운동중단이 뇌의 신경전달물질과 신경성장인자 및 기억력에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 6주령된 Crl:CD-1 (ICR) 수컷 마우스를 대상으로 12주간의 수영 운동을 시킨 그룹과 4주간의 수영 운동 후 8주간의 운동을 중단한 그룹 및 4주간의 수영 운동 후 4주간의 운동 중단 뒤 다시 4주간의 수영 운동을 실시한 그룹에서의 차이를 알아보기 위해 해마 치상회 (dentate gyrus)와 봉선핵 (dorsal raphe) 부위에서 뇌 신경세포 생성 및 뇌 신경성장인자와 뇌 신경전달물질를 살펴보았다.
그 결과, 12주간의 수영 운동 그룹 뇌의 모든 변화가 증가함으로서 긍정적인 효과가 다시금 입증되었다. 4주간의 수영 운동 후 8주간의 운동을 중단한 그룹에서는 대조그룹과 비슷하거나 낮은 수준으로 감소함으로서 부정적인 결과를 보여주었다. 이는 초기의 4주간동안 실시했던 운동의 효과마저 반감된 결과로 나타났다. 또한 4주간의 수영 운동 후 4주간의 운동 중단 뒤 다시 4주간의 수영 운동을 실시한 그룹에서는 8주간 지속적으로 운동한 결과보다 낮은 수준으로 나타남으로서 운동의 효과는 일정기간 이상 지속적으로 실시하였을 경우에 뇌에 미치는 효과가 최고에 이르고 또한 유지가 될 수 있다는 것으로 설명될 수가 있다.
따라서 본 연구의 결론은 지속적인 수영 운동이 뇌에 긍정적인 변화를 가져온다는 것을 다시한번 강조함과 동시에, 수영 운동을 갑자기 중단한다거나 운동과 중단이 반복될 경우에는 운동의 효과가 저하되는 것은 물론, 뇌에 부정적인 효과까지 발생될 수 있음을 시사한다.
따라서 지속적인 수영 운동을 권장하고 급격하거나 반복적인 운동중단을 피하는 것이 뇌의 부정적 효과 발생을 최소화할 수 있다는 사실을 밝힘으로서 효과적인 트레이닝 방법을 연구하는데 전공자들에게 중요한 정보를 제공해 줄 수 있음을 제시하는 바이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Swimming exercise training is known to improve brain functions including spatial learning ability, memory capability, cognitive function, neurogenesis, and neurotrophic factors. But, the effects of detraining and retraining of swimming exercise on neurogenesis, learning ability, and spatial memory capability are still scarce. In the present study, we investigated the effect of swimming training, detraining, retraining on neurogenesis (BrdU), neurotransmitters (5-HT, TPH), and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) expression in the mice brain. Male Crl:CD-1 (ICR) mice were randomly assigned into three groups (n = 10 in each group): the control group, swimming training group, detraining group, and retraining group. The mice in swimming training group were made to swim (5 days/week, 60 min/day) for 12 weeks. Detraining group was made to swim for 4 weeks and remained sedentary for the next 8 weeks. Retraining group was made to swim for 4 weeks and remained sedentary for the next 4 weeks, and retraining for the next 4 weeks. In the present results, swimming training increased hippocampal neurogenesis, BDNF expression, and expression of neurotransmitter. In contrast, Hippocampal neurogenesis and BDNF expression in the detraining showed similar or low level compared to the control group. Neurogenesis, neurotransmitters (5-HT, TPH), and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) expression in the retraining showed low level compared to the swim for 8 weeks. Here in this study, we suggest that sudden cessation of swimming training might bring decline of the brain functions.