马萨诸塞州综合医院(MGH)研究小组的一项研究发现，神经发生 - 诱导新神经元的产生 - 在编码记忆的大脑结构中可以改善阿尔茨海默病小鼠模型中的认知功能。他们的研究表明，阿尔茨海默病患者大脑中存在的敌对炎症环境可以阻止这些对认知的有益影响，并且体育锻炼可以“清理”环境，使新的神经细胞能够生存和发展并改善认知。阿尔茨海默氏症的老鼠。
“在我们的研究中，我们发现运动是开启神经发生的最佳方式之一，然后，通过弄清楚所涉及的分子和遗传事件，我们确定了如何通过基因疗法和药物制剂模拟运动的有益效果，” Rudolph Tanzi博士，遗传与衰老研究组主任，神经病学系副主席，MGH脑与健康Henry和Alison McCance中心联合主任，该论文的高级作者发表在“科学”杂志上。 遗传与衰老研究单位的主要作者Se Hoon Choi博士补充说：“虽然我们还没有办法安全地在患者身上达到同样的效果，但我们确定了确定蛋白质和基因的确切目标这样做是为了将来。“ 成人神经发生 - 在胚胎之后以及在一些动物中，新生儿期发生的新神经元的产生发生在海马和另一种称为纹状体的脑结构中。
虽然成人海马神经发生对学习和记忆至关重要，但该过程如何影响阿尔茨海默病等神经退行性疾病仍未得到充分了解。MGH小组开始研究成人海马神经发生(AHN)的损伤如何在小鼠模型中促成阿尔茨海默病的病理学和认知功能，以及增加AHN是否可以减轻症状。 他们的实验表明，AHN可以通过运动或药物治疗和促进神经祖细胞诞生的基因疗法在模型中诱导。
动物的行为测试揭示了对于已经在药理学和遗传上诱导神经发生的动物的有限认知益处。但是通过运动诱导AHN的动物表现出改善的认知能力和降低的β-淀粉样蛋白水平。 “尽管运动诱导的AHN通过启动神经发生改善阿尔茨海默氏症小鼠的认知，但试图通过使用基因疗法和药物来达到这一结果并没有帮助，”Tanzi解释说。
“这是因为由药物和基因治疗诱导的新生神经元无法在已经被阿尔茨海默病病理学破坏的大脑区域中存活，特别是神经炎症。因此我们询问运动引起的神经发生是如何不同的。” Choi说，“我们发现关键的区别在于运动也开启了脑源性神经营养因子或BDNF的产生 - 已知这对于神经元的生长和存活非常重要 - 这为新的创造了一个更好客的大脑环境。
通过结合诱导神经发生和增加BDNF产生的药物和基因疗法，我们能够成功地模拟运动对认知功能的影响“Choi是哈佛医学院(HMS)的神经病学助理教授。 Tanzi补充道，“从中吸取的教训是，仅仅打开新神经细胞的诞生是不够的，你必须同时'清理'它们出生的邻居，以确保新细胞存活并茁壮成长。可以实现这一目标，但我们找到了通过应用药物和基因疗法来模仿这些有益的认知效果的方法，同时开启神经发生和BDNF的产生。
“ 在该研究的另一部分中，研究人员发现，在出生后不久，阻断年轻阿尔茨海默氏症小鼠的神经发生导致生命后期更严重的认知缺陷。“我们接下来将探讨是否安全地促进阿尔茨海默病患者的神经发生将有助于缓解疾病的症状，以及生命早期目前健康的个体是否有助于预防症状，”Tanzi，Joseph P.和Rose F.说。 HMS的肯尼迪神经病学教授。“我们现在非常兴奋地研究如何实施我们的新发现，以更有效地治疗和预防这种可怕的疾病。”