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跑步可以改善海湾战争患者的大脑功能

医学研究 2023-01-15 12:20:37

Credit: Pixabay/CC0公共领域 自第一次海湾战争中70万美国军队对科威特的入侵做出反应以来,已经过去了30年,其中三分之一以上的军队仍然患有同样的疾病:海湾战争疾病(GWI)

GWI以前被称为海湾战争综合症,其特征是认知功能持续下降、记忆问题、情绪和睡眠障碍、慢性疼痛和疲劳

GWI病的确切病因尚不清楚,但有人认为是由预防性药物溴吡啶斯的明、驱蚊剂N,N-二乙基间甲苯酰胺、杀虫剂氯菊酯、多种杀虫剂、低剂量沙林和与战争有关的慢性压力共同造成的

前情提要,阿肖克K

德克萨斯A& M大学医学院分子和细胞医学系教授、再生医学研究所副主任谢蒂表明,上述化学物质的组合可以重现与GWI相关的海马体的主要变化——即氧化应激和神经炎症

他还在鲁米诺钠的研究中证明,这些变化不是不可逆转的

尽管有积极的发现,一种尚未被美国批准的药物的不可行性

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美国食品药品监督管理局(食品和药物管理局)领导谢蒂探索更容易获得的方法

也许是最简单的干预措施(当然是我们老兵熟悉的),他发现每周跑步几次可以有效缓解GWI相关症状

他说:“我们更喜欢适度和间歇的运动疗法,因为大多数患有GWI病的退伍军人也有慢性疼痛,因此对于患有GWI病的退伍军人来说,严格的运动疗法将是困难的。”

谢蒂和他的团队利用这种自愿的锻炼方法,开始确定它是否能有效缓解GWI症的认知和分子症状

分子水平上的GWI 仔细观察,GWI的许多中枢神经系统损伤主要是海马体的问题,海马体是大脑中对记忆形成和回忆、学习和情绪至关重要的区域

海马神经发生减少、持续升高的氧化应激和以星形胶质细胞肥大、活化的小胶质细胞和促炎介质浓度增加为特征的慢性炎症——所有这些都是GWI的分子症状——以前被认为是导致认知和情绪障碍的因素

幸运的是,几十年来,在各种动物模型中,跑步这个简单的动作已经被证明可以改善认知功能,减少不利的神经胶质变化,增强海马神经发生

认知和分子结果 Shetty进行了一项研究,有效地重现了GWI的海马特征,通过适度的体育锻炼和完全自愿的基础来解决这些问题

通过三项认知功能测试,研究小组测试了运动组和久坐组的动物模型

认知和情绪功能通过海马依赖测试进行测试,其中评估动物模型辨别环境微小变化的能力

使用模式分离测试来评估齿状回的状态及其产生新的情景记忆的能力,在该测试中,模型必须区分相似但不相同的经历

动机和焦虑样行为用新奇的抑制喂养试验来评估

这项测试在提供一个在新环境中进食的机会之前,先停止进食,在新环境中,动物模型第一次进食所需的时间是衡量焦虑样行为的标准

Shetty发现,在跑步组,与久坐组相比,海马依赖的记忆和模式分离功能得到改善,焦虑样行为显著减少

海马小胶质细胞和星形胶质细胞的免疫组织化学结果相似

Shetty说:“我们的研究表明,即使是间歇性的体育锻炼,也可以诱导活化的小胶质细胞和星形胶质细胞回到它们的静止状态,执行生理功能,减少有害的促炎细胞因子的释放。”

“这种变化可能会改善神经元功能,减少认知和情绪障碍

" 尽管跑步锻炼被证明能有效地维持现有的神经元网络,并对GWI症患者的认知和情绪症状产生积极的影响,但它也显示出对神经发生有积极的益处(这是一个涉及产生新的记忆和保持更好的情绪等的过程)

海马体是独一无二的,因为它一生都在创造新的神经元——这是神经病学中的一个罕见技巧,也是GWI和其他神经退行性疾病的一个主要关注点

Shetty和他的团队利用新生神经元的两个标记来解决这个问题

总之,评估和比较了久坐组和运动组海马神经发生的程度,揭示了海马神经发生在仅仅8周的运动方案后得到增强,并且在跑步停止后保持良好

再生医学研究所的研究科学家、这项研究的第一作者Maheedhar Kodali说:“适度的间歇运动能够转化活化的小胶质细胞,并增加海马体中新神经元的产生,这种能力是惊人的。”

走向 慢性神经炎症不仅仅是GWI的特征

谢蒂说:“这一发现也适用于衰老的大脑,因为以活化的小胶质细胞和反应性星形胶质细胞为代表的中度慢性神经炎症是与年龄相关的学习和记忆能力下降的潜在原因之一。”

今天,超过25万名退伍军人感受到了海湾战争疾病的影响

救济可能比以前认为的更近

谢蒂说:“在慢性GWI模型中,即使是适度和间歇的体育锻炼也足以显著改善大脑功能。”

“对于大多数患有慢性GWI病的退伍军人来说,这可能是可行的

"

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