Sıçanlarda adölesan dönemde yapılan düzenli aralıklı egzersizin kognitif fonksiyonlara ve IGF-1 seviyelerine etkisinin araştırılması

Egzersiz kognitif fonksiyonları olumlu etkilemektedir. Düzenli aerobik egzersiz hayvanlarda ve insanlarda beyindeki bazı nörotrofik faktörler aracılığıyla anksiyeteyi azaltmakta, nörogenezi ve öğrenme-bellek performanısını artırmaktadır. İnsülin benzeri büyüme faktörü-1 (IGF-1) egzersizin beyindeki etkilerine aracılık eden önemli bir nörotrofik faktördür. Egzersizin yetişkin beyni üzerindeki IGF-1 aracılı etkileri bilinmesine rağmen gelişmekte olan adölesan beyni üzerindeki etkileriyle ilgili bilgiler kısıtlıdır. Bu çalışmada, sıçanlarda beyin gelişiminin devam etmekte olduğu adölesan dönemde 6 hafta boyunca günde 3 kez 15'er dakika yapılan egzersizin kognitif fonksiyonlara, davranışa ve beyinde hipokampal ve prefrontal alanlardaki hücre sayılarına etkilerinin IGF-1 ile olan ilişkisi araştırılmıştır. Çalışmada 28 günlük Wistar albino cinsi dişi ve erkek sıçanlar kullanılmıştır. Haftada 5 gün 45 dk/gün, haftada 3 gün 45 dk/gün, haftada 5 gün 15 dk x 3/gün, haftada 3 gün 15 dk x 3/gün egzersiz yapan 4 egzersiz grubu; 1 tane de hiç ellenmemiş kontrol grubu olmak üzere 5 grup bulunmaktadır. Deneklere 6 hafta boyunca, 10 m/dk hızda, aralıklı (gün içinde bölünmüş15 dk x 3/gün) ve sürekli (45 dk/gün) aerobik yürüme egzersizi yaptırılmıştır. Egzersizler bittikten sonra yapılan davranış testleri (açık alan ve yükseltilmiş + labirent) ve 5 günlük öğrenme bellek testlerinin ardından denekler sakrifiye edilmiştir. Kanları alınıp serumdan IGF-1 ve kortikosteron seviyeleri; beyin hipokampus ve prefrontal korteks alanları çıkarılarak doku IGF-1 seviyeleri ve hücre sayıları değerlendirilmiştir. Sonuçlar SPSS programında, tek yönlü ANOVA ve post hoc Boferroni istatistiksel analiz yöntemleri kullanılarak değerlendirilmiştir.2 Bu çalışmada, günde 3 kez 15 dk egzersiz yapan gruplarda açık alan ve yükseltilmişartı labirent testleriyle değerlendirilen anksiyete seviyeleri ve serum kortikosteron seviyeleri diğer gruplara göre düşük bulunmuşur. Morris su tankı testiyle değerlendirilen öğrenme bellek performansı 15 dk x 3/gün egzersiz yapan gruplarda, haftanın 3 günü 45 dk/gün egzersiz yapan gruba ve kontrole göre anlamlı olarak artmıştır. Hipokampus ve prefrontal IGF-1 seviyesi haftanın 3 günü 15 dk x 3/gün egzersiz yapan grupta diğer tüm gruplara göre anlamlı olarak yüksek bulunmuştur. Haftanın 5 günü 45 dk/gün egzersiz yapan grupta prefrontal IGF-1 seviyeleri diğer tüm gruplara göre anlamlı olarak yüksek bulunmuştur. Serum IGF-1 seviyeleri haftanın 5 günü 45 dk/gün egzersiz yapan grupta diğer tüm gruplara göre anlamlı olarak yüksek; karaciğer IGF-1 seviyeleri ise haftanın 5 günü 15 dk x 3/gün egzersiz yapan grupta diğer tüm gruplara göre anlamlı olarak düşük bulunmuştur. Beyin dokularının histolojik değerlendirmesinde; haftanın 3 günü 15 dk x 3/gün egzersiz yapan grupta prefrontal korteks ve hipokampal CA1 bölgesinde hücre sayısı ve IGF immünreaktivitesi haftanın 5 günü 15 dk x 3/gün egzersiz yapan gruba göre düşük bulunmuştur. Sonuç olarak; günde 3 kez 15'er dk yapılan düşük şiddette egzersiz adölesan sıçanlarda anksiyeteyi ve serum kortikosteron seviyelerini azaltmış, beyinde hipokampus ve prefrontal korteks doku IGF-1 seviyeleriyle birlikte nörogenezi ve öğrenme bellek performansını artırmıştır. Ek olarak apopitozun göstergesi olan TUNEL pozitif hücre oranı 15 dk x 3/gün egzersiz yapan grupta kontrol grubuna kıyasla anlamlı olarak düşük bulunmuşur. 15 dk x 3/gün egzersiz yapan gruplarda serum ve karaciğer IGF-1 seviyelerinde artışolmamasına rağmen beyin IGF-1 seviyelerinde artış olması, beyinde lokal IGF-1' in üretimindeki artıştan kaynaklanmış olabileceğini göstermektedir. Beyinde aralıklı (gün içinde bölünmüş) egzersiz lokal IGF-1 seviyelerini ve nörogenezi artırarak anksiyeteyi, öğrenme ve bellek performansını olumlu etkilemiş olabilir. Anahtar sözcükler: Aralıklı egzersiz, koşu bandı egzersizi, adölesan, hipokampus, prefrontal korteks, öğrenme-bellek, nörogenez