Does exercise prevent cognitive decline to do physical inactivity by brain NAD+?

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K19489
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 59020:Sports sciences-related
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: Kim Jimmy 日本医科大学, 大学院医学研究科, ポストドクター (00868177)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 身体不活動 / NAD+ / 定期的運動 / 認知機能 / 海馬

Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated whether regular exercise elevates blood eNAMPT release from adipose tissue and increases the NAD+ level in the brain, which prevents cognitive decline and a depression-like state due to inactivity. Changes in plasma eNAMPT levels due to a single bout of exercise intensity showed a significant increase in eNAMPT levels after 1 hour of low, medium, and high-intensity exercise compared to before exercise. In addition, 20 weeks of inactivity resulted in cognitive decline and a depression-like state, and regular low-intensity exercise prevented these results. These results suggest that low-intensity exercise increases blood eNAMPT levels, which is essential in preventing cognitive decline and a depression-like state due to inactivity.

Free Research Field

運動生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの動物を用いて運動不足を調査する研究では、筋萎縮を引き起こすための後肢懸垂とギブス固定の手法を用いる。しかし、これらの方法は動物における深刻なストレスを引き起こし、長期間飼育が難しいため、認知機能とうつ様症状を評価する実験方法では限界があると考えられる。本研究の成果は、我々が考案した新しい身体的不活動モデルがマウスにストレスを与えず、長期間飼育が可能である実験結果を得られた。従って、認知機能およびうつ状態に及ぼす影響を調べるための適切な実験方法で、身体活動制限、ストレス等に伴う脳機能低下に対する運動の予防効果を推奨して行く上で重要な基礎的研究結果となりうることが期待される。