Bdnf met alleli taşıyıcığının, hedef gözeten atış egzersizlerinin oluşturduğu duyusal-motor integrasyon değişiklikleri üzerine etkisi var mıdır?
The effects of bdnf val66met polymorphism on motor learning electrophysiologically studied with sensory-motor integration
Yazar: ŞULE DEVECİ
Danışman: PROF. DR. ALİ EMRE ÖGE
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Nöroloji = Neurology
Dizin: Alleller = Alleles ; Duyular = Sensation ; Egzersiz tedavisi = Exercise therapy ; Manyetik alanlar = Magnetic fields ; Motor aktivite = Motor activity ; Motor beceriler = Motor skills ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic ; Sinir büyüme faktörleri = Nerve growth factors ; Öğrenme = Learning

Özet:
"Brain-derived neurotrophic factor (BDNF)", merkezi sinir sistemi tarafından salgılanan bir büyüme faktörüdür. BDNF özellikle yetişkinlikte "Long-term potentiation"(LTP) yolu ile olan plastik değişiklikleri düzenler. BDNF, insanda 11. kromozomda yerleşmiş olan BDNF geni tarafından kodlanır. Bu gen üzerinde çeşitli "tek nükleotid polimorfizm"leri (single nucleotide polymophism, SNP) tanımlanmıştır. Bunlardan biri olan Val66Met (rs6265) SNP'si 66. kodonda Valin yerine Metionin amino asidinin gelmesiyle oluşur. Toplumda yaklaşık %30-50 oranında görülen bu polimorfizm, kortikal nöronlarda BDNF salınımında azalmaya sebep olur. İnsanlarda, kortikal morfolojide değişime ve hipokampal fonksiyonlar ile ilişkili davranış bozukluklarına yol açtığı gösterilmiştir. BDNF Met alleli varlığının özellikle dikkat, bellek, görsel ve motor işlevlerin integrasyonunu gerektiren kompleks motor becerilerin öğrenilmesine olumsuz yönde etkili olduğu öne sürülmüştür. 
Bu çalışmada rs6265 polimorfizminin, hedefe yönelik atış egzersizlerinin oluşturduğu duyusal-motor integrasyon (DMİ) değişiklikleri üzerine etkisini araştırmayı amaçladık. Kısa süreli kompleks motor öğrenme modeli olarak serbest basketbol atışları seçildi. Önceki bir çalışmamızda kısa ve orta dönem atış egzersizleri sonrasında farklı dönemlerde DMİ değişiklikleri bulunmuştu. Bu çalışmada hipotezimiz genetik varyasyonu olmayanlara oranla rs6265 polimorfizmli olgularda DMİ değişikliklerinin daha az düzeyde olması (veya olmaması) idi. 
Uzun süreli ve düzenli olarak herhangi bir hedefe atış gerektiren spor yapmamış, sağlıklı, 19 kadın, 23 erkek gönüllü çalışmaya alındı. Başarılı şut sayıları ve set süreleri kaydedildi. Egzersiz öncesi, 1 ve 5 günlük egzersiz sonrası dönemlerde periferik sinir uyarımını farklı interstimülüs intervallerinde izleyen elektromanyetik uyarımlardan oluşan DMİ çalışmaları yapıldı. rs6265 polimorfizmli grupta 5. gün egzersizi sonrasında ortalama başarılı şut sayısı, bu polimorfizmi taşımayanlara göre anlamlı düşük bulundu. Yine bu grupta 1. gün egzersizi sonrasında DMİ grafiklerinde daha az erken afferent inhibisyon (EAİ) ve daha fazla afferent fasilitasyon (AF) izlendi, ancak bunun 5. gün egzersizi sonrasında devam ettirilemediği görüldü. rs6265 polimorfizmli grupta düşük başarı oranının gözlenmesi ve primer motor korteks (M1) uyarılabilirliğindeki değişikliklerin kısa süreli olması, bu grupta farklı bir motor öğrenme mekanizmasının olabileceği şeklinde yorumlanmıştır.

Abstract:
"Brain-derived neurotrophic factor (BDNF)" is a growth factor that is expressed throughout the central nervous system. BDNF mediates plasticity related to motor learning, mainly by facilitating long-term potentiation. BDNF is encoded by a gene which is located on chromosome 11 in humans. Several "single nucleotide polymorphisms (SNPs)" of this gene have been identified. One of them is Val66Met (rs6265), in which the aminoacid Valine is replaced by Methionine at codon 66. BDNF polymorphisms are relatively common in general population (30-50%). In humans, rs6265 polymorphism results in reduced BDNF release in cortical neurons, which has been found to be associated with altered cortical morphology and behavioural deficits primarily related to hippocampal functions. It has been suggested that the presence of BDNF Met allele has a negative impact on the learning of complex motor skills that require integration of memory and visuo-motor functions. 
In this study, it was planned to study the effects of rs6265 polymorphism on the sensory-motor integration (SMI) related to learning of targeted shooting. Free basketball throwing exercises were selected as a model for short-term complex motor learning. In a previous SMI study, we found altered SMI in different time domains after short and middle term shooting exercises. Our hypothesis in this study was to find lower (or absent) SMI changes in cases with rs6265 polymorphism as compared to those without this genetic variation. 
Nineteen female and 23 male healthy subjects who previously have never performed regular sports activity requiring targeted shooting were included in the study. The numbers of successful shoots and the times required for completing them were recorded. SMI studies composed of paired electrical-magnetic stimulation pairs given with different interstimulus intervals were performed before and after short and long term exercises. In rs6265 polymorphism group, the mean number of successful shoots after 5th day training was significantly lower than those who did not carry this polymorphism. In this group, less early afferent inhibition (EAI) and more afferent facilitation (AF) were observed after the first day of exercise, but this could not be sustained until the end of 5 day exercise period. The observation of low success rate in motor learning in the rs6265 polymorphism group together with short duration of the excitability changes in the the primary motor cortex might be interpreted as to be caused by a deficient or different motor learning mechanism in this group.