche Krankheiten aufzeigten.

Möchten Sie Ihr Gedächtnis verbessern? Beweg dich einfach.

„Bewegung ist gesund“ ist wohl eine weltweit anerkannte Wahrheit. Ob bei Menschen oder Tieren: Durch richtiges Training können verschiedene Aspekte der körperlichen Verfassung verbessert werden, beispielsweise die kognitive Alterung und die Neurodegeneration verzögert werden. Die zugrunde liegenden Faktoren und Mechanismen, durch die diese Funktionen durch körperliche Betätigung erreicht werden, sind jedoch weitgehend unbekannt.

Um diese Fragen auf molekularer Ebene zu klären, führten die Forscher eine Reihe von Experimenten an Mäusen durch. Zunächst teilten sie männliche Mäuse in eine Versuchsgruppe und eine Kontrollgruppe ein. Erstere wurden in einen Käfig mit einer Rolle gesetzt, die als „Laufband“ diente und die Mäuse zur Bewegung anregte, während die Mäuse der Kontrollgruppe inaktiv waren. Während der nächsten 28 Tage wurden den Empfängermäusen alle 3 Tage Trainingsmausplasma (RP) und Kontrollmausplasma (CP) injiziert, um festzustellen, ob es Unterschiede in ihren Plasmaeigenschaften gab.

Die Ergebnisse zeigten, dass die Gesamtüberlebensrate der Zellen bei Mäusen, denen RP injiziert wurde, zunahm, während bei Mäusen, denen CP injiziert wurde, keine signifikante Veränderung auftrat. Die Gesamtzahl der proliferierenden Zellen, Neuroblasten und überlebenden Zellen im Plasma von Mäusen, die RP erhielten, war im Vergleich zu denen von CP-Kontrollmäusen signifikant erhöht. Bemerkenswerterweise stimmten diese Eigenschaften mit den Plasmaveränderungen bei den trainierten Mäusen selbst überein.

Darüber hinaus unterzogen die Forscher beide Mäusestämme einem Test zum räumlichen Lernen und Gedächtnis. Die Ergebnisse zeigten, dass die Injektion von RP die kontextuelle Lernfähigkeit und das Gedächtnis von Mäusen verbesserte, was mit seiner Wirkung auf die Neurogenese übereinstimmte.

Abbildung | Unterschiede in der Leistung im Morris-Wasserlabyrinth zwischen Empfängermäusen, die RP erhielten, und solchen, die CP erhielten. Die Zeit, die die Mäuse brauchten, um die Plattform zu finden und an Land zu gelangen, wurde verglichen, als die Mäuse ins Wasser gesetzt wurden (links). Zeit, Häufigkeit und Latenz der Interaktion der beiden Mäusegruppen mit der virtuellen Plattform wurden verglichen (rechts).

Trainieren Sie mehr, um Ihr Gehirn zu schützen

Frühere Studien haben bestätigt, dass die Verbesserung der Gehirnkognition durch Bewegung mit einer erhöhten Plastizität des Hippocampus und einer verringerten Entzündung zusammenhängt.

Daher stellten die Forscher die Hypothese auf, dass Menschen, die regelmäßig Sport treiben, möglicherweise über einen „entzündungshemmenden Trainingsfaktor“ in ihrem Körper verfügen, der das Gehirn schützen und Entzündungen im Hippocampus reduzieren kann.

Sie injizierten zunächst RP in Mäuse mit einer neurodegenerativen Erkrankung, die an einer Neuroinflammation litt, und beobachteten dann, ob es die Neuroinflammation reduzieren konnte. Durch die Erkennung der Expression verwandter Gene fanden sie heraus, dass RP der neuroinflammatorischen Reaktion im Hippocampus tatsächlich wirksam entgegenwirken kann.

Dies bestätigt die Hypothese der Forscher weiter.

Um die entzündungshemmenden Komponenten des RP-Plasmas zu identifizieren, immunpräzipitierten sie die vier am stärksten unterschiedlich exprimierten Proteine ​​in RP: Clusterin CLU, FH-Protein, Glykoprotein-Pigmentepithel-abgeleiteter Faktor PEDF und Leukämie-inhibitorischer Faktor-Rezeptor LIFR. Bei allen Mäusen entwickelte sich eine Entzündung des Hippocampus. Den Mäusen der Kontrollgruppe wurde systemisch komplettes RP injiziert, während die Mäuse der Versuchsgruppe in vier Gruppen aufgeteilt und mit RP-Plasma ohne CLU, FH, PEDF und LIFR injiziert wurden. Acht Stunden später wurde der Hippocampus der Mäuse mittels DNA-Sequenzierungsmethoden auf die Expression von Immun- und Entzündungsgenen untersucht.

Schließlich identifizierten die Forscher den „entzündungshemmenden Faktor“: RP ohne CLU-Protein verlor fast seine entzündungshemmenden Eigenschaften, während die anderen drei Proteine ​​fast keine Wirkung zeigten. Nachdem die Forscher Farbstoffe zur Markierung verschiedener Klassen von CLU-Proteinen verwendet hatten, konnten sie die primäre entzündungshemmende Rolle von rekombinantem Clusterin (rCLU) genauer bestimmen.

Abbildung | Veränderungen verschiedener Proteine ​​im Plasma der Probanden vor und nach dem Training. Graue Dreiecke stehen für die Zeit vor dem Training, blaue Kreise für die Zeit nach dem Training (Quelle: Artikel)

Um festzustellen, ob diese experimentellen Ergebnisse auch für Menschen nützlich sind, führten sie auch Experimente an 20 Veteranen mit amnestischen leichten kognitiven Beeinträchtigungen durch. Nach sechs Monaten Training stellten sie fest, dass die CLU-Menge bei den trainierenden Patienten signifikant zunahm und die Proteine, die mit der Entzündung des Hippocampus in Zusammenhang stehen, signifikant abnahmen.

Daher ist es sehr wahrscheinlich, dass die Entdeckung der „entzündungshemmenden Faktoren“ in dieser Studie auf den menschlichen Körper anwendbar ist und möglicherweise sogar neue Hoffnung für die Behandlung von Patienten mit Alzheimer und anderen Krankheiten bringt.

10 Minuten Laufen können Ihrem ganzen Körper und Geist gut tun

Zufällig wurde Ende letzten Monats auch in einem Artikel in der Nature-Zweigzeitschrift „Scientific Reports“ auf die Bedeutung von Bewegung hingewiesen. Ein Forschungsteam der Universität Tsukuba hat herausgefunden, dass wir nicht jeden Tag sehr hart trainieren müssen. Schon 10 Minuten Laufen sind gut für unsere geistige Gesundheit.

(Quelle: Wissenschaftliche Berichte)

Obwohl frühere Studien gezeigt haben, dass körperliche Betätigung unsere Stimmung verbessern kann, wurde in diesen Studien meist Radfahren als Form der körperlichen Betätigung verwendet. Durch dieses Experiment hoffen die Forscher, die Auswirkungen des Laufens auf die Gehirnbereiche zu untersuchen, die Emotionen steuern und verschiedene Funktionen ausführen.

„Angesichts des Kontrollaufwands, der für die Koordination von Gleichgewicht, Bewegung und Vortrieb beim Laufen erforderlich ist, ist es logisch, dass die neuronale Aktivierung im präfrontalen Kortex zunimmt und dass andere Funktionen in diesem Bereich von dieser Zunahme der Gehirnressourcen profitieren“, erklärt der korrespondierende Autor, Professor Hideaki Soya.

Um ihre Hypothese zu testen, ließen die Forscher die Probanden zehn Minuten lang laufen, beobachteten dann ihren emotionalen Zustand mithilfe des Stroop-Farb-Wort-Tests und sammelten Daten zu hämodynamischen Veränderungen, die mit der Gehirnaktivität verbunden waren, während die Teilnehmer jede Aufgabe erledigten. Beispielsweise wird das Wort „rot“ in Grün geschrieben und die Teilnehmer müssen die Farbe sagen, anstatt das Wort zu lesen. An diesem Punkt muss das Gehirn zwei Informationssätze gleichzeitig verarbeiten und irrelevante Informationen unterdrücken.

Abbildung｜Die Ergebnisse des Farbworttests zwischen der Kontrollgruppe und der Experimentalgruppe. Reaktionszeit, Fehlerrate, Stroop-Interferenzzustand, Vergleich zwischen den beiden Gruppen vor und nach dem Laufen (Quelle: Paper)

Die Ergebnisse zeigten, dass die Dauer des Stroop-Interferenz-Effekts nach 10 Minuten Laufen mit mittlerer Intensität deutlich reduziert war.

Darüber hinaus wurden die bilateralen präfrontalen Lappen der Probanden während der Farbworttestaufgabe ebenfalls signifikant aktiviert. Nach dem Laufen berichteten die Teilnehmer auch, dass sie sich besser fühlten.

Da viele Merkmale des präfrontalen Kortex nur beim Menschen vorkommen, so die Forscher, verdeutliche diese Studie nicht nur die Vorteile von „zehn Minuten Laufen, das dem ganzen Körper und Geist guttut“, sondern lege auch nahe, dass körperliche Betätigung in der Evolutionsgeschichte des Menschen eine noch wichtigere Rolle gespielt haben könnte.

Nachdem Sie so viel gehört haben, warum nicht etwas unternehmen?

Quellen:

https://www.nature.com/articles/s41586-021-04183-x

https://www.nature.com/articles/s41598-021-01654-z

Geschrieben von: Wu Tingting

Herausgeber: Kou Jianchao

Layout: Li Xuewei

Quelle: Academic Headlines