بررسی مداخله‌ی تمرین هوازی بلند مدت بر حافظه‌ی اجتنابی غیر فعال موش‌های صحرایی نر

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزشی، واحد بروجرد، دانشگاه آزاد اسلامی، بروجرد، ایران

2 استاد، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده‌ی علوم ورزشی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

3 استاد، گروه فیزیولوِژی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

4 دانشیار، گروه پاتولوژی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه: تأثیر تمرین‌های استقامتی در بهبود عملکرد مغز (هیپوکامپ) با تأکید بر یادگیری و حافظه، قابل تأمل است. هدف از انجام این مطالعه، بررسی بیشتر این نقش بر حافظه‌ی کوتاه مدت و یادگیری اجتنابی است.روش‌ها: در این مطالعه، 30 سر موش صحرایی نر نژاد Wistar، در 3 گروه ده‌تایی شامل گروه تمرین هوازی، گروه‌ شاهد و گروه کنترل بودند که به ‌طور تصادفی تفکیک شدند. موش‌های صحرایی با شدت کار زیر بیشینه به مدت 60-20 دقیقه و هفته‌ای 5 روز برای ده هفته، روی تردمیل دویدند. سنجش یادگیری و حافظه‌ی اجتنابی غیر فعال با استفاده از Shuttle box انجام شد. میانگین تغییرات یادگیری و حافظه‌ی اجتنابی در آغاز و زمان‌های صفر، 12 و 24 ساعت پس از شوک الکتریکی در گروه‌های سه‌گانه به روش‌های Repeated measures ANOVA و One-way ANOVA مقایسه گردید.یافته‌ها: مداخله‌ی ورزش هوازی، تغییرات معنی‌دار حافظه‌ی اجتنابی بین گروهی را در زمان‌های 12 و 24 ساعت پس از اعمال شوک الکتریکی نشان داد. 12 ساعت پس از شوک، اختلافات معنی‌داری بین گروه‌های کنترل و ورزش (010/0 > P)، شاهد و ورزش (001/0 > P) مشاهده شد. همچنین، 24 ساعت پس از شوک، اختلافات معنی‌داری در گروه‌های کنترل و ورزش (050/0 > P)، ورزش و شاهد (010/0 > P) وجود داشت. در گروه ورزش با مقایسه‌ی درون گروهی بین زمان‌های صفر، 12 و 24 ساعت بعد از شوک، اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد (050/0 < P).نتیجه‌گیری: به نظر می‌رسد که ورزش استقامتی با شدت‌های معادل 75-50 درصد درصد بیشترین اکسیژن مصرفی، تأثیر مثبت بر تثبیت یادگیری و حافظه‌ی اجتنابی غیر فعال موش‌های صحرایی نر دارد که احتمال می‌رود از بهبود عملکرد مغز (هیپوکامپ) حکایت دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating the Intervention of Long-Term Aerobic Exercise on the Passive Avoidance Memory in Male Rats

نویسندگان [English]

  • Mahnaz Sinaei 1
  • Farzad Nazem 2
  • Hojatolah Alaei 3
  • Ardeshir Talebi 4
1 PhD Student, Department of Exercise Physiology, Borujerd Branch, Islamic Azad University, Borujerd, Iran
2 Professor, Department of Exercise Physiology, School of Sport Sciences, Bu-Ali Sina University, Hamadan, Iran
3 Professor, Department of Physiology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
4 Associate Professor, Department of Physiology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: The effect of endurance training on improving the performance of the hippocampus can be considered with emphasis on learning and memory. The purpose of this study was further investigation of this role in short-term memory and avoidance learning.Methods: 30 male Wistar rats were randomly divided into 3 groups of 10, including aerobic training, sham, and control groups. The rats ran on the treadmill with the intensity of the submaximal for 20 to 60 minutes, 5 days a week, for ten weeks. Passive avoidance memory and learning were measured using shuttle box. The mean changes in learning and avoidance memory were compared at the beginning, and zero, 12 and 24 hours after electric shock in three groups using repeated measures and one-way ANOVA.Findings: Aerobic exercise intervention showed significant changes between passive avoidance memory at 12 and 24 hours after electrical shock. At 12 hours after shock, there were significant differences between control and exercise group (P < 0.010), and the sham and exercise group (P < 0.001). In addition, at 24 hours after shock, there were significant differences between the control and exercise groups (P < 0.050), and the sham and exercise groups (P < 0.010). There were not significant differences in exercise group within group comparison between zero, 12, and 24 hours after electrical shock (P > 0.050 for all).Conclusion: It seems that endurance exercise with the maximal oxygen uptake (VO2 max) of 55-75 percent has a positive effect on the stabilization of passive avoidance memory and learning in male rats; which probably shows the improvement of brain function (hippocampus).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Avoidance learning
  • Aerobic Exercise
  • Memory
  • Short-term
  • Rat

مراجع

  1. Radahmadi M, Alaei H, Sharifi MR, Hosseini N. Preventive and therapeutic effect of treadmill running on chronic stress-induced memory deficit in rats. J Bodyw Mov Ther 2015; 19(2): 238-45.
  2. Mang CS, Campbell KL, Ross CJ, Boyd LA. Promoting neuroplasticity for motor rehabilitation after stroke: Considering the effects of aerobic exercise and genetic variation on brain-derived neurotrophic factor. Phys Ther 2013; 93(12): 1707-16.
  3. Petzinger GM, Fisher BE, McEwen S, Beeler JA, Walsh JP, Jakowec MW. Exercise-enhanced neuroplasticity targeting motor and cognitive circuitry in Parkinson's disease. Lancet Neurol 2013; 12(7): 716-26.
  4. Stoykov ME, Madhavan S. Motor priming in neurorehabilitation. J Neurol Phys Ther 2015; 39(1): 33-42.
  5. Kleim JA, Jones TA. Principles of experience-dependent neural plasticity: implications for rehabilitation after brain damage. J Speech Lang Hear Res 2008; 51(1): S225-S239.
  6. Quaney BM, Boyd LA, McDowd JM, Zahner LH, He J, Mayo MS, et al. Aerobic exercise improves cognition and motor function poststroke. Neurorehabil Neural Repair 2009; 23(9): 879-85.
  7. Wang DC, Lin YY, Lin HT. Recovery of motor coordination after exercise is correlated to enhancement of brain-derived neurotrophic factor in lactational vanadium-exposed rats. Neurosci Lett 2015; 600: 232-7. Hawley JA, Hargreaves M, Joyner MJ, Zierath JR. Integrative biology of exercise. Cell 2014; 159(4): 738-49.
  8. Heinonen I, Kalliokoski KK, Hannukainen JC, Duncker DJ, Nuutila P, Knuuti J. Organ-specific physiological responses to acute physical exercise and long-term training in humans. Physiology (Bethesda) 2014; 29(6): 421-36.
  9. Lehnen AM, Leguisamo NM, Pinto GH, Markoski MM, De Angelis K, Machado UF, et al. The beneficial effects of exercise in rodents are preserved after detraining: a phenomenon unrelated to GLUT4 expression. Cardiovasc Diabetol 2010; 9: 67.
  10. Jee YS, Ko IG, Sung YH, Lee JW, Kim YS, Kim SE, et al. Effects of treadmill exercise on memory and c-Fos expression in the hippocampus of the rats with intracerebroventricular injection of streptozotocin. Neurosci Lett 2008; 443(3): 188-92.
  11. Sim YJ, Kim H, Kim JY, Yoon SJ, Kim SS, Chang HK, et al. Long-term treadmill exercise overcomes ischemia-induced apoptotic neuronal cell death in gerbils. Physiol Behav 2005; 84(5): 733-8.
  12. Radak Z, Kaneko T, Tahara S, Nakamoto H, Pucsok J, Sasvari M, et al. Regular exercise improves cognitive function and decreases oxidative damage in rat brain. Neurochem Int 2001; 38(1): 17-23.
  13. Chen HI, Lin LC, Yu L, Liu YF, Kuo YM, Huang AM, et al. Treadmill exercise enhances passive avoidance learning in rats: the role of down-regulated serotonin system in the limbic system. Neurobiol Learn Mem 2008; 89(4): 489-96.
  14. Cechetti F, Worm PV, Elsner VR, Bertoldi K, Sanches E, Ben J, et al. Forced treadmill exercise prevents oxidative stress and memory deficits following chronic cerebral hypoperfusion in the rat. Neurobiol Learn Mem 2012; 97(1): 90-6.
  15. Radahmadi M, Alaei H, Sharifi MR, Hosseini N. The effect of synchronized running activity with chronic stress on passive avoidance learning and body weight in rats. Int J Prev Med 2013; 4(4): 430-7.
  16. Biedermann S, Fuss J, Steinle J, Auer MK, Dormann C, Falfan-Melgoza C et al. The hippocampus and exercise: histological correlates of MR-detected volume changes. Brain Struct Funct 2016; 221(3):1353-63.
  17. Azizi Malekabadi H, Alaei H, Hosseini M. The Effect of short- term physical activity (treadmill running) on spatial learning and memory in the intact and morphine dependent male rats. J Isfahan Med Sch 2008; 26(89): 135-46. [In Persian].
  18. Kim SE, Ko IG, Kim BK, Shin MS, Cho S, Kim CJ, et al. Treadmill exercise prevents aging-induced failure of memory through an increase in neurogenesis and suppression of apoptosis in rat hippocampus. Exp Gerontol 2010; 45(5): 357-65.
  19. Endres M, Gertz K, Lindauer U, Katchanov J, Schultze J, Schrock H, et al. Mechanisms of stroke protection by physical activity. Ann Neurol 2003; 54(5): 582-90.
  20. Tanaka M, Iijima N, Miyamoto Y, Fukusumi S, Itoh Y, Ozawa H, et al. Neurons expressing relaxin 3/INSL 7 in the nucleus incertus respond to stress. Eur J Neurosci 2005; 21(6): 1659-70.
  21. Banerjee A, Shen PJ, Ma S, Bathgate RA, Gundlach AL. Swim stress excitation of nucleus incertus and rapid induction of relaxin-3 expression via CRF1 activation. Neuropharmacology 2010; 58(1): 145-55.
  22. Hosseini N, Alaei H, Reisi P, Radahmadi M. The effect of treadmill running on memory before and after the NBM-lesion in rats. J Bodyw Mov Ther 2013; 17(4): 423-9.
  23. Uda M, Ishido M, Kami K, Masuhara M. Effects of chronic treadmill running on neurogenesis in the dentate gyrus of the hippocampus of adult rat. Brain Res 2006; 1104(1): 64-72.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 36، شماره 470 - شماره پیاپی 470
فروردین و اردیبهشت 1397
صفحه 194-200

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 05 اسفند 1396
  • تاریخ بازنگری:
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار