啟動人體對抗疾病之本能 2/2

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啟動人體對抗疾病之本能 2/2

  1. 1. 會影響腦部自我組織 人類行為表現4 3 。 步進續 持可都,前 。退 衰遽急是更 力 憶記後之 歲二十 四而,歲七 之歲十 六在識知的 得 而積累, 析分現 表驗測的識 卅是齡 年均平的滑 下 力憶記, 外此。 歲七廿是齡 常般一 或彙字自, 稱 指究研項 此,是 的別特較比 • 年的差 落大較有歲 二 廿的佳最 現表與 績成,試測 」。況 狀 關相化老 些一現 出始開會便 項三感 間空和度速 考 思、力解 理在。 歲二廿是齡 時歲幾 卅或廿在, 人 年成的育 教好良 到受且康健 年均平 的好最現表 , 中驗測次 二十在 ,現發究研 • ,實證 果結究研「 : 道寫中告 報在他 。些早提再 。 症智失如例 , 化退力腦 或礙障 能智斷診於 齡年定 設的象對療 治 把需能可 ,程療 的況狀關相 用常試 測的似類。 號 符和字文 解猜可 並,節細事 化老能 智善改或防 預 的計設者 長年為 專今現,示 故和句 語記詳、圖 拼 覺視成完 須們他 ,中驗測種 顯果結 究研項此, 示 表授教斯 紹爾薩 人持主究研 • 各在, 育教好良過 受 且康健體 身多大 者驗測受接 • 導報合綜/正文黃 導報合綜/正文黃 導報合綜/正文黃 導報合綜/正文黃 :2009/03/16 02:39 期日新更 期日新更 期日新更 期日新更 導報合綜/正文黃 期日新更 :2009/03/16 02:39 腦力 22歲高峰 27歲起走下坡 歲高峰 歲起走下坡 腦力 22歲高峰 27歲起走下坡 歲高峰 歲起走下坡 http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/090316/4/1g401.html2 1 。年七達 長 間時究研 後前, 象對驗測為 女男的 歲十六至八 十 於介齡年 名千二 以係,告報驗 實 份 這 的 表 發 刊 期 ) gnigA fo ygol oiborueN ( 》學 物生經神化 老 《在隊團 究研學 大亞尼吉維• 授教副 芳森黃 授教副 芳森黃 授教副 芳森黃 授教副 芳森黃 。化老 始 開會便起 歲七廿 ,歲二廿在 學大濟慈 學大濟慈 學大濟慈 學大濟慈 約峰高 力腦的類人 而 ,現出會 便時輕 年在狀徵的 化退能 智多許,出 指 究研新最 學大亞 尼吉維國美 ,過不 。力能考思 失 喪是或, 西忘東 忘是老得變 與失智症之預防效果,化退 會才力腦, 了 大紀年要 人,為 以都人般一• 運動對腦部海馬迴功能 導報合綜/正文黃 導報合綜/正文黃 導報合綜/正文黃 :2009/03/16 02:39 期日新更 期日新更 期日新更腦力 22歲高峰 27歲起走下坡 歲高峰 歲起走下坡
  2. 2. 12 Environmental Enrichment 環境豐富化-2 9 。 et al., 2005; Farmer et al., 2004; van Praag et al., 1999) (Eadie 加 增 的 著 顯會 將 , 形 情 的 胞 細 生 新 造 製 迴狀齒內迴馬海部腦, (voluntary exercise) 動 運 的 主 自時 隨 以 可 們 他 許 允 或 , 1997) (environmental enrichment)(Kempermann et al., 下 激 刺境 環 的 富 豐 於 置 物 動 將 果 如 • 。 (Cameron and McKay, 2001) 胞細的新個 過 超 造 製約 天 每 , 迴 狀 齒 的 內 迴 馬 海 9000 部 腦 物 動 熟 成的 室 驗 實 , 實 證 究 研 的 近 最 • Environmental Enrichment 環境豐富化-1 基本認識-28 7 迴 迴馬海 。胞 細 經 神 的 新 造製 直 一 會 還 都 , 後 之 人 成 到 生 出 從 , 構 結 的特 獨 當 相 部 腦 是 gyrus, DG) 迴狀齒的內迴馬海 (hippocampal dentate • 。 習學與憶記是要主 關相息息能功的責 ( ) 負 所 身 本 的 迴 馬海 與 , 量 數 胞 細 經 神 的 生 新 ,造製的斷不內 的迴馬海 subgranular zone 部 腦 在 會 , 胞 細經 神 的 生 新 , 中 當 生 一 的 人 • 基本認識-1
  3. 3. 基本認識-3細經神 為化分會定 確 均胞細生 新有所 是不並然雖•%08-05 約 , 示 顯 經 已 果 結 究 研 些 一 有 , 態 型 的 胞 態型的胞 細 經神為成 化分會 ,胞細生新 (Cameron and McKay, 2001; Farmer et al., 2004; Gould et al., 1999; Kempermann et al., 1997; van Praag et al., 1999) 。•的迴狀 齒入進合融 有只, 胞細生 新些這果如 50%驗實。 胞細態型理 生 經神成形 定確並 ,內層胞細 近將有會也 月 個每,鼠 老的養 飼化準標室 270,000 。內迴狀 齒入融 胞細生新的•,量數 胞細經神生 新 造製,物 動的練 訓動運由經 。 多 很多顯明會 (Eadie et al.,2005) Haas, S., Weider, N., & Winkler, S. (2005). Adult stem cell therapy in 13 14 stroke. Current Opinion in Neurology, 18(1), 59-64. 15 基本名詞解釋 基本名詞解釋-1• (neurons) 傳 、 收 接 位 電經 神 : 胞細經神 • 5-bromo-20-deoxyuridine, Bromodeoxyridine 。息訊行執與覺感 、考思遞傳 ,導 (BrdU) 。劑染的 胞 細幹經神 部腦生 新: • Goat anti-doublecortin (DCX) 染 的胞細 經神熟成未 :• 責負: (astrocytes, astroglia cell) 胞細狀星 。劑 。 送 輸 之 等 分 鹽與 分 水 間 管 血 微 與 胞 細 經 神 • Calretinin (calret) 胞 細經神 之熟成未尚 後裂分絲有:• 軸於覆包 : (oligodendrocyte) 胞細突狀樹寡 。劑染的 。 導 傳 位 電經 神 速 加 , 鞘 髓 經 神 成 形 突 • Anti-rabbit microtubule associated protein 2, (MAP2) 。 劑染 的胞細 經神熟成:• 唯的部腦: 胞細膠經神細微 (microglial cell) • mRNA for c-fos expression (c-fos) 表化活 胞細經神: , 胞 細 康 健 不 與害 傷 部 腦 查 檢 , 胞 細 疫 免 一 現 。 用 作 原 抗現 呈 有 並 , 菌 細 與 毒 病 噬 吞 17 18
  4. 4. 24 23 表的 估評 reaction (RT-PCR) 。現 BDNF mRNA • 以 reverse transcription-polymerase chain (BrdU) 。 量數 胞 細 腦 生 新 估 評 鼠 小 29 以,時天 5-bromo-20-deoxyuridine • the step-down avoidance task 短鼠小估評 大天 , 。憶記期 avoidance task 28 以,時練訓始開,時大天 鼠小 latency of 21 step-down • 實驗方法與步驟-2 Step-down Avoidance Task22 21 hippocampal cell survival in rat pups. Int. J. Devl Neuroscience 25 243–249 influence of maternal treadmill running during pregnancy on short-term memory and Hong Kim, Sang-Hak Lee, Sung-Soo Kim, Jae-Hyun Yoo, Chang-Ju Kim. (2007). The 。隻 各組步跑 15 與 組 制 控 為 分鼠 小 有 所 , 後 產 生 鼠 母 有 所 • 。 產 生到 直 , 鐘 分 跑 天 每 度 速 30 。響影之 現表 與活存的胞 BDNF mRNA 度 強 低 以 天 每 迫強 組 步 跑 , 天 第 後 孕 懷 15 • 細經神 內迴馬海、 憶 記間時短 鼠小後 生出對,練 。隻 訓動 運步跑行進 鼠 母的中孕 懷討探 :的目究研 • 6 各 組 步 跑 與 組制 控 為 分 , 後 孕 懷 定 確 鼠 母 • Kim et al., (2007)的研究 實驗方法與步驟-120 HEALTHY MEN JOURNAL OF PHYSIOLOGY AND PHARMACOLOGY 2008, 59, Suppl 7, 119–132 19 TRAINING INCREASES PLASMA BRAIN-DERIVED NEUROTROPHIC FACTOR CONCENTRATION IN YOUNG J.A. ZOLADZ, A. PILC, J. MAJERCZAK, M. GRANDYS, J. ZAPART-BUKOWSKA, K. DUDA, (2008). ENDURANCE 。色角的要重很著演扮上導傳經神 。色角的要重很著演扮上導傳經神 。色角的要重很著演扮上導傳經神 。色角的要重很著演扮上導傳經神與率效觸突、成形觸突、性塑可觸突、成形憶記在也與率效觸突、成形觸突、性塑可觸突、成形憶記在也與率效觸突、成形觸突、性塑可觸突、成形憶記在也與率效觸突、成形觸突、性塑可觸突、成形憶記在也 • BDNF 體 受 子 因 養 滋 經 神 腦 :)Bkr T,rotpecer。 活存的胞細熟成進促並,熟成的胞細熟成未進促會。 活存的胞細熟成進促並,熟成的胞細熟成未進促會。 活存的胞細熟成進促並,熟成的胞細熟成未進促會。 活存的胞細熟成進促並,熟成的胞細熟成未進促會 • BDNF s ’FND B( rotpece r esani k enisoryT • 。色角要重的程過成生經 。色角要重的程過成生經 。子 因養滋經神神與亡死胞細經神防預演伴同一,子因養營時他其與神與亡死胞細經神防預演伴同一,子因養營時他其與神與亡死胞細經神防預演伴同一,子因養營時他其與神與亡死胞細經神防預演伴同一,子因養營時他其與 • BDNF 腦 :)FN DB( rotcaf c ihportor uen dev ired-niarB • 。用作 化 極 性 效 長:) PT L( noita itnetop mret-gnoL •生產體受 由經 protein tyrosine kinase receptor (TrkB) BDNF • 子因長 。子因的多最中族家子因長生經神是也, 子因 生 胞 細 母 維 纖 :)FG F( rotcaf htworg tsalborbiF •長生經神的現發被個一第是,現發被部腦的豬在早最 BDNF) 。 子因長生素 子因養營的生衍部腦 (Brain derived neurotrophic factor • 島 胰 類 : )1- FGI( 1 -r otcaf ht worg ek il-nilusnI • Brain Derived Neurotrophic Factor(BDNF) 子因養營的生衍部腦 基本名詞解釋-2
  5. 5. 25 2627 28 Lee et al., (2006)的研究 • 訓動 運泳游行進 體 母的中孕 懷討探 :的目究研 細經神 內迴馬海、 憶 記間時短 鼠小後 生出對,練 。響影之現 表的 BDNF mRNA 與活存的胞 Hee-Hyuk Lee, Hong Kim, Jin-Woo Lee, Young-Sick Kim, Hye-Young Yang, Hyun-Kyung Chang, Taeck-Hyun Lee, Min-Chul Shin, Myoung-Hwa Lee, Mal-Soon Shin, Sooyeon Park, Seungsoo Baek, and Chang-Ju Kim. (2006). Maternal swimming during pregnancy enhances short-term memory and neurogenesis in the hippocampus of rat pups. Brain & Development 28, 147–154.29 30
  6. 6. 實驗方法與步驟-1 實驗方法與步驟-2 • 21 step-down• 各 組 泳 游 與 組制 控 為 分 , 後 孕 懷 定 確 鼠 母 。隻 6 以,時練訓始開,時大天 鼠小 avoidance task 28 短鼠小估評 大天 , 。憶記期 the step-down avoidance task latency of• 15 分 泳 游 天 每 迫強 組 步 跑 , 天 第 後 孕 懷10 。產生到直,鐘 • 29 5-bromo-20-deoxyuridine• 與 組 制 控 為 分鼠 小 有 所 , 後 產 生 鼠 母 有 所 (BrdU) 。 量數 胞 細 腦 生 新 估 評 鼠 小 以,時天 15 。隻 各組泳游 • reverse transcription-polymerase chain 以 reaction (RT-PCR) 表的 估評 BDNF mRNA 。現 31 32 33 34 35 36
  7. 7. Lee et al.,(2006) Kim et al.,(2007)兩項研究結果 • 運泳游 或練訓步跑 行 進鼠老孕 懷:示 顯果結究研 、活存 的胞細生新 內 迴馬海部 腦鼠小 進促會,動 BDNF mRNA 。 力能憶記期 短 及以、現 表的 • 一下進 促會,練訓 動 運的間期 孕懷: 實證究研本 。 能功部腦代 37 38 Uda et al. (2006)的研究 實驗方法與步驟• 鼠 成 對 , 動 運步 跑 間 時 長 討 探 : 的 目 究 研 • 分 , 後 練 訓 步跑 之 機 步 跑 悉 熟 鼠 老 : 組 分 胞 細 狀 星 的 中殖 增 迴 狀 齒 之 內 迴 馬 海 部 腦 。隻 各組制控與組步跑為 5 (proliferating astrocytes, PCNA+/GFAP+ • 天每, 為度速步跑鼠老組步跑 22 m/min 30 cells) 胞細 母 經 神 中 的 殖 增 、(proliferating 。天 練訓動運續連,鐘分 7 neuroblasts, PCNA+/DCX+ cells) 絲有剛與 • , 鐘 分 天 每上 機 步 跑 於 置 則 鼠 老 組 制 控 30 (newly generated 胞細經神生新之後裂分 7 。天 續連 postmitotic neurons, DCX+/NeuN+ cells) 之 。響影 39 40 原 抗核胞 細之中殖增 )ANCP( negitnA raelcuN lleC gnitarefilorP組制控組動運 Fig. 1 – Photomicrographs showing proliferating cell nuclear antigen (PCNA)–labeled nuclei in the subgranular zone of dentate gyrus in non-runners (A–C) and runners (D–F). Immunofluorescence staining was performed using Fig. 3 – Effects of chronic treadmill running on proliferating cell nuclear antigen (PCNA)- anti-PCNA antibody (A, D) and 4’, 6-diamidino-2-phenylidole (DAPI) (B, E) and these two images were merged labeled nuclei in the subgranular zone of the dentate gyrus. PCNA-labeled nuclei detected by (C, F). Arrows indicate cluster-forming PCNA-labeled nuclei. Scale bar = 100 m. μ 41 immunostaining were counted and indicated as the mean SD per mm3. **P < 0.01. ± 42
  8. 8. (PCNA+/GFAP+ DCX+cells), Fig. 4 – Effects of chronic treadmill running on proliferating astrocytes and proliferating neuroblasts in the subgranular zone of the Fig. 2 – Photomicrographs showing proliferating astrocytes and proliferating neuroblasts in the subgranular zone of the dentate gyrus in runners. Triple fluorescence staining was dentate gyrus. Proliferating astrocytes labeled with both proliferating cell nuclear antigen (PCNA) and glial fibrillary acidic protein (GFAP) performed to show the localization of proliferating cell nuclear antigen (PCNA) (A), 4’, 6-diamidino-2-phenylidole (DAPI) (B) and glial fibrillary acidic protein (GFAP) (C) and these (PCNA+/GFAP+) and proliferating neuroblasts labeled with both PCNA and doublecortin (DCX) (PCNA+/DCX+) were detected by three images were merged (D). Triple fluorescence staining was performed to show the localization of PCNA (E), DAPI (F) and doublecortin (DCX) (G) and these three images were immunostaining. The numbers of PCNA+/GFAP+ cells and PCNA+/DCX+ cells were counted and indicated as the mean SD per mm3. ± merged (H). The arrow in panels A–D indicates a PCNA-labeled nucleus expressing GFAP. Arrows in panels E–H indicate PCNA-labeled nuclei expressing DCX. Scale bar = 10 m. μ 43 **P < 0.01. 44 DCX+/NeuN+ cells DCX-Non-runners (A) DCX-Runners (B) Fig. 6 – Effects of chronic treadmill running on doublecortin (DCX)-expressing neurons. Triple fluorescence staining was performed using anti-DCX antibody, Fig. 5 – Photomicrographs showing doublecortin (DCX)-expressing neurons in non-runners (A) and runners (B) and newly generated anti-neuronal nuclei (NeuN) antibody and 4’, 6-diamidino-2-phenylidole (DAPI), and all DCX-expressing neurons (All DCX), DCX-expressing neurons that postmitotic neurons labeled with both DCX and neuronal nuclei (NeuN) (C–F) in the dentate gyrus in non-runners. Immunofluorescence were not labeled with NeuN (DCX+/NeuN−) and newly generated postmitotic neurons labeled with both DCX and NeuN (DCX+/NeuN+) were counted in the staining was performed with anti-DCX antibody (A, B). Triple fluorescence staining was performed using anti-NeuN antibody (C), 4’, 6- dentate gyrus. Numbers of All DCX+ cells, DCX+/NeuN− cells and DCX+/NeuN+ cells were indicated as the mean SD per mm3. **P < 0.01, *P < 0.05. ± diamidino-2-phenylidole (DAPI) (D) and anti-DCX antibody (E) and these three images were merged (F). Arrows in panels C–F indicate 45 46 NeuN-labeled nuclei expressing DCX. Scale bar in panels A, B = 100 m. Scale bar in panels C–F = 10 m. μ μ Kim et al. (2004)的研究 研究方法與步驟 • , 鐘 分 步 跑 上機 步 跑 在 天 每 , 鼠 老 組 步 跑 30• 對 , 練 訓 動 運步 跑 與 齡 年 討 探 : 的 目 究 研 。天 練訓動運步跑續連 5 影 之 殖 增 胞細 迴 狀 齒 內 迴 馬 海 部 腦 鼠 老 • 沒 , 上 機 步 跑 於置 則 鼠 老 組 制 控 , 間 時 一 同 。響 。天 續連,鐘分 天每,步跑有 30 5• :隻 組每、組 為分鼠老 6 5 • 鐘分 個二第, 為鐘分 前度速步跑 5 3 m/min 5 。組三大週 、大週 、大週 :組制控 4 8 62 5 m/min 。 為鐘分 餘其, 為 20 8 m/min 。組三大週 、大週 、大週 :組動運 4 8 62 Kim, Y. P., Kim, H, Shin, M. S., Chang, H. K., Jang, M. H., Shin, M. C., Lee, S. J., Lee, H. H., Yoon, J. H., & Kim, C. J., (2004). Age-dependent of the effect of treadmill exercise on cell proliferation in the dentate gyrus of rats. Neuroscience Letters, 355, 152-154. 47 48
  9. 9. Fig. 1. Photomicrographs of BrdU-positive cells in the dentate gyrus. (A) Eight-week-old Fig. 2. Age-dependence of the effect of treadmill exercise on cell proliferation in the dentate control group; (B) 8-week-old exercise group. The scale bar represents 100 mm in (A,B). gyrus. *P , 0:05 between the control groups and the exercise groups. aP , 0:05 compared to The scale bar represents 25 mm in (a,b). Arrows indicate the location of BrdU-positive cells 49 the 62-week-old groups. bP , 0:05 compared to the 8-week-old groups. 50 in the subgranular layer. Gcl, granule cell layer; Hil, hilus. Kronenberg et al.(2006)的研究 實驗方法與步驟• 迴 狀 齒 內 迴 馬海 對 齡 年 與 動 運 : 的 目 究 研 :組分驗實 。 響 影 之 力 能展 發 與 殖 增 之 胞 細 幹 經 神 內 • Ex 1 。天 、天 、天 跑鼠老大天 :74 3 10 12• 週 、大天 鼠老 性雄 :象對究研 C57B/6 74 6 • Ex 2 大月 、大月 、大月 、大週 :6 9 12 24 3 。大月 、大月 、大月 、大月 、大 9 12 24 。 響 影 之 力 能殖 增 胞 細 對 齡 年 析 分 鼠 老• 步 跑主 自 上 輪 轉 : 式 方 動 運 步 跑 • Ex 3 。天 跑鼠老大月 、大月 :12 24 10 • Ex 4 3 。月個 跑鼠老大月 : 6Kronenberg, G., Bick-Sander, A., Bunk, E, Wolf, C., Ehninger, D., & Kempermann, G. (2006).Physical exercise prevents age-related decline in precursor cell activity in the mouse dentate gyrus.Neurobiology of Aging, 27, 1505-1513. 51 52 control exercise 段 階三 展發 胞細 經 神 Type 1 cells BrdU BrdU, ki67 Ki67 antibody Light microscopic measures associated with adult hippocampal neurogenesis, a simplified scheme depicting the three key stages of neuronal development that involve proliferating cells 53 54 (type-1, -2, and -3), characterized by the expression of nestin-GFP and or DCX.
  10. 10. control exercise DCX Type 2/3 cellsCalretinin,Post-mitoticimmature neuron Kronenberg, G., Bick-Sander, A., Bunk, E, Wolf, C., Ehninger, D., & Kempermann, G. (2006). Physical exercise prevents age-related decline in precursor cell activity in the mouse dentate gyrus. Neurobiology of Aging, 27, 1505-1513. 55 56 74 days old 74 days old 57 58 74 days old 74 days old 59 60
  11. 11. 10 days running 3 months old 61 62 的研究 Wu et al., (2008)的研究• 腦內回 狀齒內迴馬 海對動 運步跑討 探 :的目究研 胞細經 神與長成胞 細 幹細神、 殖增之 胞細幹經神 。活存之Chih-Wei Wu, Ya-Ting Chang, Lung Yu, Hsiun-ing Chen, Chauying J. Jen, Shih-Ying Wu, Chen-Peng Lo, and Yu-MinKuo. (2008) Exercise enhances the proliferation of neural stem cells and neurite growth and survival of neuronal progenitor cellsin dentate gyrus of middle-aged mice. J Appl Physiol 105: 1585–1594. 63 64 新 生 腦 未 成 神 經 熟 幹 神 經 細 胞 細 胞 齡年鼠老 65 66
  12. 12. 新生未成熟腦部神經細胞 67 68 69 70 71 72
  13. 13. 新 生 腦 部 細 胞 新 生 成 熟 腦 部 神 經 細 胞 73 74 神經細胞滋養因子 Soya et al., (2007)的研究 mRNA for BDNF expression• 度強 動 運步跑同 不討探 :的目究研 (low-intensity running ,15 m/min, moderate-intensity running, 25 m/min ), 胞細經神、現表的 。內迴馬海對 BDNF (mRNA for c-fos) 化活 Hideaki Soya, Toru Nakamura, Custer C. Deocaris, Akiyo Kimpara, Miho Iimura, Takahiko Fujikawa, Hyukki Chang, Bruce S. McEwen, Takeshi Nishijima. (2007). BDNF induction with mild exercise in the rat hippocampus. Biochemical and Biophysical Research Communications, 358, 961–967. 75 76 神經細胞活化 mRNA for c-fos expression 77 78
  14. 14. 84 Journal of Neuroscience, 25(38):8680–8685. Exercise Enhances Learning and Hippocampal Neurogenesis in Aged Mice. The Henriette van Praag, Tiffany Shubert, Chunmei Zhao, and Fred H. Gage(2005). ?益助所有力能憶記 ?益助所有力能憶記 ?益助所有力能憶記 ?益助所有力能憶記與習學、生新的胞細經神腦鼠老老年或輕年與習學、生新的胞細經神腦鼠老老年或輕年與習學、生新的胞細經神腦鼠老老年或輕年與習學、生新的胞細經神腦鼠老老年或輕年 。顯 。顯 。顯 。顯對否是,動運步跑輪轉主自討探:的目究研對否是,動運步跑輪轉主自討探:的目究研對否是,動運步跑輪轉主自討探:的目究研對否是,動運步跑輪轉主自討探:的目究研 • 明加更時動運,源來之要重最 中液血是) 明加更時動運,源來之要重最 中液血是) 明加更時動運,源來之要重最 中液血是) 明加更時動運,源來之要重最 中液血是) BDNF 。力能習學進促 。力能習學進促 。力能習學進促 。力能習學進促 (迴馬海與) (質皮部腦 (迴馬海與) (質皮部腦 (迴馬海與) (質皮部腦 hippocampus cortex •時同,生新胞細經神內迴馬海加增會,練訓時同,生新胞細經神內迴馬海加增會,練訓時同,生新胞細經神內迴馬海加增會,練訓時同,生新胞細經神內迴馬海加增會,練訓 。 源來一唯是不但,源 。 源來一唯是不但,源 。 源來一唯是不但,源 。 源來一唯是不但,源動運經物動輕年。退衰能功知認人年老起引動運經物動輕年。退衰能功知認人年老起引動運經物動輕年。退衰能功知認人年老起引動運經物動輕年。退衰能功知認人年老起引 來要主之 來要主之 來要主之 來要主之 中環循液血是部腦實證果結究研 中環循液血是部腦實證果結究研 中環循液血是部腦實證果結究研 中環循液血是部腦實證果結究研 BDNF •會,變改性化 退 迴馬海成造化老:景背究研會,變改性化 退 迴馬海成造化老:景背究研會,變改性化 退 迴馬海成造化老:景背究研會,變改性化 退 迴馬海成造化老:景背究研 • 結論 Praag et al.(2005)的研究 Rasmussen et al(2009) neurotrophic factor from the brain during exercise. Experimental Physiology, 94 (10) 1062–1069. Secher, Bente K. Pedersen and Henriette. (2009). Pilegaard1,3,4Evidence for a release of brain-derived Peter Rasmussen, Patrice Brassard, Helle Adser, Martin V. Pedersen, Lotte Leick, Emma Hart, Niels H. 。峰高最到達時小 。峰高最到達時小 。峰高最到達時小 。峰高最到達時小 。 。 。形情 。 BDNFmRNA 後動運, 倍 加增現 表 之 後動運, 倍 加增現 表 之 後動運, 倍 加增現 表 之 後動運, 倍 加增現 表 之 2 3-5 BDNF mRNA 腦剖解 形情現表 腦剖解 形情現表 腦剖解 形情現表 2. exhaution) ,部腦析分,部 後 析分,部 腦剖解,後 現表 或 ,部腦析分,部 後 析分,部 0h 2, 6 or 24h ,部腦動運鼠老 後 動運鼠老 ,部腦動運鼠老 後 動運鼠老 (18mmin−1, 10% slope, 2h until 質皮部腦與 質皮部腦與 質皮部腦與 質皮部腦與 (cortex) (hippocampus) 。取抽 。取抽 。取抽 。取抽 (internal jugular vein) 回馬海部腦動運,份部驗實鼠老 回馬海部腦動運,份部驗實鼠老 回馬海部腦動運,份部驗實鼠老 回馬海部腦動運,份部驗實鼠老 • 脈動橈者試受由 脈動橈者試受由 脈動橈者試受由 脈 (radial artery) 。少減始開候之時小 後動運 , 。少減始開候之時小 後動運 , 。少減始開候之時小 後動運 , 。少減始開候之時小 後動運 , 1 BDNF ,脈靜內頸與 ,脈靜內頸與 後時小 後時小 ,脈靜內頸與 後時小 後時小 15% below the lactate threshold)4 ,脈靜內頸與 動運船划時小 動橈者試受由 4 ( workload 10– 之 之 之 之 中環循液血有所放釋責負約部 中環循液血有所放釋責負約部 中環循液血有所放釋責負約部 中環循液血有所放釋責負約部 70–80% 樣液血, 樣液血, 樣液血, 樣液血, 者願自康健位八 者願自康健位八 者與時靜安於本 者願自康健位八 願自康健位八 (aged 22–40 years) 1. 腦時靜安與中動運。倍 加增中動運,由 腦時靜安與中動運。倍 加增中動運,由 腦時靜安與中動運。倍 加增中動運,由 腦時靜安與中動運。倍 加增中動運,由 2-3 :法方究研 :法方究研 :法方究研 :法方究研 放釋會部腦時靜安,份部驗實類人 放釋會部腦時靜安,份部驗實類人 放釋會部腦時靜安,份部驗實類人 放釋會部腦時靜安,份部驗實類人 BDNF • 來之 來之 來之 來之 。源 。源 中動運與時靜安認確:的目究研 究研 中動運與時靜安認確:的目。源 中動運與時靜安認確:的目。源 中動運與時靜安認確:的目究研 BDNF 究研 , Rasmussen et al., (2009) Rasmussen et al., (2009)
  15. 15. Running Wheel 研究方法與步驟 :象對究研 )ega fo shtnom 3(鼠老輕年隻51 • )ega fo shtnom 91(鼠老長年隻81 • :組分究研 。內籠養飼輪轉步跑有沒於於置,)Y(隻8組制控輕年 • 。內籠養飼輪轉步跑有沒於於置, )O(隻8組制控長年 • 。內籠養飼之輪轉步跑有附於置, )RY(隻7組步跑輕年 • 。內籠養飼之輪轉步跑有附於置, )RO(隻01組步跑長年 • 。天54續連,步跑由自上輪轉在的制限有沒天每組步跑 能憶記與習學量測ezaM retaW sirroM以時天93與天53 85 。力 86Morris Water Maze-1 Morris Water Maze-2 87 88Morris Water Maze-3 Water maze learning in young and aged mice housed with or without running wheel access. Aged controls (O) had significantly longer latency (a) and swim path (b) to the platform than all other groups ( p < 0.01). Swim speed (c) was slower in old controls than in all other groups on day 5 of training ( p 0.03). < 89 90
  16. 16. The probe test 4 h after the last trial on day 5 showed that YR mice (d, f ) and OR mice (h) had a significant preference for theplatform quadrant but not the Y mice (e) and O mice (g). Asterisks indicate a significant difference from YR and OR mice (*) and91a 92significant difference from all other groups/quadrants (**); Berchtold et al. (2010) Berchtold et al. (2010) Radial arm water maze 實驗結果-找到平台時間 實驗結果 找到平台時間 放射狀手臂水中迷宮 N. C. BERCHTOLD N. CASTELLO AND C. W. COTMAN (2010). EXERCISE AND TIME- DEPENDENT BENEFITS TO LEARNING AND MEMORY. Neuroscience, 167, 588–597. Berchtold et al. (2010) Berchtold et al. (2010) 實驗結果-失敗情形 實驗結果 失敗情形 實驗結果-錯誤次數 實驗結果 錯誤次數
  17. 17. Berchtold et al. (2010) Berchtold et al. (2010)實驗結果-停留在各放射手臂時間實驗結果 停留在各放射手臂時間 實驗結果-BDNF運動後增加情形 實驗結果 運動後增加情形 州 加 國 美4 00 2 Berchtold et al. (2010) 度程能體與績成學數生學 Grade 5 – 371,198 Students 實驗結果-BDNF與學習、記憶關係 實驗結果 與學習、記憶關係 Grade 7 – 366,278 Students Grade 9 – 63,028 Students** 數 學 成 績 *California Standards Test 度程能體 ** Grade 9 Students who took CST geometry Source: California Physical Fitness Test, 2004 Results, Calif. Dept. of Ed., April 2005 州 加 國 美4 00 2 度程能體與績成文英生學 Grade 5 – 371,198 Students Grade 7 – 366,278 Students Grade 9 – 298,910 Students Hillman et al., (2008) 下 讀 閱與 圖左下 學 數生學學 小中示 顯究研近最 ( ) ( ) 力耐數 分能適肺心 與,績成 量測就成 化準標 圖右 英 文 ,關相正 現呈績 成量測步跑(measured using the 成 績 progressive aerobic cardiovascular endurance run (PACER) test) 。*California Standards Test 度程能體Source: California Physical Fitness Test, 2004 Results, Calif. Dept. of Ed., April 2005 102
  18. 18. 老年人認知功能之研究結果 Hillman et al., (2008)數數數數學學 閱 閱 閱 閱 讀 讀學學成 讀 讀 成就就就就 就 就 就 就 力能氧有 力能氧有 力能氧有 力能氧有 力能氧有 力能氧有 力能氧有 力能氧有 Charles H. Hillman, Kirk I. Erickson and Arthur F. Kramer (2008)Be smart, Charles H. Hillman, Kirk I. Erickson and Arthur F. Kramer (2008). Be smart, exercise your heart: exercise effects on brain and cognition. Nature Review, 9, 59-65. exercise your heart: exercise effects on brain and cognition. Nature Review, 9, 59-65. 103 104 研究方法與步驟 Laurin et al.,(2001)的研究 • 方樣抽機隨以,間年 1991-1992 為料資究研 Canadian Study of Health and 加參取抽,式 • 認 患 罹 人 年 老與 動 活 體 身 討 探 : 的 目 究 研 Aging 9008 65 年 老 性 女 男 上以 歲 位 之 估 評 症智失與 害傷能功知 (cognitive impairment) 格資究研合符,象對究研位 有中其,人 6434 (dementia) 。關相之 追年 成完位 有,定規之常正能功知認之 4615 5 Laurin, D., Verreault, R., Lindsay, J., MacPherson, K., & Rochwood, K. (2001). Physical activity and risk 。究研蹤 of cognitive impairment and dementia in elderly persons. Archives of Neurology, 58(3), 498-504. • 1996-1997 正能功知認象對究研位 ,年 在3894 436 , 害 傷 能 功 知 認有 出 斷 診 被 位 有 而 , 常 285 。症智失有則位 105 106 Physical Activity and Risk of Cognitive Impairment and Dementia in Elderly Persons 1 1 1 1 9.0 Laurin et al.,(2001)的研究結論 8.0 7.0 85 .0 36 .0 • 與化退能功知認人年老是動活體身的律規 與化退能功知認人年老是動活體身的律規 與化退能功知認人年老是動活體身的律規 與化退能功知認人年老是動活體身的律規 R O ) ( oti 6.0 5 .0 。 子因護保的要重症智失 。 子因護保的要重症智失 。 子因護保的要重症智失 。 子因護保的要重症智失 a • Regular physical activity could represent 5.0 R d d 4.0 an important and potent protective factor O 3.0 2.0 for cognitive decline and dementia in 1.0 elderly persons. 0 tnemriapmi evitingoc esaesid remiehzlA aitnemed esicrexe oN ytivitca lacisyhp hgiH 107 108
  19. 19. Rovio, et al(2005)的研究 研究方法與步驟 • 、 、 、 加參樣抽機隨:象對究研 、 、 、 加參樣抽機隨:象對究研 、 、 、 加參樣抽機隨:象對究研 、 、 、 加參樣抽機隨:象對究研 1972 1977 1982• 活體身的時閒休期時年中討探:的目究研 活體身的時閒休期時年中討探:的目究研 活體身的時閒休期時年中討探:的目究研 活體身的時閒休期時年中討探:的目究研 1987 代世之查調次二第年 加參並,查調年 或 代世之查調次二第年 加參並,查調年 或 代世之查調次二第年 加參並,查調年 或 代世之查調次二第年 加參並,查調年 或 1998 症默海滋阿患罹續後與量動 症默海滋阿患罹續後與量動 症默海滋阿患罹續後與量動 症默海滋阿患罹續後與量動 (Alzheimer’s 的中 的中 的中 的中 (mean follow-up, 21 years) 究研蹤追 究研蹤追 究研蹤追 究研蹤追 1449 disease ) 相之險 風 相之險 風 相之險 風 相之險 風 症智失與 症智失與 症智失與 症智失與 (dementia) 65–79 。人年老歲 。人年老歲 位 。關 。關 。關 。關 • 117 。症默海滋阿患罹 ,症智失患罹 為 中其 。症默海滋阿患罹 ,症智失患罹 為 中其 。症默海滋阿患罹 ,症智失患罹 為 中其 。症默海滋阿患罹 ,症智失患罹 為 中其 76 Rovio, S., Kåreholt, I., Helkala, E-L., Viitanen, M., Winblad, B., Tuomilehto, J., Soininen, H., & Nissinen, A. (2005). Leisure-time physical acticvity at midlife and the risk of dementia and Alzheimer’s disease. Lancet Neurology, 4, 705-711. 109 110 Leisure-time physical activity 研究發現 at midlife and the risk of dementia• 智失低降以可 ,次兩動運律規周每少至期時年中 智失低降以可 ,次兩動運律規周每少至期時年中 智失低降以可 ,次兩動運律規周每少至期時年中 1 52% 62% (odds ratio [OR] 0·48 症默海阿與 症 症默海阿與 症 症默海阿與 症 症默海阿與 症 1 9.0 [95% CI 0·25–0·91] and 0·38 [0·17–0·85], 8.0 respectively) 84.0 。 。 。 oit a 7.0 6.0• 、病疾動活體身 、度程育教 、別性 、齡年將至甚 、病疾動活體身 、度程育教 、別性 、齡年將至甚 、病疾動活體身 、度程育教 、別性 、齡年將至甚 、病疾動活體身 、度程育教 、別性 、齡年將至甚 R d d 5.0 4.0 O 時蹤追 、 因基 時蹤追 因基 、酒喝 、菸抽 、病疾性管血 、酒喝 、菸抽 、病疾性管血 APOE 3.0 2.0 。在存然仍果結關相樣這,後正修素因擾干等間 。在存然仍果結關相樣這,後正修素因擾干等間 。在存然仍果結關相樣這,後正修素因擾干等間 。在存然仍果結關相樣這,後正修素因擾干等間 1.0 0• 明別特,象對究研因基 明別特,象對究研因基 明別特,象對究研因基 明別特,象對究研因基 有帶,象現個這 有帶,象現個這 有帶,象現個這 有帶,象現個這 APOE 4 keew /sem it 2< keew /sem it 2> 。顯 。顯 。顯 。顯 Rovio, S., Kåreholt, I., Helkala, E-L., Viitanen, M., Winblad, B., Tuomilehto, J., Soininen, H., & Nissinen, A. (2005). Leisure-time physical acticvity at midlife and the risk of dementia 111 and Alzheimer’s disease. Lancet Neurology, 4, 705-711. 112 Leisure-time physical activity at midlife and the risk of Alzheimer’s disease 1 Larson et al.(2006)的研究 1 9.0 • 海茲阿與症智失 動運律規討探:的目究研 8.0 7.0 。關相之險風症默 6.0 oti a 5.0 83.0 • 1740 歲 之 害 傷 功 知認 有 沒 位 : 象 對 究 研 65 Rd 4.0 3.0 O d 是 估 評 蹤 追 受接 年 兩 每 並 , 人 年 老 之 上 以 2.0 中其,後年 蹤追均平,症智失患罹否 6.2 158 默海滋阿患罹位 ,症智失患罹位 107 1.0 0 kee w / se m i t 2< keew /sem it 2> 。症 Rovio, S., Kåreholt, I., Helkala, E-L., Viitanen, M., Winblad, B., Tuomilehto, J., Soininen, H., & Nissinen, A. (2005). Leisure-time physical acticvity at midlife and the risk of dementia and Alzheimer’s disease. Lancet Neurology, 4, 705-711. 113 114
  20. 20. Exercise reduced risk for dementia among persons Exercise reduced risk for dementia among persons 65 years and olders 65 years and olders 1 19.7 1 20 per 1000 person-years 18 9.0 13 hazard ratio(HR) 16 8.0 26.0 14 7.0 12 10 6.0 8 5.0 6 < 3 times/wk ≧ 3 times/wk 4.0 3.0 < 3 times/wk ≧ 3 times/wk Larson, E. B., Wang, L., Bowen, J. D., Micormick, W. C., Teri, L., Crane, P., & Larson, E. B., Wang, L., Bowen, J. D., Micormick, W. C., Teri, L., Crane, P., & Kukull, Kukull, W. (2006). Exercise is associated with reduced risk for incident dementia W. (2006). Exercise is associated with reduced risk for incident dementia among persons among persons 65 years of age and older. Annals of Internal Medicine, 144, 73-81. 115 65 years of age and older. Annals of Internal Medicine, 144, 73-81. 116 Oldest women(88.5 yrs)PA & OR of CI Sumic et al., (2007)的研究 1• 年老上以歲 對動活體身討探:的目究研 85 1 。 果 效 之 害傷 能 功 知 認 患 罹 防 預 , 人 9.0 8.0• 良況情康健、歲 均平位 :象對究研 66 88.5 7.0 oit 6.0 a R 運週每性女位 與 性男位 ,人年老之好 12 11 d d 5.0 4.0 O 21.0 位 ,後之年 蹤追均平,上以時小四動 4.7 38 3.0 2.0 。 害傷能功知認患罹 (mean onset age 93) 1.0 0 keew/sruoh 4< keew/sruoh 4> Sumic, A., Michael, Y. L., Carlson, N. E., Howieson, D. B., & Kaye, J. A. (2007). Physical activity and the risk of dementia in oldest old. Journal of Aging and Health, 19(2), 242-259. 117 118 Oldest people(88.5 yrs)PA & OR of Dementia 005 Sumic et al., (2007)的研究結論 005 054 004 • 功 部 腦 人 年 老進 促 有 動 運 律 規 : 實 證 究 研 的 長 年 常 非 於對 至 甚 , 用 作 的 化 老 康 健 能 Percentage (%) 053 003 052 002 應 更 , 性 女 長年 是 其 尤 , 效 有 然 仍 人 年 老 002 051 001 。性 要 重 之 動 活 體 身 加 增 調 強 001 05 0 nemow evitca nem evitca ssel nemow evitca ssel Sumic, A., Michael, Y. L., Carlson, N. E., Howieson, D. B., & Kaye, J. A. (2007). Physical activity and the risk of dementia in oldest old. Journal of Aging and Health, 19(2), 242-259. 119 120
  21. 21. Bugg and Head (2010)• 化老因 ,區各部腦 與 腦全對動 運與參 :的目究研 。 響影之縮萎• :法方究研1. 與參年 去過 52 者長年康 健 查調 (aged 55 – 79) 10 。 驗經之動運2. 量容 腦的 區各部腦 (gray and white) 部 腦量測用利 l prefrontal, parietal, temporal, 括包 中其,小大 occipital, neostriatal, and medial temporal regions 。位部等 Julie M. Bugg and Denise Head.(2010).Exercise moderates age-related atrophy of the medial temporal lobe. Neurobiol Aging. Author manuscript; available in PMC 2010 October 1. 122 研究結果-1 研究結果-2• 別特 縮萎 量 容腦人年 老之量 與參動運低 (atrophy) 。 象現此無則 人 年老之量 與參動 運高,顯明• 量容 腦葉額前的 高 較有則, 量動運 與參的高較 (superior frontal volumes).• 老 medial temporal lobe 和緩會 別特量 與參動運高 。象 現的縮萎化 BDNF 運動增加腦部血流釀

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