El BDNF hipocampal media la eficacia del ejercicio sobre la plasticidad sináptica y la cognición

Encontramos que un corto período de ejercicio mejoró la función cognitiva en el laberinto acuático de Morris (MWM), de tal manera que los animales ejercitados eran significativamente mejores que los controles sedentarios en aprender y recordar la ubicación de la plataforma. El hallazgo de que el ejercicio aumentó el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), una molécula importante para la plasticidad sináptica y el aprendizaje y la memoria, nos impulsó a examinar si un mecanismo mediado por BDNF subyace a la capacidad del ejercicio para mejorar el aprendizaje dependiente del hipocampo. Se utilizó una quimera inmunoadhesina específica (TrkB-IgG), que imita el receptor de BDNF, TrkB, para unirse selectivamente a las moléculas de BDNF, para bloquear BDNF en el hipocampo durante un período de ejercicio voluntario de 1 semana. Después de esto, se realizó un MWM con 2 pruebas por día durante 5 días consecutivos, seguido de una prueba de sondeo 2 días después. Al inhibir la acción de BDNF, bloqueamos el beneficio del ejercicio sobre la función cognitiva, de tal manera que las habilidades de aprendizaje y recuerdo de los animales en ejercicio que recibieron el bloqueador de BDNF se redujeron a niveles de control sedentario. Inhibir la acción de BDNF también bloqueó el efecto del ejercicio sobre sistemas a montante regulados por BDNF y importantes para la plasticidad sináptica, como la proteína de unión al elemento de respuesta a cAMP (CREB) y la sinapsina I. Específico del ejercicio, encontramos una asociación entre la expresión de CREB y BDNF y la función cognitiva, de tal manera que los animales que eran los aprendices más rápidos y tenían el mejor recuerdo mostraron la mayor expresión de BDNF y niveles asociados de ARNm de CREB. Estos hallazgos sugieren un papel funcional para CREB bajo el control de BDNF en la mediación del aumento inducido por el ejercicio en el aprendizaje y la memoria. Nuestros resultados indican que la sinapsina I también podría contribuir a este mecanismo mediado por BDNF.