張本俊

(蚌埠醫(yī)學(xué)院體育藝術(shù)部,安徽 蚌埠 233030)

研究表明，運動可以改善認知功能〔1〕。運動可以增加下丘腦-垂體-睪丸軸的活性，從而使血清睪酮水平升高〔2〕。此外，有研究發(fā)現(xiàn)，給予睪酮可以改善認知功能〔3〕。然而，上述研究為運動、認知功能和血清睪酮水平兩兩之間關(guān)系的研究，對睪酮在運動改善認知功能過程中作用及機制報道少見。本文擬研究血清睪酮在運動中對認知功能的影響和血清睪酮水平變化。

1 材料與方法

1.1實驗動物 健康雄性SD大鼠經(jīng)大鼠跑臺適應(yīng)性訓(xùn)練3 d，剔除無法進行跑臺運動大鼠后篩選雄性SD大鼠24只。均為24月齡老年鼠，體重(480±39.6)g，購于上海斯萊克試驗動物公司，分籠喂養(yǎng)，動物房溫度25℃～28℃，每周二和周五定期消毒，使用木屑等軟料為墊料，每隔2 d換1次墊料。

1.2方法

1.2.1動物分組及跑臺運動 將24只SD大鼠隨機分為0 min組、30 min組和60 min組三組，每組8只。0 min組不運動，30 min組、60 min組分別在動物實驗跑臺運動30、60 min，速度25 m/min,共進行16 w的運動訓(xùn)練。

1.2.2Morris水迷宮實驗 定位航行實驗連續(xù)訓(xùn)練7 d，4次/d，每兩次之間間隔20 min，第1～2天作為訓(xùn)練，后5 d的逃離潛伏期數(shù)據(jù)作為學(xué)習(xí)和記憶成績。定位航行實驗中的逃離潛伏期是指大鼠從入水到找到平臺所需的時間。第8天撤除逃生平臺，進行為期1 d的空間探索實驗測試。平臺持續(xù)時間是指在規(guī)定時間內(nèi)(60 s)大鼠在原平臺所在位置逗留的時間,穿越平臺次數(shù)是指在規(guī)定時間內(nèi)(60 s內(nèi))大鼠穿越原平臺所在位置的次數(shù),平臺象限百分比是指在規(guī)定時間內(nèi)(60 s內(nèi))大鼠在平臺所在象限所占的時間占總時間的百分比,平臺象限路程是指在規(guī)定時間內(nèi)(60 s內(nèi))大鼠在平臺所在象限游泳的路程。使用Xmaze動物行為視頻分析系統(tǒng)V3.20記錄。

1.2.3血清睪酮水平測量 水迷宮實驗完成后，讓大鼠休息1 d后，早上8點到9點之間斷頭采血，每只動物采血5 ml，于4℃冰箱內(nèi)靜置4 h后，離心，分離血清樣本。使用睪酮測定試劑盒對血清睪酮水平進行檢測。

2 結(jié) 果

2.1運動對老年大鼠Morris水迷宮實驗定位航行實驗的影響 各組隨著天數(shù)增加，逃離潛伏期均縮短(P<0.05)。第1天逃離潛伏期0 min組、30 min組和60 min組三組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.485)。第2天逃離潛伏期60 min組高于0 min組(P<0.05)；0 min組和30 min組之間，30 min組和60 min組之間，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.061,0.529)。第3、4、5天逃離潛伏期30 min組、60 min組均高于0 min組(P<0.05)，30 min組和60 min組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

2.2運動對老年大鼠Morris水迷宮實驗空間探索實驗的影響 平臺持續(xù)時間0 min組、30 min組和60 min組三組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.995)；穿越平臺次數(shù)30 min組、60 min組均高于0 min組(P<0.05)，30 min組和60 min組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.327)。平臺象限時間百分比60 min組高于0 min組(P<0.05)，0 min組和30 min組之間、30 min組和60 min組之間，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.257,0.108)。平臺象限路程30 min組、60 min組均高于0 min組(P<0.05)，30 min組和60 min組間無差異(P=0.338)。見表1。

2.3運動對老年大鼠血清睪酮水平影響 血清睪酮水平30 min組〔(265.34±67.93)ng/dl〕、60 min〔(259.78±74.18)ng/dl〕組均高于0 min〔(162.83±73.37)ng/dl〕組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，30 min組和60 min組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.878)。

表1 運動對老年大鼠航行定位實驗及空間探索實驗的影響

0 min運動組比較:1)P<0.05

3 討 論

認知功能是人腦認識和反映客觀事物的心理功能,包括感知覺、注意、記憶、思維、語言等各種能力。老年人的認知功能可以通過訓(xùn)練得以提高,甚至在一定程度上有所逆轉(zhuǎn),并且訓(xùn)練還可引發(fā)腦容量、腦功能激活等的變 化,這 一 現(xiàn) 象被 稱 為 認 知可 塑 性和神經(jīng)可塑性〔4〕。運動對老年人認知功能的影響可能和運動類型有關(guān)，例如有氧鍛煉、阻力鍛煉、身心鍛煉等〔5〕。其次，運動對老年人認知功能的影響可能也和運動強度有關(guān)〔6〕。

另外，運動對老年人認知功能的影響可能也和運動量有關(guān)〔7〕。身體活動對老年人認知功能影響機制包括以下這些假說：選擇性提高假說，認為和額葉老化有關(guān)；心血管功能假說，認為運動可以改善心血管能力，從而使認知能力也得到提高；身體活動/鍛煉-認知中介模型認為運動可能影響認知性的中介變量〔8,9〕。運動之所以可以改善認知功能，可能是由于運動增加下丘腦-垂體-睪丸軸活性，從而使血清睪酮水平升高，最終導(dǎo)致認知功能改善〔10,11〕。

我國正在步入老齡化國家的行列越來越多的老年人患與認知功能障礙相關(guān)的疾病，如阿爾茨海默病，本研究發(fā)現(xiàn)運動可以使老年大鼠逃離潛伏期縮短提示老年大鼠對原有平臺位置具有辨識以及空間記憶能力,且運動對老年大鼠穿越平臺次數(shù)、平臺象限時間百分比、平臺象限路程有促進作用。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)運動可以提高老年大鼠血清睪酮水平，提示血清睪酮水平提高可能是運動改善認知功能的中間環(huán)節(jié)。

綜上所述，運動可以改善老年大鼠的認知能力和增加血清睪酮水平，血清睪酮水平和認知功能呈正相關(guān)。

4 參考文獻

1Gallucci M,Mazzuco S,Ongaro F,etal.Body mass index,lifestyles,physical performance and cognitive decline: the "Treviso Longeva (TRELONG)" study〔J〕. J Nutr Health Aging,2013;17(4):378-84.

2Dewar DL,Lubans DR,Morgan PJ,etal. Development and evaluation of social cognitive measures related to adolescent physical activity〔J〕. J Phys Act Health,2013;10(4):544-55.

3Shatil E.Does combined cognitive training and physical activity training enhance cognitive abilities more than either alone A four-condition randomized controlled trial among healthy older adults〔J〕. Front Aging Neurosci,2013;5:8.

4Fuchs J,Busch MA,Gosswald A,etal.Physical and cognitive capabilities among persons aged 65-79 years in Germany:results of the German Health Interview and Examination Survey for Adults (DEGS1)〔J〕. Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung Gesundheitsschutz,2013;56(5-6):723-32.

5Pentz MA,Riggs NR.Longitudinal relationships of executive cognitive function and parent influence to child substance use and physical activity〔J〕. Prev Sci,2013;14(3):229-37.

6袁美霞,談世進.睪酮與老年男性認知功能關(guān)系的研究進展〔J〕.老年醫(yī)學(xué)與保健,2011;17(1):63-5.

7關(guān)承斌.睪酮對男性抑郁癥患者情緒及認知癥狀影響的對照研究〔J〕.中國醫(yī)藥指南,2010;8(36):19-21.

8Kullmer A,Herrmann G,Riecken B.Rapid-progressive decrease of cognitive and physical functions in a B-cell non-Hodgkin's lymphoma patient treated with rituximab/bendamustine〔J〕. Dtsch Med Wochenschr,2013;138(25-26):1355-9.

9Franco-Martin M,Parra-Vidales E,Gonzalez-Palau F,etal.The influence of physical exercise in the prevention of cognitive deterioration in the elderly: a systematic review〔J〕.Rev Neurol,2013;56(11):545-54.

10Shubert TE,Mcculloch K,Hartman M,etal.The effect of an exercise-based balance intervention on physical and cognitive performance for older adults: a pilot study〔J〕.J Geriatr Phys Ther,2010;33(4):157-64.

11Herschl LC,Highland KB,Mcchargue DE.Prenatal exposure to testosterone interacts with lifetime physical abuse to predict anger rumination and cognitive flexibility among incarcerated methamphetamine users〔J〕. Am J Addict,2012;21(4):363-9.