Kronik sosyal izolasyona maruz kalan adölesan erkek sıçanlarda gönüllü ve gönülsüz egzersizin; kognitif fonksiyonlar, anksiyete ve beyindeki nörotrofik faktörler üzerine etkisi
Effects of voluntary and involuntary exercise in adolescent male rats exposed to chronic social isolation on cognitive functions, anxiety and neurotrophic factors in the brain
Yazar: AYÇA ARSLANKIRAN
Danışman: PROF. DR. AYFER DAYI
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Fizyoloji = Physiology

Özet:
Giriş ve Amaç: Bu çalışmada, sosyal izole edilen adölesan erkek sıçanlarda gönüllü ve gönülsüz (düzenli) egzersizin kognitif fonksiyonlar, anksiyete ve beyindeki nörotrofik faktörler üzerine etkilerinin incelenmesi amaçlandı.
Yöntem: Çalışmada 26 günlük, 42 Sprague-Dawley erkek sıçan ideal koşullarda barındırıldı. Deney grupları: kontrol (K), sosyal izole (Sİ), gönüllü egzersiz yapan (GE), düzenli egzersiz yapan (DE), sosyal izole-gönüllü egzersiz yapan (Sİ-GE), sosyal izole-düzenli egzersiz yapan (Sİ-DE). Sosyal izole gruplar, birbirlerinden duyusal ipucu almayacak şekilde 4 hafta boyunca ayrı kafeslerde; diğerleri grup halinde barındırılmıştır. Sİ-DE ve DE grupları, 4 hafta boyunca haftada 5 gün, 30dk/gün, 8m/dk hızla treadmillde çalıştırılmıştır. Sİ-GE ve GE gruplarının kafeslerine, bu süreçte dijital sayaca bağlı koşu tekerleği konulmuştur. Açık Alan (OF), Yükseltilmiş Artı Labirent (T Maze), Morris Su Labirenti (MWM) ve Ultrasonik vokalizasyon (USV) davranış testleri, 4 haftanın sonunda yapılmıştır. Deneylerin sonunda sıçanlar sakrifiye edilmiş, hipokampusta ELİSA yöntemiyle Nerve Growth Factor (NGF), Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF), Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) düzeyleri ölçülmüştür. İstatistiksel olarak gruplar arasındaki farklar SPSS IBM programı ile One-way ve tekrarlı ANOVA, Post-hoc LSD testi ile değerlendirilmiştir. 
Bulgular ve Sonuç: T Maze'de GE, Sİ-GE grupları, daha yüksek hızda daha çok mesafe kat etmişlerdir. MWM'de K, DE ve Sİ-DE grupları, gizli platformun yerini daha iyi öğrenmişlerdir ve probe trialde K, Sİ-DE ve Sİ gruplarının hedef kadranda bulunma süresi ve kognitif fonksiyonları daha yüksektir. USV'de Sİ-DE grubu 50 kHz ses daha çok çıkarmış olup duygu durumlarının daha iyi olduğu söylenebilir. Prefrontal korteksteki (PFC) BDNF protein düzeyi Sİ ve K gruplarında; hipokampustaki BDNF ve NGF protein düzeyi Sİ-GE, K ve Sİ-DE gruplarında; VEGF protein düzeyi Sİ-DE ve K gruplarında yüksek bulunmuştur. PFC'deki nöron sayısı GE, K, Sİ-DE; hipokampusta GE, Sİ-GE, Sİ-DE gruplarında yüksek bulunmuştur. Bulgular değerlendirildiğinde sosyal izolasyon ile artan sedanter yaşamda anksiyete benzeri belirtilerin en aza indirilmesi ve bozulan kognitif fonksiyonların düzeltilmesi için düzenli veya düzensiz aralıklarla yapılan fiziksel aktivitenin yaşama entegre edilmesi gerektiğini düşünmekteyiz.

Abstract:
Introduction And Aim: The aim of this study was to investigate the effects of voluntary and involuntary (regular) exercise on cognitive functions, anxiety and neurotrophic factors in the brain of socially isolated adolescent male rats.
Methods: In the study, 42 26-day-old male Sprague-Dawley rats were housed under ideal conditions. Experimental groups: control (C), socially isolated (SI), voluntary exercise (VE), regular exercise (RE), socially isolated-voluntary exercise (SI-VE), socially isolated-regular exercise (SI-RE). The socially isolated groups were housed in separate cages for 4 weeks without sensory cues from each other; the others were housed in groups. SI-RE and VE groups were exercised on a treadmill at a speed of 8 m/min, 30 min/day, 5 days/week for 4 weeks. A running wheel connected to a digital counter was placed in the cages of the SI-VE and VE groups during this period. Open Field (OF), Elevated Plus Maze (T Maze), Morris Water Maze (MWM) and Ultrasonic vocalization (USV) behavioral tests were performed at the end of 4 weeks. At the end of the experiments, rats were sacrificed and Nerve Growth Factor (NGF), Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF), Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) levels were measured in the hippocampus by ELISA method. Statistically, the differences between the groups were evaluated by One-way and repeated ANOVA and Post-hoc LSD test with SPSS IBM program.  
Results And Conclusion: In T Maze, GE, Sİ-GE groups covered more distance at higher speed. In MWM, K, DE and SI-DE groups learned the location of the hidden platform better, and in the probe trial, K, SI-DE and SI groups had higher cognitive function and time in the target quadrant. In USV, the SI-DE group produced more 50 kHz sound and it can be said that their mood was better.  BDNF protein levels in the prefrontal cortex were higher in the SI and K groups; BDNF and NGF protein levels in the hippocampus were higher in the SI-GE, K and SI-DE groups; VEGF protein levels were higher in the SI-DE and K groups. The number of neurons in the prefrontal cortex was found to be higher in the GE, K, SI-DE groups and in the hippocampus in the GE, SI-GE, SI-DE groups. 
When the findings are evaluated, we think that regular or irregular physical activity should be integrated into life in order to minimize anxiety-like symptoms and correct impaired cognitive functions in sedentary life, which increases with social isolation.