Neuroimaging Biomarkers of Neuroprotection: Impact of Voluntary versus Enforced Exercise in Alzheimer’s Disease Models
Notice bibliographique
Résumé
Exercise is a promising strategy for preventing or delaying Alzheimer's disease (AD), yet its mechanisms remain unclear. We investigated how exercise influences brain structure, function, and behavior in a familial AD model. Mice underwent voluntary, voluntary plus enforced exercise, or remained sedentary. Neuroimaging included in vivo manganese-enhanced MRI (MEMRI). perfusion, and ex vivo diffusion MRI to assess morphometry, activity, cerebral blood flow (CBF), microstructural integrity and connectivity. Both exercise regimens induced structural and functional brain adaptations while reducing anhedonia. Voluntary exercise increased cortical and limbic volumes, particularly in the hippocampus, cingulate, and entorhinal cortex, supporting cognitive and emotional regulation. Adding enforced exercise influenced subcortical and sensory regions, including visual, motor and associative areas, supporting sensory-motor integration. MEMRI revealed increased activity in sensorimotor, limbic, and associative cortices, with voluntary exercise enhancing limbic and associative regions, and enforced exercise strengthening sensorimotor and subcortical circuits. White matter integrity improved in memory-associate pathways such as the corpus callosum, cingulum, and hippocampal commissure. Synaptic remodeling was observed in the cingulate cortex, anterior thalamic nuclei, and amygdala. Voluntary exercise enhanced CBF in the motor cortex and hippocampus, while enforced exercise limited these increases. Connectivity analyses revealed exercise-responsive networks spanning the cingulate cortex, entorhinal cortex, anterior thalamic nuclei, and basolateral amygdala, and associated tracts. Graph analyses linked running distance with increased thalamic, brainstem, and cerebellar connectivity, associating exercise intensity with plasticity. These findings highlight the ability of chronic exercise to modulate neuroimaging biomarkers through distinct but complementary pathways, reinforcing its potential as a neuroprotective intervention for AD. Highlights: Exercise alters MRI biomarkers via distinct and partially overlapping mechanisms.Voluntary exercise boosts cortical and limbic regions for emotion and cognition.Enforced exercise strengthens subcortical and sensory areas for motor control.FA increases suggest memory tract reinforcement and grey matter remodelling.Graph analysis reveals plasticity in memory, emotion, and reward circuits.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».