车轮上的老鼠显示他们的大脑科学家如何锻炼的好处

无休止的欲望,老鼠笼上运行“锻炼”轮在分子水平上解释了哺乳动物的大脑锻炼好处。

纽约大学Langone医学中心的科学家们在最新相关研究表示,他们的发现不仅为人类寻找添加证据的价值运动来保持大脑的健康,但也表明新策略来抵御神经系统疾病。

在一项研究发表在杂志上eLife在线6月2日,研究人员报告测量的自然积累在啮齿类动物大脑中某些化学物质的运动,物质刺激一种叫做脑源性神经营养因子的蛋白质的生产,或脑源性神经营养因子。蛋白质的发现在1980年代以来,BDNF被贴上“Miracle-Gro”大脑,因为它的作用在增强记忆和神经细胞的生长。

“我们相信,我们的研究显示了一个精确的BDNF生产增加背后的生物机制在哺乳动物中由于运动,”研究的高级研究员和细胞生物学家摩西曹国伟说,博士学位。“解开BDNF的奥秘很重要当我们寻求更多自然哺乳动物的大脑保持健康的方法,其中包括人,”曹国伟说,纽约大学Langone教授及其史葛柏生物分子医学研究所。

“我们的最新发现表明我们如何提高产量BDNF的研究已经证实,这样做可以保护大脑,”曹国伟说,那些人已经指出,研究与练习,提高BDNF水平、较低的痴呆。还有其他研究表明,老年痴呆症患者的大脑中BDNF水平或亨廷顿氏舞蹈症,平均的一半人没有压抑的疾病。

当前研究的重要发现之一是,酮,一种化学自然产生在肝脏被称为beta-hydroxybutyrate (DBHB),触发生理反应,激活脑源性神经营养因子基因产生更多的蛋白质。DBHB早就知道建立身体和大脑的运动。酮是“副产品”的化学物质,当动物分解脂肪作为替代能源耗尽后更容易获得糖商店中锻炼。

具体来说,曹国伟说,研究人员发现,DBHB阻止其他蛋白质在大脑中被称为组蛋白脱乙酰酶复合物,或hdac抑制脑源性神经营养因子通过改变生产环境的BDNF基因。hdac是表观遗传、化学机制,将基因行动上下通过控制访问通过蛋白质的基因的修改。

使用商用精神病药物已知稳定情绪,防止癫痫发作通过抑制hdac,研究人员发现,他们可以“打开”,否则“封闭”BDNF基因,使其更容易触发的动作和提高BDNF产量高达50%。

据曹和他的同事们,他们的研究表明,DBHB自然模仿大脑的HDAC抑制剂的作用。

在这项研究中,研究者将老鼠的大脑被允许运行在笼子里将轮一个月没有跑的老鼠的大脑。化学分析后来在实验室进行动物的脑细胞来确定分子的变化从接触HDAC抑制剂和DBHB BDNF生产。基因检测是用来确定哪些基因比其他人更活跃。

曹国伟和他的研究的同事下个计划调查的哪些部分大脑由酮形成影响最大,什么因素促进或阻碍HDAC活性。