تاثیر 4 هفته تمرین هوازی بر عملکرد یادگیری و حافظه فضایی و پویایی میتوکندریایی در بافت هیپوکمپ رت‌های پیر

زمینه و هدف: اختلالات میتوکندریایی از عوامل اصلی خطرزا در ایجاد بیماری های عصبی مرتبط با پیری بشمار می روند. از سوی دیگر، ورزش هوازی اثرات مفیدی بر سلامت مغز و عملکرد شناختی دارد و پویایی میتوکندریایی را بهبود می بخشد. از این رو، هدف از مطالعه حاضر، بررسی اثر 4 هفته تمرین هوازی بر عملکرد یادگیری و حافظه فضایی و پویایی میتوکندریایی در بافت هیپوکمپ رت های پیر بود.روش کار : بدین منظور، تعداد 14 سر رت نر بالغ نژاد ویستار 20 ماهه به روش تصادفی ساده به 2 گروه ورزش هوازی (تعداد = 7 سر) و گروه کنترل (تعداد = 7 سر) تقسیم شدند. گروه ورزش 4 هفته تمرین دویدن روی نوارگردان (5 روز در هفته با سرعت 10 الی 15 متر بر دقیقه) را اجرا نمودند. چهل و هشت ساعت پس از آخرین جلسه تمرینی حیوانات تحت آزمون رفتاری قرار گرفتند. بیست و چهار ساعت بعد از آزمون رفتاری تمامی رت ها کشته شدند و بافت هیپوکمپ استخراج شد. بیان mrna ژن های opa1، mfn2 وdrp1 با استفاده از روش realtime-pcr مورد سنجش قرار گرفت. برای تجزیه و تحلیل آماری از آزمون t مستقل استفاده شد. نتایج: تمرین هوازی در حیوانات پیر عملکرد یادگیری و حافظه فضایی را بهبود بخشید و میزان بیان ژن opa1 هیپوکمپ را افزایش و میزان بیان ژنdrp1 را در مقایسه با گروه کنترل کاهش داد (0/01≥p).نتیجه گیری: به نظر می رسد که تمرین هوازی می تواند عملکرد میتوکندری های مغز را از طریق تعدیل فرایندهای همجوشی و شکافت بهبود بخشیده و به عنوان یک روش غیردارویی موثر برای مقابله با اختلالات یادگیری و حافظه در پیری در نظر گرفته شود.

The Effect of 4 Weeks of Aerobic Training on Spatial Learning, Memory Performance and Mitochondrial Dynamics in the Hippocampal Tissue of Old Rats

Background & objectives: Mitochondrial dysfunction is one of the main risk factors for neurological diseases which are associated with aging. On the other hand, aerobic exercise has beneficial effects on the brain health and cognitive function, and also improves mitochondrial dynamics. Therefore, the aim of the present study was to investigate the effect of 4 weeks of aerobic exercise on spatial learning, memory performance and mitochondrial dynamics in the hippocampal tissue of old rats.Methods: For this purpose, 14 male Wistar rats at 20 months of age were randomly divided into 2 groups: aerobic exercise (n=7) and control group (n=7). The exercise group performed 4 weeks of treadmill training (5 days per week at a speed of 10 to 15 m/min). Fortyeight hours after the last training session, the animals underwent behavioral tests. Twentyfour hours after the behavioral test, all rats were killed and hippocampal tissue was extracted. The mRNA expression of OPA1, Mfn2 and Drp1 genes were assayed using Real TimePCR. The Independent t test was used for statistical analysis.Conclusion: Aerobic exercise in old animals improved spatial learning and memory performance, increased hippocampal OPA1 gene expression, and decreased Drp1 gene expression compared to the control group (p≤0.01).Conclusion: It seems that aerobic exercise can improve the function of brain mitochondria by modulating fusion and fission processes and it can be considered as an effective nonpharmacological method to deal with agingrelated learning and memory perturbations.