Woman jogging up grey steps outdoors

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75岁的理查德·卡彭特去年的一天,当他看到一张来自uc irvine的明信片,寻求参与者研究运动是否可以帮助解决与年龄相关的记忆丧失问题。

“我差点把它放进回收堆里,”木匠说。 “但是我向妻子提到了,她说'等等!'她知道我可以使用这样的程序。在过去的20年里,我根本没有真正参与锻炼,而且我的记忆非常糟糕。“

Today, the retired criminal investigator for NASA works out at the Huntington Beach YMCA four times a week as part of a 15-site national study on the effects of aerobic exercise on adults with mild memory problems. The Exercise Evaluation Randomised Trial is co-led by 卡尔科特曼, a UC 欧文 professor of neurology and neurobiology & behavior who’s a renowned expert on age-related dementia and exercise.

他说:“我们希望得到的是强有力的证据,即运动可以提高健康和认知能力,并有助于保护人们免受认知能力的下降。” “我们希望有足够的确凿证据让医生为运动开处方。”

Doctor monitoring teen on an exercise machine
研究人员发现,使用功能性mri后,即使进行了轻微的锻炼,海马体内的活动也会增加 - 大脑中的记忆位置。
信用:uc irvine

Across the UC 欧文 campus, researchers are exploring the impact of exercise on health from childhood until the end of life. That focus now includes a bachelor’s degree in exercise science that emphasizes the health effects of physical activity. The university has a long history in exercise science, says 詹姆斯。希克斯, professor of ecology & evolutionary biology and director of the campus’s Center for Exercise 医学 and Sport Sciences. However, he says, the twin epidemics of obesity and diabetes have propelled research away from questions about exercise and sports performance toward the theory that “exercise is medicine.”

“这个概念爆炸了,”希克斯说。 “这就是未来的发展方向:了解运动如何改变疾病轨迹并改善结果。”

老化的解毒剂

卡尔科特曼 headshot
卡尔科特曼
信用:uc irvine

如果有人一直站在运动和健康的最前沿,那就是cotman。二十多年前,他的研究表明,运动会增加一种叫做脑源性神经营养因子的物质的产生。 bdnf有助于学习和记忆,促进神经细胞之间的联系。它对大脑功能至关重要,因此它被称为“大脑的奇迹”。

“运动可以促进大脑健康,”科特曼说,他是美国健康资助的老龄化和痴呆症研究中心之一的全国健康研究中心之一。 “它会让你更有效率。你在想清洁。它引入了一种准备状态。“

这项研究将是对充分有氧运动可以帮助避免痴呆的理论的一个关键考验。随着阿尔茨海默病患者数量迅速增加,其研究结果备受期待。虽然科特曼在过去的25年里一直在研究,但其他许多痴呆症的理论和治疗方法已经逐渐消失。

“自2002年以来,已开展了420项针对阿尔茨海默病的药物临床试验。所有这些都失败了,“希克斯指出。 “没有药物会改变它的轨迹。但身体活动可能会。“

研究人员计划招募300名参加拉伸和平衡练习或有氧训练的人。他们将接受认知,脑萎缩和炎症的测试,以及与血液和脊髓液样本中的痴呆相关的淀粉样蛋白-ta生物标志物。结果可在大约三年内获得。

'周围最好的脏药'

Kid exercising and playing video game in the lab
uc irvine健康儿科运动和基因组学研究中心是该国极少数研究机构之一,拥有最先进的儿科性能实验室,可以进行运动测试并在分子水平上评估其效果。
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迈克尔亚萨, UC 欧文 Chancellor’s Fellow and professor of neurobiology & behavior, is known for his on-the-move meetings. Exercise is so important to health and cognition that the director of the Center for the Neurobiology of Learning & Memory and his students tackle agendas while making a loop of the campus or heading for coffee.

yassa的转化神经生物学实验室专注于学习和记忆以及它们在教育,技术和疾病过程中的作用。他称药物为“药物科学中最好的脏药”。一种肮脏的药物可以与体内的许多分子靶点结合,而不仅仅是一种。这通常是药物开发灾难的一个方法。但运动可能是一个完美的脏药配方,可以保证整体健康和预防各种疾病。

“我们正进入一个我们必须弄清楚如何建立更好的运动处方的时代。我们可以量身定制运动干预措施。它与精确或个性化的医学概念非常一致。“

“运动有各种不同的机制,而且都很好,”亚萨说。 “有一些神奇的东西。”

他说,体育活动未被充分利用作为一种健康处方,部分原因是研究人员无法真正解释为什么它会为某些人而不是其他人创造奇迹。任何人都不能描述特定条件的适当“剂量”。这是面对21世纪运动科学家的前沿。

“我们正在进入一个我们必须弄清楚如何制定更好的运动处方的时代,”亚萨说。 “我们可以量身定制运动干预措施。它与精确或个性化的医学概念非常一致。“

他正在使用高度控制的实验室研究来做到这一点。在他的许多实验中,运动参与者的氧气消耗受到控制,而脑功能则通过功能性mri进行测量。在去年在国家科学院院刊上发表的一项研究中,亚萨和他的同事发现,通过测试测量的记忆在健康的年轻人中在跑步机上进行了10分钟的轻微强度运动后得到了改善。使用功能性mri后,研究人员显示,在温和的锻炼后,海马中的活动增强 - 大脑记忆的位置。

“人们过去常常想,'如果我不能出去,在健身房做30分钟并且出汗,那就不值得了',”亚萨说。 “但即使是10分钟的步行也能给你带来额外的提升。”

汗水公平

Kid stretching leg with researcher standing by
根据cdc,只有22%的6至19岁儿童每周至少五天进行60分钟或更长时间的中度至剧烈体力活动,这是根据国家指南推荐的数量。
信用:uc irvine

他精心设计的pnas研究引起了博士的注意。弗朗西斯·柯林斯,国家卫生研究院院长。在一篇博客文章中,柯林斯说,这项工作说明了正在进行的nih资助项目的重要性,该项目探索了身体活动引起的分子或细胞变化。该项目被称为体育活动联盟的分子传感器,uc irvine也参与该项目。

uc irvine健康儿科运动和基因组学研究中心是参与motrpac的11个站点之一 - 也是唯一一个专注于儿童的站点。在那里,你会在跑步机上找到年轻人或参加阻力训练。它是该国极少数拥有最先进的儿科性能实验室的研究机构之一,在这些实验室中进行运动试验并在分子水平上评估其效果。

通过检查运动前后的儿童 - 例如,通过观察血液样本来分析遗传和分子影响 - motrpac将开发一个关于儿童细胞如何对运动做出反应的数据库,这是一个可供全世界科学家使用的数据库,来自perc的创始人兼执行董事radom-aizik。

“这将把运动科学带到一个完全不同的水平,”她说。 “理解这些机制是我们有机会实现巨大飞跃并能够将运动用作药物的地方。”

该研究正在与uc irvine临床和转化科学研究所合作开展,其中包括10至17岁的当地学校的儿童。在全国范围内,motrpac将收集来自2700名75岁以下人群的数据。

中心专家还进行其他研究,例如观察运动对患有哮喘,自闭症和囊性纤维化等慢性疾病的青少年以及患有癌症的儿童的影响。与成年人不同,他们可能不得不将自己拖到健身房,儿科受试者拥抱移动,radom-aizik笔记。

Kid exercises next to female researcher
评估运动。
信用:uc irvine

“在我们的研究中,”她说,“我们向孩子们表明,他们是有益于他们的事情的一部分,并帮助我们为其他不同临床条件的孩子制定和实施锻炼计划。他们喜欢那样。“

同样,退休人员木匠喜欢参加施加项目。 “你怒不可遏,”他说。 “这不仅对我有利,而且我正在做的事情将在未来的时间进行分析,并可能为大局增添一些信息。”

所有施加的网站都隶属于当地的ymcas。这是有原因的,科特曼说:所以这项研究的结果不会局限于科学期刊的页面。

“它为我们提供了一个基于社区的组织,一旦审判完成就知道如何做到这一点,”他说。 “将有一个人们可以继续练习并吸引新人参与的地方。向公众进行翻译至关重要。”


专家做了什么

uc irvine的运动科学家实践他们所宣扬的内容:

詹姆斯。希克斯

每周骑行60至120英里;每天都去校园;从不搭乘电梯少于五层楼

“我一直非常活跃,但忙碌的生活可能妨碍锻炼。在我有健康恐慌之后,我认真对待自己的饮食 - 而且我对运动非常认真。“

shlomit radom-aizik

骑自行车每周工作一到两天;普拉提每周做一次;每周完成两次电路培训

“从小就是我的竞技体操运动员。我很早就知道自己想要做什么。我想学习运动,我想在分子水平上做。“

迈克尔亚萨

每天在日出时运行;下班后定期到健身房进行椭圆和重量训练;避免在白天坐在办公桌前

“我尽量不要长时间留在办公室。”

卡尔科特曼

每周四次健身运动;每周打一次双打网球

“双打网球很有趣。它是社交的,如果你玩积极的游戏,你会得到相当多的锻炼。但有时我必须自言自语。在一天结束时,我想:'你告诉其他人锻炼。走出去,男孩!'“

本文最初发表于2019年春季的uci杂志。