뇌의 운동 조절 피로물질과 BDNF 발현에 따른 뇌기능의 영향

이삼준; 유재현; 김태수; 정용민

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이삼준 유재현 김태수 정용민

저널정보: 한국코칭능력개발원 코칭능력개발지 코칭능력개발지 제8권 제2호

발행연도: 2006.6

수록면: 31 - 51 (21page)

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본 논문의 목적은 운동의 뇌중추계 조절기전과 운동에 의한 신경성영양인자의 변화와 그에 따른 뇌기능 변화에 관한 영향을 고찰하여 운동능력의 극대화 와 현장의 적용에서 운동의 능력을 제한하는 요인을 극복함으로써 운동의 능력의 조절 및 뇌의 건강을 위한 하나의 방법을 모색하고자 하는데 있다. 지구성 운동은 대사적 능력의 지표라는 협의의 의미로 정의를 할 수가 있다. 탈진 운동은 하지의 근육이 피로하지 않아도 최대하의 심폐능력에서도 종료가 될 수가 있다. 이러한 인과 관계를 명쾌하게 설명하기 위하여 몇 가지 요인을 제시한다. 첫 번째로 신경전달물질에 의한 제한, 그리고 자발적인 운동은 뇌에서 시작하여 뇌에서 종결이 되는 뇌의 중추적 조절기전으로 나누어 뇌중추의 역할을 설명한다. 특히 자발적인 운동은 운동단위의 시간적 동원과 공간적 동원에서 시작하여 탈동원(de-recruitment)으로 끝이 난다. 운동을 지속하게 하거나 혹은 더 이상 운동을 지속할 수 없게 하는 중요한 부위로써 중추신경계가 담당을 하게 된다. 운동은 또한 노화에 따른 뇌의 위축을 막아주며, 신경의 건강과 학습 및 기억에 대한 인지적 능력에 중요한 기능을 하는 것으로 알려져 있는 많은 영양인자들 중에서 운동에 의한 효과가 가장 장기간 나타나며, 뇌의 기능에 가장 강력한 뇌-유도 신경영양인자 (Brain-derived neurotrophic factor;BDNF)를 촉진하는 것으로 보고가 되고 있으며 운동은 우울증을 유발하는 세로토닌을 포함한 모노아민의 변화에도 관여를 하는 것으로 알려지고 있다. 이러한 운동에 의한 신경성 영양인자 및 세로토닌의 증가는 뇌의 인지적 능력 뿐만 아니라 우울증의 치료에 도움이 되는 것으로 알려져 있다. 결론적으로, 운동수행력은 말초피로와 중추피로간에 평가가 비교분석이 이루어져야하며, 기타의 뇌의 운동 담당 영역인 선조체, 운동 피질, 소뇌의 중추피로에 대한 연구가 이루어져야한다. 또한 운동은 뇌의 건강한 기능과 최대 운동 능력을 동시에 이루어 져야 한다.

The purpose of this article was to reviwe the effects of exercise on the control of cerebral nervous system and neurotrophins-induced changing brain functions. The thesis of this paper were serotonin and BDNF which play a pivotal role in the CNS and brain function. These are two objects; First, search the methods of maximal performance from this reviews, and then overcome the factors limiting the exercise capacity. Second, maintain the maximum level of brain cognitive function. The endurance of exercise is explained in terms of index on metabolic capacity. An exhaustion exercise is ended without limb locomotor muscle fatigue and with sub-maximal cardiac output. Voluntary exercise starts and ends in the brain. It starts with spatial and temporal recruitment of motor units and ends with their de-recruitment. A conscious decision precedes a voluntary effort. The achievement of exhaustion is again volitional and a forced conscious decision to stop precedes it, but it is unknown what forces the off-switch of recruitment at exhaustion although sensation of exertion certainly plays a role. The central nervous system integrates input from various sources all related to the exercise and limits the intensity and duration of recruitment of limb skeletal muscle to prevent jeopardizing the integrity of the organism. One neurotrophic factor, brain-derived neurotrophic factor (BDNF), is capable of mediating the beneficial effects of exercise on brain plasticity. BDNF is a member of a neurotrophic family that supports the health and functioning of the primary neuronal type in the brain, glutamatergic neurons. These neurons are the major projection neurons connecting cognitive, sensory, and motor brain regions. BDNF is regulated by neuronal activity, and mechanisms that induce BDNF, such as exercise, enhance learning.It is now clear that exercise can increase levels of BDNF, increase resistance to brain insult and improve learning and mental performance. Thus, exercise could provide a simple means to maintain brain function and promote brain plasticity. 5-HT and BDNF co-regulate one another such that 5-HT stimulates the expression of BDNF, and BDNF enhances the growth and survival of 5-HT neurons. Enhanced 5-HT and BDNF signaling manage to overcome the depression and anxiety disorders, and could also play important roles in the pathogenesis of several age-related disorders. Enhancement of BDNF signaling may be a key mechanism whereby cognitive stimulation, exercise preserve brain function. And so exercise which enhance 5-HT and BDNF signaling could help promote healthy brain function. In conclusions, exercise performance compare to evaluate between central fatigue and peripheral fatigue, and other brain region including striatum, motor cortex, and cerebellum were to investigate about central fatigue in conditioning to all-out or exhaustion. And so, exercise was to aim to health brain function and maximal exercise capacity.

#피로 #중추신경계 #지구성 운동 #인지능력 #뇌-유도 신경성영양 인자 #우울증 #세로토닌 #fatigue #central nervous system #endurance exercise #cognition function #BDNF #depression #serotonin

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[학술지(정기간행물)] - Adlard,P.A / 2004 / Voluntary exercise protects against stress-induced decreases in brain-derived neurotrophic factor protein expression 124 (4) : 985 ~ 992

[학술지(정기간행물)] - Allen,A.L / 2005 / Estrogen increases nociception evoked brain derived neurotrophic factor gene expression in the female rat 81 (3) : 193 ~ 199

[학술지(정기간행물)] - Asmussen / 1979 / Medicine and Science in Sports and Exercise : 313 ~ 321

[학술지(정기간행물)] - Bailey / 1992 / Effect of brain serotogenic activity on endurance performance in the rat : 5 75 ~ 76

[학술지(정기간행물)] - Bailey / 1993 / Brain serotogenic activity affects endurance performance in the rat International journal of sports medicine : 330 ~ 333

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