व्यायाम में से एक है सबसे अच्छा अध्ययन किया और सबसे शक्तिशाली तरीकों में की रक्षा करने से मस्तिष्क की उम्र से संबंधित संज्ञानात्मक गिरावट और के लिए दिखाया गया है में सुधार अनुभूति में व्यक्तियों के जोखिम पर neurodegenerative रोग के इस तरह के अल्जाइमर रोग के रूप में और frontotemporal मनोभ्रंश-यहां तक कि उन लोगों के साथ दुर्लभ जीन वेरिएंट है कि अनिवार्य रूप से नेतृत्व करने के लिए पागलपन.

लेकिन कई पुराने वयस्कों के लिए सक्षम नहीं हैं, नियमित रूप से व्यायाम के कारण भौतिक सीमाओं या विकलांग, और शोधकर्ताओं ने लंबे समय के लिए खोज की है कि चिकित्सा प्रदान कर सकता है के कुछ ही स्नायविक लाभ के साथ लोगों में कम शारीरिक गतिविधि का स्तर.

नए अध्ययन में प्रकाशित, जुलाई 9, 2020 में विज्ञानपता चला है कि के बाद चूहों व्यायाम, उनके यकृत स्रावित एक प्रोटीन बुलाया Gpld1 रक्त में. के स्तर में इस प्रोटीन में रक्त के अनुरूप करने के लिए बेहतर संज्ञानात्मक समारोह में आयु वर्ग के चूहों, और के साथ एक सहयोग UCSF स्मृति और उम्र बढ़ने के केंद्र में पाया है कि एंजाइम भी ऊंचा रक्त में बुजुर्गों की, जो मनुष्य नियमित रूप से व्यायाम है. लेकिन शोधकर्ताओं ने पता चला है कि बस की राशि में वृद्धि Gpld1 द्वारा उत्पादित माउस जिगर प्रदान कर सकता है में से कई एक ही मस्तिष्क लाभ के रूप में नियमित रूप से व्यायाम है ।

“अगर वहाँ थे एक दवा का उत्पादन किया है कि एक ही मस्तिष्क लाभ व्यायाम के रूप में, हर किसी के लिए किया जाएगा । अब हमारे अध्ययन से पता चलता है कि कम से कम कुछ इन लाभों के एक दिन हो सकता है गोली के रूप में उपलब्ध ने कहा,” अध्ययन के वरिष्ठ लेखक शाऊल Villeda, पीएचडी, UCSF सहायक प्रोफेसर के विभागों में शरीर रचना विज्ञान और भौतिक चिकित्सा और पुनर्वास विज्ञान है.

Villeda प्रयोगशाला पहले दिखाया गया है कि जैविक कारकों के रक्त में मौजूद युवा चूहों को फिर से जीवंत कर सकते हैं उम्र बढ़ने माउस मस्तिष्क, और इसके विपरीत, कारकों में रक्त के बूढ़े चूहों पर ला सकते हैं समय से पहले उम्र से संबंधित संज्ञानात्मक गिरावट में युवा चूहों.

इन पिछले परिणाम का नेतृत्व किया Villeda प्रयोगशाला में स्नातक छात्र Alana Horowitz और postdoctoral शोधकर्ता Xuelai प्रशंसक, पीएचडी, को आगे बढ़ाने के लिए रक्त जनित कारकों हो सकता है कि यह भी प्रदान के व्यायाम के लाभ भी है, जो जाना जाता है के लिए फिर से जीवंत उम्र बढ़ने के मस्तिष्क में एक समान फैशन था क्या करने के लिए प्रयोगशाला में देखा है “युवा रक्त” प्रयोगों.

Horowitz और प्रशंसक ले लिया रक्त से आयु वर्ग के चूहों था, जो नियमित रूप से प्रयोग के लिए सात सप्ताह प्रशासित और यह करने के लिए आसीन आयु वर्ग के चूहों. उन्होंने पाया कि चार महीने के इस इलाज के उत्पादन में नाटकीय सुधार सीखने और स्मृति में बड़े चूहों के लिए इसी तरह क्या देखा था चूहों में था, जो नियमित रूप से प्रयोग किया. जब वे जांच की’ जानवरों के दिमाग में, वे का सबूत नहीं मिला बढ़ाया नए न्यूरॉन्स के उत्पादन में इस क्षेत्र के रूप में जाना जाता हिप्पोकैम्पस, एक अच्छी तरह से प्रलेखित के लिए प्रॉक्सी के कायाकल्प व्यायाम के लाभ.

खोज करने के लिए क्या विशिष्ट जैविक कारकों रक्त में हो सकता है इन प्रभावों के पीछे, होरोवित्ज, प्रशंसक और उनके सहयोगियों मापा मात्रा के विभिन्न घुलनशील प्रोटीन के रक्त में सक्रिय बनाम आसीन चूहों. वे पहचान की 30 उम्मीदवार प्रोटीन, जिनमें से 19, उनके आश्चर्य करने के लिए, मुख्य रूप से थे से व्युत्पन्न जिगर और जिनमें से कई के पहले किया गया था से जुड़े कार्यों को नियंत्रित करने में शरीर की चयापचय. इनमें से दो प्रोटीन-Gpld1 और Pon1 — बाहर खड़ा था के रूप में विशेष रूप से महत्वपूर्ण चयापचय की प्रक्रिया के लिए, और के शोधकर्ताओं ने अध्ययन करने के लिए चुना Gpld1 और अधिक विस्तार में क्योंकि कुछ पिछले अध्ययनों की जांच की थी इसके कार्य.

“हमें लगा कि यदि इस प्रोटीन पहले से ही गया था अच्छी तरह से जांच की, किसी को होता है पर ठोकर खाई इस आशय की,” Villeda कहा. “मैं करने के लिए की तरह कहते हैं-जा रहे हैं अगर आप एक जोखिम लेने के लिए की खोज के द्वारा कुछ नया, आप के रूप में अच्छी तरह से जाना।”

टीम ने पाया कि Gpld1 बढ़ जाती है, रक्त परिसंचरण में चूहों के निम्न व्यायाम, और है कि Gpld1 के स्तर सहसंबंधी के साथ मिलकर में सुधार’ जानवरों संज्ञानात्मक प्रदर्शन. विश्लेषण के मानव एकत्र डेटा के हिस्से के रूप में UCSF स्मृति और उम्र बढ़ने के केंद्र की Hillblom उम्र बढ़ने नेटवर्क के अध्ययन से पता चला है कि Gpld1 भी ऊंचा रक्त में स्वस्थ, सक्रिय बुजुर्ग वयस्कों के लिए की तुलना में कम सक्रिय बड़ों ।

परीक्षण करने के लिए कि क्या Gpld1 ही ड्राइव सकता है मनाया व्यायाम के लाभ, शोधकर्ताओं का इस्तेमाल किया जेनेटिक इंजीनियरिंग के लिए मनाना यकृत के आयु वर्ग के चूहों overproduce के Gpld1, तो मापा’ जानवरों के प्रदर्शन में कई को मापने परीक्षण है कि विभिन्न पहलुओं के बारे में अनुभूति और स्मृति । अपने विस्मय करने के लिए, तीन सप्ताह के उपचार के प्रभाव का उत्पादन किया करने के लिए इसी तरह के छह सप्ताह के नियमित रूप से व्यायाम के साथ रखा नाटकीय बढ़ जाती है में नए न्यूरॉन के विकास में हिप्पोकैम्पस.

“करने के लिए ईमानदार हो, मैं उम्मीद नहीं की थी सफल होने के लिए ढूँढने में एक अणु है कि के लिए खाते सकता है इतना के व्यायाम के लाभ मस्तिष्क पर. ऐसा लग रहा था कि अधिक होने की संभावना व्यायाम होता डालती कई छोटे, सूक्ष्म प्रभाव जोड़ है कि करने के लिए एक बड़ा लाभ है, लेकिन जो करने के लिए मुश्किल होगा अलग.” Villeda कहा. “जब मैंने देखा कि इन आंकड़ों से, मैं था पूरी तरह से फिदा हो.”

“इस के माध्यम से प्रोटीन, जिगर के लिए जवाब है, शारीरिक गतिविधि और कह पुराने मस्तिष्क पाने के लिए एन यंग,” Villeda जोड़ा गया. “यह एक उल्लेखनीय उदाहरण है-जिगर के लिए-मस्तिष्क के संचार के लिए, कि हमारे ज्ञान का सबसे अच्छा, कोई नहीं जानता था अस्तित्व में. यह बनाता है मुझे आश्चर्य है कि और क्या हम याद किया गया है द्वारा तंत्रिका विज्ञान में काफी हद तक अनदेखी नाटकीय प्रभाव के अन्य अंगों पर हो सकता है, मस्तिष्क और ठीक इसके विपरीत है।”

आगे प्रयोगशाला प्रयोगों से पता चला है कि Gpld1 जिगर द्वारा उत्पादित पारित नहीं होता है के माध्यम से तथाकथित रक्त मस्तिष्क बाधा की रक्षा करता है जो मस्तिष्क से विषाक्त या संक्रामक एजेंटों रक्त में. इसके बजाय, प्रोटीन प्रकट होता है लागू करने के लिए पर इसके प्रभाव के माध्यम से मस्तिष्क के रास्ते कि सूजन को कम करने और रक्त जमावट पूरे शरीर में. दोनों के रक्त जमावट और सूजन कर रहे हैं होने के लिए जाना जाता ऊंचा उम्र के साथ और जोड़ा गया है करने के लिए मनोभ्रंश और उम्र से संबंधित संज्ञानात्मक गिरावट.

प्रयोगशाला अब काम कर रहा है के लिए बेहतर समझ कैसे ठीक Gpld1 सूचना का आदान प्रदान के साथ अन्य जैव रासायनिक संकेतन प्रणालियों का उत्पादन करने के लिए अपने मस्तिष्क को बढ़ाने के प्रभाव की उम्मीद में, की पहचान करने के लिए विशिष्ट लक्ष्यों चिकित्सा कर सकता है कि एक दिन प्रदान की कई सुरक्षात्मक व्यायाम के लाभ उम्र बढ़ने मस्तिष्क के लिए.