発育期の走運動トレーニングが海馬の神経可塑性に及ぼす栄養効果

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11480004
• Research Institution: Institute of Health and Sports Sciences, University of Tsukuba
• Principal Investigator: 征矢 英昭 筑波大学, 体育科学系, 助教授 (50221346)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤川 隆彦 三重大学, 医学部・生化学, 講師 (60293776) ; 瀧田 正寿 産業技術総合研究所, 主任研究員
• Keywords: 発育期 / 走トレーニング / 神経新生 / 海馬歯状回 / BrBU

Research Abstract

自発的な走運動を課すと,記憶・学習に関わる海馬での神経細胞新生率が増加し,さらに記憶・学習機能も向上することがマウスで報告された.その背景となる機構として,脳由来神経栄養因子(BDNF)が自発的な走運動量の多いラットやマウスに認められることも報告された.しかし,どのような運動条件(強度,時間,頻度など)が海馬の神経可塑性に効果的なのかは未だ決着をみない.今回我々は,発育期の走トレーニングの影響を調べるため,4週齢のラットを用いてトレッドミル走トレーニングを課した.強度は非走行群(0m/min.),低強度群(10m/min.),中等度(25m/min.)とし,一回30分間,5回/週で4週間行った.なお,中等度の速度は,およそ一ヶ月のトレーニングで乳酸性閾値(LT)に相当する.細胞増殖を評価するために,DNA合成時に細胞に取り込まれるBrdU(5-bromodeoxyuridine)を実験期間の後半2週間,毎日腹腔内投与した.BDNFmRNAの検出・定量方法は急性モデルと同様に行った.細胞増殖の評価はBrdUを免疫組織化学法により染色し,海馬歯状回におけるBrdU陽性細胞をカウントした.その結果,BDNFmRNAは高強度群の歯状回において有意に増加した.また,BrdU陽性細胞数は中等度運動群において高い傾向が認められた.これらの結果は,発育期に行う中等度の走トレーニングが,海馬歯状回の細胞増殖が促進すること,さらに,この背景としてBDNFが関与している可能性が示唆された.

Research Products

• [Publications] Hideaki Soya: "Stress response to exercise and its hypothalamic regulations : role of orginlve sopression"Exercise, Nutrition and Environmental Stress Cooper Publishing. 21-37 (2001)
• [Publications] 征矢英昭: "骨格筋と運動(共著)"杏林書院. (2001)