下丘脑视前区内多巴胺对体温过高引起运动性中枢疲劳的作用及其机制的研究

批准号:
31701044
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
郑鑫焱
依托单位:
学科分类:
C1108.特殊环境生理与比较生理学
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
Hiroshi Hasegawa、于新凯、杨智杰、朱政、罗贝贝、邓玉琴、杨丹、李雪佩、李嫚嫚
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中文摘要
高温环境下运动能力会降低,其原因之一是体温过高引起的运动性中枢疲劳。多巴胺(DA)是脑内兴奋性神经递质之一,其运动中浓度的改变会影响中枢疲劳。另外,DA神经元部分投射在参与体温调节的下丘脑视前区(PO/AH),作用热敏神经元,影响产热和散热效应,改变体温。因此,PO/AH内DA可能会影响高体温引起的运动性中枢疲劳,但其机制尚不明确。据此,本项目将观察不同药物的中枢内干预对运动中大鼠的脑内神经递质、体温调节反应及疲劳发生时间的影响,系统地阐明PO/AH内DA对高体温引起的运动性中枢疲劳的作用及其机制。具体研究包括:1.高温环境下全脑DA能通路的活性改变对运动性中枢疲劳的影响;2. 高温环境下PO/AH内DA能通路的活性改变对运动性中枢疲劳的影响。此项目将从神经生物学的角度阐明DA、体温调节反应及中枢疲劳的相互关系,为今后探索防止高温环境下运动能力下降的策略及方法奠定前期的科学理论基础。
英文摘要
Endurance exercise performance is impaired as ambient temperature increases. One physiological mechanisms that act to impair exercise performance in the heat is hyperthermia-induced central fatigue. Dopamine (DA) is one excited neurotransmitters, and changes of brain DA level have been shown to affect central fatigue. DA is in innervated areas of the preoptic area/anterior hypothalamus (PO/AH), and may excite the warm-sensitive neurons, affect heat production and heat loss responses, induce changes in core body temperature. Therefore, DA in the PO/AH may play an important role in hyperthermia induced central fatigue, but the mechanism remains elusive. Above all, the purpose of the present study will observe effects of different central pharmacological interventions in dopaminergic pathway on brain neurotransmitters, thermoregulation and timing fatigue in exercising rats for clarifying the mechanisms behind the effect of DA in the PO/AH on hyperthermia induced-central fatigue during exercise. The specific study contents are in the follows: 1. To examine effects of different pharmacological interventions of dopaminergic pathway in the total brain on central fatigue during exercise in the heat; 2. To examine effects of different pharmacological interventions of dopaminergic pathway in the PO/AH on central fatigue during exercise in the heat. This project is based on neurobiological perspective to clarify the relationship among DA in the PO/AH, thermoregulation and central fatigue during exercise in the heat, establish foundation of the scientific theory to explore strategies and methods for preventing impairment of exercise performance in the heat.
高温环境下运动能力会降低,其原因之一是体温过高引起的运动性中枢疲劳。多巴胺(DA)是脑内兴奋性神经递质之一,其运动中浓度的改变会影响中枢疲劳。另外,DA神经元部分投射在参与体温调节的下丘脑视前区(PO/AH),作用热敏神经元,影响产热和散热效应,改变体温。因此,PO/AH内DA可能会影响高体温引起的运动性中枢疲劳,但其机制尚不明确。本项目运用微透析膜技术、无线小型体温计及物呼吸代谢系统等仪器,观察DA受体激动剂/拮抗剂的中枢内干预对运动中大鼠的脑内神经递质、体温调节反应及疲劳发生时间的影响,系统地阐明PO/AH内DA对高体温引起的运动性中枢疲劳的作用及其机制。结果发现,高温环境引起的体温调节反应升高与PO/AH内与DA的分泌增加有关,DA受体激动剂的脑室注射显著地促进脑内DA分泌,增强产热及散热效应,升高体温,但可延长运动持续时间;DA受体拮抗剂的脑室注射显著地抑制脑内DA分泌,减弱散热效应、促使体温升高、缩短运动持续时间;DA受体激动剂的PO/AH内灌流可显著地促进脑内DA分泌,增强散热效应,抑制体温升高,延长运动持续时间;DA受体拮抗剂的PO/AH内灌流可显著地抑制脑内DA分泌,减弱散热效应、促使体温升高、缩短运动持续时间。以上研究结果提示,高温环境下多巴胺能通路对运动性中枢疲劳的影响与PO/AH内多巴胺能通路所调节的散热效应有关。本项目为今后探索高温环境下防止运动能力下降及中暑的解决手段奠定前期的科学理论基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Cognition and Brain Activation in Response to Various Doses of Caffeine: A Near-Infrared Spectroscopy Study
对不同剂量咖啡因的认知和大脑激活:一项近红外光谱研究
DOI:10.3389/fpsyg.2020.01393
发表时间:2020-07
期刊:Frontiers in Psychology
影响因子:3.8
作者:Zhang Bin;Liu Ying;Wang Xiaochun;Deng Yuqin;Zheng Xinyan
通讯作者:Zheng Xinyan
Effects of Various Doses of Caffeine Ingestion on Intermittent Exercise Performance and Cognition.
不同剂量的咖啡因摄入对间歇性运动表现和认知的影响
DOI:10.3390/brainsci10090595
发表时间:2020-08-28
期刊:Brain sciences
影响因子:3.3
作者:Wang C;Zhu Y;Dong C;Zhou Z;Zheng X
通讯作者:Zheng X
Moderate intensity, exercise-induced catecholamine release in the preoptic area and anterior hypothalamus in rats is enhanced in a warm environment
在温暖的环境中,中等强度的运动引起的大鼠视前区和下丘脑前部的儿茶酚胺释放增强
DOI:10.1016/j.jtherbio.2017.11.003
发表时间:2018
期刊:Journal of Thermal Biology
影响因子:2.7
作者:Zheng Xinyan;Takatsu Satomi;Ishikawa Ryo;Hasegawa Hiroshi
通讯作者:Hasegawa Hiroshi
Transcranial Direct Current Stimulation With Halo Sport Enhances Repeated Sprint Cycling and Cognitive Performance
Halo Sport 经颅直流电刺激可增强重复冲刺骑行和认知表现
DOI:10.3389/fphys.2019.00118
发表时间:2019-02-14
期刊:FRONTIERS IN PHYSIOLOGY
影响因子:4
作者:Huang, Lingyan;Deng, Yuqin;Liu, Yu
通讯作者:Liu, Yu
PO/AH内多巴胺能神经通路在热习服影响体温调节及运动能力中的作用及机制
- 批准号:32171172
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:郑鑫焱
- 依托单位:
国内基金
海外基金
