脳由来の神経栄養因子と運動学習に対するエネルギーマッチの運動強度の効果

背景：高強度の運動と運動の練習の試合をペアリングすると、タスクの実践を超えて運動学習だけを強化することができます。これは、脳由来の神経栄養因子（BDNF）の運動関連の増加によって促進されると考えられています。現在の研究の目的は、運動関連のエネルギー消費を制御しながら、BDNFレベルと運動学習に対するさまざまな運動強度の影響を調べることでした。 方法：48の若い健康な参加者は、高強度の運動[高]、低強度運動[低]、または静かな休息[休息]の3つのグループのいずれかに割り当てられました。運動の期間は個別に調整され、各参加者が運動の強度に関係なく200kcalを消費しました。BDNFは、運動または休息の前後に測定されました。運動または休息の後、すべての参加者は3次元モーター学習タスクを実践しました。保持は24時間後にテストされました。BDNF遺伝子型は、各参加者がBDNFと運動学習への影響を調査するために決定されました。 結果：すべての参加者は、タスクを完了するための時間を短縮することによって示されるパフォーマンスを等しく改善しました。ただし、リーチの動きを制御するために使用される運動学的プロファイルは、グループによって異なります。RESTグループは、ターゲット間の最短距離を移動し、高グループはより高いリーチ速度（ピーク速度）を持ち、低グループは以前のピーク速度を持っていました。運動後のBDNFの増加は、運動の強さに関係なく有意ではなく、BDNFの変化は運動学習とは関連していませんでした。運動に対するBDNF応答は、遺伝子型によって異なっていませんでした。ただし、パフォーマンスは、多型（Met Carriers）と（Val/Val）を持たない人とのパフォーマンスが異なりました。VAL/VAL遺伝子型と比較して、Met Carriersは、より高いリーチ速度と以前のピーク速度によってサポートされていたタスクプラクティス全体でより速い応答時間がありました。 結論：結果は、低強度と高強度の運動の両方が、リーチタスクを完了するために使用される運動学的アプローチを変えることができることを示しており、これらの変化はBDNFの変化とは無関係であるように見えることが示されました。さらに、BDNF遺伝子型はBDNF濃度に影響しませんでしたが、シーケンシャルターゲットリーチタスクのモーター性能に影響を与えました。

BACKGROUND: Pairing a bout of high-intensity exercise with motor task practice can enhance motor learning beyond task practice alone, which is thought, in part, to be facilitated by an exercise-related increase in brain-derived neurotrophic factor (BDNF). The purpose of the current study was to examine the effect of different exercise intensities on BDNF levels and motor learning while controlling for exercise-related energy expenditure. METHODS: Forty-eight young, healthy participants were assigned to one of three groups: high-intensity exercise [High], low-intensity exercise [Low], or quiet rest [Rest]. The duration of the exercise bouts were individually adjusted so that each participant expended 200 kcals regardless of exercise intensity. BDNF was measured before and after exercise or rest. After exercise or rest, all participants practiced a 3-dimensional motor learning task, which involved reach movements made to sequentially presented targets. Retention was tested after 24-h. BDNF genotype was determined for each participant to explore its effects on BDNF and motor learning. RESULTS: All participants equally improved performance, indicated by a reduction in time to complete the task. However, the kinematic profile used to control the reach movement differed by group. The Rest group travelled the shortest distance between the targets, the High group had higher reach speed (peak velocity), and the Low group had earlier peak velocities. The rise in BDNF post-exercise was not significant, regardless of exercise intensity, and the change in BDNF was not associated with motor learning. The BDNF response to exercise did not differ by genotype. However, performance differed between those with the polymorphism (Met carriers) and those without (Val/Val). Compared to the Val/Val genotype, Met carriers had faster response times throughout task practice, which was supported by higher reach speeds and earlier peak velocities. CONCLUSION: Results indicated that both low and high-intensity exercise can alter the kinematic approach used to complete a reach task, and these changes appear unrelated to a change in BDNF. In addition, the BDNF genotype did not influence BDNF concentration, but it did have an effect on motor performance of a sequential target reach task.