بررسي اثرات شدت‌هاي مختلف ورزش اجباري بر فعاليت‌هاي شناختي و ميزان فاكتور نروتروفيك مشتق از مغز در قشر جلوي پيشاني در موش‌هاي ماده وابسته به مرفين

Effects of different intensities levels of treadmill exercise on cognitive functions and BDNF levels in prefrontal cortex of morphine dependent rats

سابقه و هدف: وابستگي به مرفين موجب آسيب فعاليت‌هاي شناختي و تغييرات فاكتور نروتروفيك مشتق از مغز (Brain Derived Neurotrophic Factor, BDNF) در نقاط مختلف مغز در موش‌هاي نر مي‌شود. از طرف ديگر، ورزش اجباري قادر است اختلالات شناختي و تغييرات BDNF به‌دنبال مصرف مرفين را اصلاح كند. با اين وجود، اثرات ورزش در موش‌هاي ماده و نيز تاثيرات شدت ورزش در اين شرايط مشخص نيست. هدف اين مطالعه، بررسي اين موضوع است. مواد و روش‌ها: به مدت ده روز تزريق زيرجلدي مرفين (mg/kg 10) دو بار در روز با فاصله 12 ساعت در موش‌هاي ماده انجام شد. موش‌هاي گروه كنترل، در اين مدت سالين دريافت نمودند. سپس موش‌ها طبق پروتكل ورزشي به مدت 4 هفته و هر هفته 5 روز ورزش ملايم، متوسط و سنگين (روي يك دستگاه تردميل) انجام دادند. سپس تست‌هاي شناختي (حافظه شناختي و فضايي وابسته به هيپوكمپ) و پس از آن، تغييرات BDNF قشر جلوي پيشاني اندازه‌گيري شد. يافته‌ها: وابستگي به مرفين منجر به نقص حافظه‌ي شناختي شد و ورزش با شدت‌هاي متوسط و شديد اين نقص را اصلاح نمود ولي اثري روي اين حافظه در موش‌هاي غير وابسته نداشت. مرفين مزمن اثري روي حافظه وابسته به هيپوكمپ نداشت ولي ورزش با شدت متوسط، اين نوع حافظه را در هر دو گروه وابسته و غير وابسته به مرفين افزايش داد. مرفين مزمن، ميزان BDNF قشر جلوي پيشاني را كاهش داد و ورزش خفيف ميزان آن را در گروه غيروابسته زياد كرد ولي اثري روي موش‌هاي وابسته نداشت. علاوه بر اين، ورزش متوسط و شديد ميزان BDNF را در موش‌هاي غيروابسته و وابسته به مرفين كاهش داد. نتيجه‌گيري: نتايج اين مطالعه نشان داد كه اثرات ورزش بر فعاليت‌هاي شناختي در شرايط طبيعي و پاتولوژيك به شدت ورزش و نوع فعاليت شناختي وابسته است. اثرات ورزش بر ميزان BDNF قشر جلوي پيشاني نيز به شدت ورزش وابسته است. ورزش ملايم اثرات مثبت در حالي كه ورزش متوسط و شديد اثرات منفي دارد

Introduction: Chronic morphine leads to cognitive function impairment in human and experimental animals. While physical activity helps to improve the cognitive impairment in morphine dependent male rats, these effects were not examined in females. In this study, we investigated the effects of different intensities levels of forced exercise (light, moderate, and severe) on learning and memory and prefrontal cortex (PFC) BDNF in the morphine-dependent rats. Materials and methods: Adult virgin female rats were injected with bi-daily doses (10 mg/kg, at 12 h intervals) of morphine over a period of 10 days. Following injections, rats were trained under three different loads (mild, moderate, and severe), each for 30 minutes per session, five days per week and for four weeks. After exercise training, object recognition memory and alternation behaviour in a T-maze were examined, followed by BDNF measurements in PFC. Results: Chronic morphine intake impaired the recognition memory in morphine dependent rats and this deficit was corrected by moderate and severe treadmill exercise. Chronic morphine did not impair the alternation behaviour, but moderate exercise improved this behaviour in both morphine dependent and control rats. Chronic morphine reduced BDNF levels in PFC which did not reversed by mild exercise. Moreover, both moderate and severe exercises reduced BDNF levels in PFC in both morphine and control animals. Conclusion: Our findings indicate that the effects of exercise on cognitive functions and BDNF levels in PFC depend on the type of cognitive behavior and intensity of exercise. On the other hand, the correlation between changes in brain BDNF and cognitive functions, especially in the morphine–treated animals seemed to be complex and warrant further investigation.