A futópad gyakorlatok megakadályozzák a térbeli tanulás és memória hanyatlását 3×Tg-AD egerekben a hippocampus és a prefrontális kéreg strukturális szinaptikus plaszticitásának fokozásával 3. rész

A szinaptikus görbület és a posztszinaptikus sűrűség vastagsága szorosan összefügg a posztszinaptikus információintegrációval és a neurotranszmitterek átviteli hatékonyságával [39].

A szinaptikus görbület a neuronokat összekötő szinaptikus terület görbületi fokára utal, amely szorosan összefügg az emberi memóriával.

Egyrészt a szinaptikus görbület az egyik fontos tényező a neuronok kapcsolatában. Ha a szinapszis görbülete megfelelő, akkor fokozhatja a különböző neuronok közötti kapcsolatot és elősegítheti az idegsejtek információátvitelét, ezáltal javítva az emberi megismerést és memóriát.

Másrészt a vizsgálatok kimutatták, hogy a gyakori gondolkodás, az új ismeretek elsajátítása és a társas tevékenységek fenntartása növelheti a szinaptikus görbületet, ezáltal elősegítve a neuronok közötti kapcsolatot és információátvitelt. Ezek a tevékenységek elősegíthetik több kapcsolat kialakulását az idegsejtek között, és rögzíthetik ezeket a kapcsolatokat, ezáltal segítve az embereket a jobb memória fenntartásában.

Ezért szoros kapcsolat van az emberi emlékezet és a szinaptikus görbület között. Proaktív léttel, új ismeretek elsajátításával, különféle társas tevékenységekben való részvétellel növelhető a szinaptikus görbület, erősíthető a neuronok közötti kapcsolat, ezáltal javítható a személyes memória. Látható, hogy javítanunk kell a memórián, a Cistanche pedig jelentősen javíthatja a memóriát, mivel antioxidáns, gyulladáscsökkentő és öregedésgátló hatása van, ami segíthet csökkenteni az oxidációt és a gyulladásos reakciókat az agyban, ezáltal megóvva az agy egészségét. idegrendszer. Ezen túlmenően, a Cistanche elősegítheti az idegsejtek növekedését és helyreállítását is, ezáltal javítva a neurális hálózatok összekapcsolhatóságát és működését. Ezek a hatások javíthatják a memóriát, a tanulási képességet és a gondolkodási sebességet, valamint megelőzhetik a kognitív diszfunkciók és a neurodegeneratív betegségek előfordulását.

Kattintson most az agyműködés javításához

A kétirányú ANOVA kimutatta, hogy a genotípus és a futópad gyakorlat jelentős hatással volt a szinaptikus görbületre mind a hippocampusban (genotípus: F1, 56=17.4, p < 0.0{{29} }1, futópad gyakorlat: F1,56=5.0, p=0.030 genotípus × futópad gyakorlat interakció: F1,56=6.8,p {{14}; }.012; 3F ábra) és a prefrontális kéreg (genotípus: F1,53=5.1, p=0.029; futópad gyakorlat: F1,53=5.3, p {{25} }.026; genotípus × futópad gyakorlat interakció: F1,53=7.0, p=0.011; 3G. ábra). Tukey post hoc tesztjei azt mutatták, hogy a hippocampus (p < 0,001; 3F ábra) és a prefrontális kéreg (p=0,001; 3G ábra) szinaptikus görbülete szignifikánsan csökkent a 3×Tg-AD kontrollcsoportban a 3×Tg-AD kontrollcsoporthoz képest. nem Tg kontroll csoport.

A Treadmillexercise előkezelés növelte a szinaptikus görbületet mind a hippocampusban (p {0}.001; 3F ábra), mind a prefrontális kéregben (p < 0,001; 3G ábra) 3×Tg-AD egerekben.

Mindeközben a kétirányú ANOVA azt mutatta, hogy a genotípus és a futószalagos gyakorlat jelentős hatással volt a posztszinaptikus denzitás vastagságára, mind a hippocampusban (genotípus: F1, 56=26.3,p < 0.{{8} }01; futópad gyakorlat: F1,56=8.0, p=0.007 genotípus × futópad gyakorlat interakció: F1,56=4.1, p {{14 }}.047; 3H ábra) és a prefrontális kéreg (genotípus: F1,55=34.2,p < 0,001; futópad gyakorlat: F1,55=11.1, p=0.002; genotípus × futópad gyakorlat interakció: F1,55=4.9, p=0.032 3I. ábra;

Tukey post hoc tesztjei azt mutatták, hogy a hippocampus és a prefrontális kéreg posztszinaptikus sűrűségének vastagsága szignifikánsan csökkent a 3×Tg-AD kontrollcsoportban a nem Tg kontroll csoporthoz képest (p < 0,001; 3F ábra, I ).

A futópadon végzett gyakorlatok előkezelése növelte a posztszinaptikus denzitás vastagságát mind a hippocampusban (p {0},001; 3F ábra), mind a prefrontális kéregben (p < 0,001; 3I. ábra) 3×Tg-AD egerekben.

3.3. A futópad gyakorlatok hatása a szinaptofizin (Syn) és a PSD95 expressziójára a hippocampusban és a prefrontális kéregben 3×Tg-AD egerekben

A Syn egy specifikus preszinaptikus marker, a PSD{0}} pedig egy specifikus posztszinaptikus marker a serkentő szinapszisokhoz [53,54].

Tovább vizsgáltuk a Syn és a PSD95 expresszióját a hippocampusban és a prefrontális kéregben ebben a négy egércsoportban (4A ábra). A hippocampus esetében a kétirányú ANOVA azt mutatta, hogy a genotípus és a futópad gyakorlat jelentős fő hatással volt a Syn expressziójára (genotípus: F1, 23=5.5, p=0.029; treadmillexercise: F1, 23=14.9, p < 0,001, 4B. ábra), de nem volt szignifikáns kölcsönhatás a genotípus és a futópad gyakorlat között a Syn expressziójában (genotípus × treadmillexercise interakció: F1, 23=1.2, p=0.292; 4D. ábra).

A prefrontális kéreg esetében a kétutas ANOVA azt jelezte, hogy a genotípusnak nincs jelentős fő hatása a Syn expressziójára (genotípus: F1,23=1.2, p=0.278), de szignifikáns kölcsönhatás volt genotípus és futópad gyakorlat között a Syn kifejezésére (futópad gyakorlat: F1,23=11.9, p=0.002;genotípus × futópad gyakorlat interakció: F1,23=11.2, p { {14}}.003 4C. ábra).

Tukey posthoc tesztjei azt mutatták, hogy a Syn expressziója a hippocampusban (p=0.025; 4B. ábra) és a prefrontális kéregben (p=0.005; 4C. ábra) szignifikánsan csökkent a 3×Tg-AD során kontrollcsoport a nem Tg kontrollcsoporthoz képest.

A futópadon végzett gyakorlatok előkezelése növelte a Syn expresszióját mind a hippocampusban (p {0}},002; 4B. ábra), mind a prefrontális kéregben (p < 0,001; 4C ábra) 3×Tg-AD egerekben.

A PSD95 expresszióját illetően a kétirányú ANOVA kimutatta, hogy a genotípus és a futószalagos gyakorlat nem volt szignifikáns hatással a PSD95 expressziójára a hippocampusban (genotípus: F1, 23=3.3, p=0).{27}} 82. futópad gyakorlat: F1,23=7.5,p=0.013 genotípus × futópad gyakorlat: F1,23=0.9, p=0.344; 4D) és prefrontális kéreg (genotípus: F1,23=0.4, p=0.514; futópad gyakorlat: F1,23=15.2, p < 0,001;genotípus × futópad gyakorlat interakció: F1 ,23=3.3, p=0.083 4E). Az eredeti Western blotokat az S1 kiegészítő ábra tartalmazza.

4. ábra. A futópad gyakorlat elősegíti a Syn és a PSD95 expresszióját a hippocampusban és a prefrontális kéregben 3×Tg-AD egerekben. (A) A hippocampus és a prefrontális kéreg homogenizátum Syn, PSD95 és GAPDH reprezentatív Western-blotjait ebből a négy egércsoportból készítettük. (B, C)

Az összesített adatok azt mutatták, hogy a hippokampusz Syn (B; * p < {{0}}.05, n=6) és a prefrontális kéreg (C; ** p < 0,01, n=6) szignifikánsan csökkentek a 3×Tg-AD kontrollcsoportban a thenon-Tg kontrollcsoporthoz képest, és ezt a csökkenést a futópados edzés előkezelés blokkolta mind a hippocampusban (B), mind a prefrontális kéregben (C) (** p < 0,01, n=6). (D, E)

Nem volt szignifikáns hatás a PSD95-re a nem Tg-kontroll, a nem-Tg-terhelés, a 3×Tg-AD kontroll és a 3×Tg-AD gyakorlóegerek között a hippocampusban (D; p > 0).{10} }5, n=6) és a prefrontális kéreg (E; p > 0,05, n=6).

Az immunreaktivitást GAPDH-ra normalizáltuk, és a nem-Tg kontrollcsoport százalékaként mutattuk be. Mindegyik adatkészletet 3 egértől szereztük be.

3.4. A futópad gyakorlat megnövelte a hippocampus és a prefrontális kéreg axonhosszát és dendrites komplexitását 3×Tg-AD egerekben

Az axonok és a dendritek jelentik a szinaptikus plaszticitás szerkezeti alapját. Ezt követően Golgi-festéssel értékeltük a hippocampus és a prefrontális cortexin 3×Tg-AD egerek axonhosszát és dendrites komplexitását (5A. ábra).

A kétutas ANOVA kimutatta, hogy a genotípus és a futópad gyakorlat jelentős hatással volt a hippokampusz axonhosszára (genotípus: F1,45=43.6, p < 0.0{{2{{ 24}}}}1; futópad gyakorlat: F1,45=25.7, p < 0.001. genotípus × futópad gyakorlat: F1,{{12 }}.1, p=0.049. 5B. ábra), a prefrontális kéreg (genotípus:F1,43=41.6, p < 0.001; futópad) gyakorlat: F1,43=28.0, p < 0,001 genotípus × treadmillexercise interakció: F1,43=5.4, p=0.025) és a dendritikus komplexitás; hippocampus (genotípus: F1,36=166.8, p < 0.001; futópad gyakorlat: F1,36=57.5, p < 0.001;genotípus × futópad gyakorlat interakció: F1,36=5.2 , p=0.029; 5D ábra) és a prefrontális kéreg (genotípus: F1,42=52.3, p < 0,001; futópad gyakorlat: F1,42=62.6, p < 0,001 ;genotípus × futópad gyakorlat interakció: F1,42=5.7, p=0.022 5E. ábra);

Tukey posthoc tesztjei azt mutatták, hogy a hippocampus és a prefrontális kéreg axonhossza és dendrites komplexitása szignifikánsan csökkent a 3×Tg-AD kontrollcsoportban a nem Tg kontroll csoporthoz képest (p < 0,001; 5B–E ábra). ).

A futószalagos gyakorlat megnövelte az axonhosszt és a dendritikus komplexitást a hippocampusban és a prefrontális kéregben 3×Tg-AD egerekben (p < 0.001; 5B-E ábra). Eközben a futópadon végzett gyakorlat növelte az axonhosszt és a dendrit komplexitást a hippocampusban és a prefrontális kéregben nem Tg egerekben (p < 0,05; 5B–E ábra).

5. ábra. A futópad gyakorlat növeli a hippocampus és a prefrontális kéreg axonhosszát és dendrites komplexitását 3×Tg-AD egerekben. (A) Reprezentatív Golgi festési képek a hippokampuszról és a prefrontális kéregről nem Tg kontroll, nem Tg edzés, 3×Tg-AD kontroll és 3×Tg-AD gyakorló egereknél. (B, C) A hippocampus (B) és a prefrontális kéreg (C) axonhossza szignifikánsan csökkent a 3×Tg-AD kontrollcsoportban a nem Tg kontroll csoporthoz képest (** p < 0). {18}}1, n=9–13 képmetszet, 3–5 sejt/képmetszet), és ezt a csökkenést a futópadon végzett gyakorlatok előkezelése gátolta mind a hippocampusban (B), mind a prefrontális kéregben (C) (** p < 0,01, n=9–13).

A futópad gyakorlata megnövelte az axonhosszt a hippocampusban (B) és a prefrontális kéregben (C) nem Tg egerekben (* p < 0.05,n=9–13 képrészlet) . (D, E) A hippocampus (D) és a prefrontális kéreg (E) dendrites komplexitása szignifikánsan csökkent a 3×Tg-AD kontrollcsoportban a nem Tg kontroll csoporthoz képest (** p < 0). 01, n=9–13 képrészlet), és ezt a csökkenést gátolta a futópadon végzett gyakorlatok előkezelése mind a hippocampusban (D), mind a prefrontális kéregben (E) (** p < 0,01, n=9–13) ).

A futópad gyakorlat növelte a dendritikus komplexitást a hippocampusban (D) és a prefrontális kéregben (E) nem Tg egerekben (* p < 0.05, n=9–13 képrészlet). Mindegyik adatkészletet 3 egértől szereztük be.

3.5. A futópad gyakorlat javította a hippocampus és a prefrontális kéreg dendritikus tüskék számát 3×Tg-AD egerekben

A dendrittüskék a neuronális serkentő szinaptikus transzmisszió eredeti helyei, morfológiájuk és szerkezetük dinamikus mind normál in vivo, mind szinaptikus plaszticitás körülményei között [55].

Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a dendrittüskék dinamikája összefüggésben van a tanulással és a memóriával, míg a vékony, gombás és tömzsi tüskék eltérő szerepet játszanak a tanulásban és a memóriában [56].

Tovább elemeztük a másodlagos dendritek dendritgerinceinek számát, és három típusba soroltuk őket (vékony, gombás és tömzsi) a gerincfej, a nyak és a hosszúság morfológiai jellemzői alapján (lásd 2. szakasz, 6A ábra).

A kétirányú ANOVA kimutatta, hogy a genotípus és a futópad gyakorlat jelentős hatással volt a tüskék számára mindkét hippocampusban (genotípus: F1, 31=140.0, p < 0.0 {{2{25}}}}1 }.005; 6B. ábra) és prefrontális kéreg (genotípus: F1,31=89.4, p < 0,001; futópad gyakorlat: F1,31=31.5, p < 0,001;genotípus × futópad gyakorlat interakció: F1 ,31=6.5, p=0.017; 6C. ábra);

Tukey posthoc tesztjei azt mutatták, hogy a hippocampus és a prefrontális kéreg tüskéinek száma szignifikánsan csökkent a 3×Tg-AD kontrollcsoportban a nem Tg kontrollcsoporthoz képest (p < 0.001; 6B, C ábra).

A futópadon végzett gyakorlatok előkezelése megakadályozta a tüskék számának csökkenését mind a hippocampusban, mind a prefrontális kéregben 3×Tg-AD egerekben (p < 0,001; 6B, C ábra). Eközben a futópadon végzett gyakorlatok növelték a hippocampus (p=0.043; 6B. ábra) és a prefrontális kéreg (p=0.039; 6C. ábra) tüskék számát az innon-Tg egerekben.

Továbbá a hippocampus és a prefrontalcortex gerinceinek száma szignifikánsan csökkent a 3×Tg-AD edzéscsoportban a nem Tgkontroll csoporthoz képest (p < 0,001; 6B, C ábra).

A tüskék vékonynak tekinthetők, ha a hossza nagyobb, mint a nyak átmérője, és a fej és a nyak átmérője hasonló [47]. A vékony tüskék néhány nap alatt megjelennek és eltűnnek, és olyan biokémiai jeleket koncentrálnak, mint a Ca2+, biztosítva a tanuláshoz szükséges szinaptikus specifitást [56,57].

A kétutas ANOVA kimutatta, hogy a genotípus és a treadmillexercise szignifikáns hatással volt a vékony tüskékre mindkét hippocampusban (genotípus:F1,31=74.3, p < 0.0{{2{ {25}}}}1. futópad gyakorlat: F1,31=39.4, p < 0.001 genotípus × treadmillexe interakció: F1,31=3.5, p {{14; }}.073; 6D. ábra) és a prefrontális kéreg (genotípus:F1,31=39.3, p < 0,001; futópad gyakorlat: F1,31=27.4, p < 0,001; genotípus × treadmillexe interakció: F1,31=4.4, p=0.044; 6E. ábra); Tukey post hoc tesztjei azt mutatták, hogy a hippocampus és a prefrontális kéreg vékony tüskéi szignifikánsan csökkentek a 3×Tg-AD kontrollcsoportban a nem Tg kontroll csoporthoz képest (p < 0,001; 6D, E ábra).

A futópadon végzett gyakorlatok előkezelése megakadályozta a tüskék számának csökkenését mind a hippocampusban, mind a prefrontális kéregben 3×Tg-AD egerekben (p < 0,001; 6D, E ábra).

Eközben a futópadon végzett gyakorlat növelte a hippocampus (p=0.004; 6D ábra) és a prefrontális kéreg (p=0.036; 6E ábra) tüskék számát nem Tg egerekben.

6. ábra. A futópad gyakorlat javítja a hippocampus és a prefrontalcortex dendrites gerincének számát 3×Tg-AD egerekben. (A) Reprezentatív Golgi festési képek a CA1 piramis neuronok másodlagos dendritjeiről a hippocampusban és az V. réteg piramis neuronjaiban, a prefrontális kéregben Innon-Tg kontroll, nem Tg gyakorlat, 3×Tg-AD kontroll és 3×Tg-AD gyakorló egerek .

A dendrites tüskék a téglalapok, háromszögek és körök vékonyak, gomba alakúak és tömzsi dendrit tüskék. (B, C) A hippocampus (B) és a prefrontális kéreg (C) tüskék száma jelentősen csökkent a 3×Tg-AD hatására. kontrollcsoportot a nem Tg kontrollcsoporthoz képest (*** p < 0.001, n=8), és ezt a csökkenést a futópados edzés előkezelés blokkolta mind a hippocampusban ( B) és prefrontalcortex (C) (*** p < 0,001, n=8 dendrit, rendre).

A futópadon végzett gyakorlatok előkezelése növelte a gerincoszlop számát a hippocampusban (B) és a prefrontális kéregben (C) nem-Tg egerekben (** p < 0,01, n=8 dendrit). (D, E)

A hippocampus (D) és a prefrontális kéreg (E) vékony tüskéi szignifikánsan csökkentek a 3×Tg-AD kontrollcsoportban a nem Tg kontrollcsoporthoz képest (*** p < 0). }}01, n=8), és ezt a csökkenést gátolta a futópadon végzett gyakorlatok előkezelése mind a hippocampusban (D), mind a prefrontális kéregben (E) (*** p < 0,001, n=8).

A futópadon végzett gyakorlatok előkezelése növelte a hippocampus (D; ** p < {{0}}.01, n=8) és a prefrontális kéreg (E; * p < {) gerincének számát {10}.05, n=8) nem Tg egerekben. (F–I) A prefrontális kéreg (G, I) gombái (** p < 0,01, n=8) és tömzsi tüskék (*** p < 0,001, n=8) szignifikánsan csökkent a 3×Tg-AD kontrollcsoportban a nem Tg kontrollcsoporthoz képest, és ezt a csökkenést a futópados edzés előtti kezelés blokkolta mind a prefrontális kéregben (*** p < 0,001, n=8).

A futópadon végzett gyakorlatok előkezelése növelte a gombák (** p < {{0}},01, n=8) és a prefrontalcortex (G p < 0,05, n=8) tömzsi gerincét , I) nem Tg egerekben.

Nem volt szignifikáns hatás a gombákra és a hippocampus tompa tüskéire a nem Tg kontroll, nem Tg gyakorlat, 3×Tg-AD kontroll és 3×Tg-AD gyakorló egerek között (F, H; p > 0 .05, n=8). Mindegyik adatkészletet 3 egértől szereztük be.

For more information:1950477648nn@gmail.com