Efeitos da fotobiomodulação transcraniana associada ao exercício no desempenho motor e cognitivo de camundongos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Tremarin, Renata Ferreira de Guzzi
Orientador(a): Gianlorenço, Anna Carolyna Lepesteur lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Fisioterapia - PPGFt
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.14289/21609
Resumo: Physical and cognitive changes inherent to the aging process are a concern given the growing elderly population. Behavioral interventions to slow functional decline while maintaining a healthy standard of living are widely studied. Developing safe therapies with proven biological and neurophysiological effects requires the use of non-clinical animal models to predict human outcomes. Non-invasive brain stimulation and physical exercise are non-pharmacological interventions attracting attention due to their lack of associated adverse events, robust safety profile, and potential to improve motor and cognitive functions by reducing inflammation, promoting cell proliferation, and mitigating oxidative stress. Few studies explore the combined effects of photobiomodulation and exercise in this context, so the present study aims to evaluate behavioral responses and neuroprotective effects in middle-aged mice subjected to transcranial photobiomodulation therapy and physical exercise. The hypothesis is that these interventions improve cognitive and motor function after 10 days. Methods: Fifty male Swiss albino mice, aged 8–10 months, were divided into groups: one receiving ten daily photobiomodulation sessions (PBM+S), one with inactive photobiomodulation (SHAM+S), one combining photobiomodulation and running wheel exercises (PBM+E), a fourth group with inactive photobiomodulation and exercise (SHAM+E), and a control group. Behavioral analyses included memory tests (object recognition test), motor performance (rotarod test), and general locomotion (open field test). Statistical analyses utilized STATA software, with parametric data analyzed using one-way ANOVA and non-parametric data via Kruskal-Wallis tests, followed by post-hoc analysis and Bonferroni correction. Results: Significant differences emerged in memory performance among groups. The SHAM+E group showed higher memory values compared to PBM+S (z = 2.496, p = 0.0125), while the PBM+S group exhibited significantly lower memory values than SHAM+S (z = -2.451, p = 0.0143). No significant differences were found in other variables. Conclusion: Photobiomodulation alone facilitated memory improvement in mice, independent of exercise. Conversely, exercise also produced an effect, though of lesser magnitude. These findings suggest that in healthy middle-aged mice, photobiomodulation alone can enhance cognitive function, but its combination with exercise did not yield the same performance, warranting further studies for application to other populations and parameters.
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Developing safe therapies with proven biological and neurophysiological effects requires the use of non-clinical animal models to predict human outcomes. Non-invasive brain stimulation and physical exercise are non-pharmacological interventions attracting attention due to their lack of associated adverse events, robust safety profile, and potential to improve motor and cognitive functions by reducing inflammation, promoting cell proliferation, and mitigating oxidative stress. Few studies explore the combined effects of photobiomodulation and exercise in this context, so the present study aims to evaluate behavioral responses and neuroprotective effects in middle-aged mice subjected to transcranial photobiomodulation therapy and physical exercise. The hypothesis is that these interventions improve cognitive and motor function after 10 days. Methods: Fifty male Swiss albino mice, aged 8–10 months, were divided into groups: one receiving ten daily photobiomodulation sessions (PBM+S), one with inactive photobiomodulation (SHAM+S), one combining photobiomodulation and running wheel exercises (PBM+E), a fourth group with inactive photobiomodulation and exercise (SHAM+E), and a control group. Behavioral analyses included memory tests (object recognition test), motor performance (rotarod test), and general locomotion (open field test). Statistical analyses utilized STATA software, with parametric data analyzed using one-way ANOVA and non-parametric data via Kruskal-Wallis tests, followed by post-hoc analysis and Bonferroni correction. Results: Significant differences emerged in memory performance among groups. The SHAM+E group showed higher memory values compared to PBM+S (z = 2.496, p = 0.0125), while the PBM+S group exhibited significantly lower memory values than SHAM+S (z = -2.451, p = 0.0143). No significant differences were found in other variables. Conclusion: Photobiomodulation alone facilitated memory improvement in mice, independent of exercise. Conversely, exercise also produced an effect, though of lesser magnitude. These findings suggest that in healthy middle-aged mice, photobiomodulation alone can enhance cognitive function, but its combination with exercise did not yield the same performance, warranting further studies for application to other populations and parameters.Alterações físicas e cognitivas inerentes ao processo de envelhecimento são motivos de preocupação visto o crescimento da população idosa. Intervenções comportamentais que possam retardar o declínio funcional, mantendo um padrão de vida saudável são objeto de muitos estudos. Para que haja o desenvolvimento de terapias seguras e com efeitos biológicos e neurofisiológicos comprovados é fundamental a utilização de modelos não clínicos de espécies animais para dados preditivos para humanos. A estimulação cerebral não invasiva e o exercício físico são intervenções não farmacológicas que têm atraído atenção pela ausência de eventos adversos associados ao seu uso, e por um robusto perfil de segurança, com potencial melhora na função motora e cognitiva, com mecanismos de redução da inflamação, proliferação celular e atenuação do estresse oxidativo. Poucos estudos exploram a associação da fotobiomodulação com exercício nesse contexto, portanto, o presente estudo tem como objetivo avaliar a resposta comportamental e os efeitos neuroprotetores em camundongos de meia idade submetidos à terapia de fotobiomodulação transcraniana e exercício físico. A hipótese é de que haja melhora na função cognitiva e motora nesses animais após 10 dias de intervenção. Métodos: Cinquenta camundongos machos suíço albino, com idade entre 8-10 meses foram distribuídos em grupos sendo que um grupo recebeu dez aplicações diárias de fotobiomodulação (PBM+S), um grupo com fotobiomodulação desligada pelo mesmo período (SHAM+S), um grupo com fotobiomodulação e exercícios em roda de corrida (PBM+E), um quarto grupo com fotobiomodulação desligada e com exercícios (SHAM +E) e um grupo caixa moradia. As análises comportamentais foram realizadas pelos testes de memória (Teste de reconhecimento de objeto), de desempenho motor (Rota rod) e locomoção geral (Teste de campo aberto). As análises estatísticas foram realizadas com o software STATA, para os dados paramétricos com ANOVA de uma via e não paramétrios Kruskal-Wallis seguido do teste post hoc e correção de Bonferroni. Resultados: Entre as variáveis analisadas, encontramos diferenças significativas entre os grupos referente, à memória dos animais: o grupo SHAM+E apresentou valores significativamente maiores em comparação ao grupo PBM+S (z = 2,496, p = 0,0125). Além disso, os valores para memória no grupo PBM+S foram significativamente menores em relação ao grupo SHAM +S (z = -2,451, p = 0,0143). Com relação às outras variáveis, não encontramos diferenças significativas entre os grupos. Conclusão: Dessa forma, inferimos que a fotobiomodulação facilitou a memória dos animais, sem associação do exercício, por outro lado o exercício por si também apresentou efeito, porém com menor magnitude. Sugerimos dessa forma, que em camundongos de meia idade saudáveis, a fotobiomodulação pode levar a melhora cognitiva quando utilizada individualmente, porém quando associada não demonstrou o mesmo desempenho, sendo necessário mais estudos futuros para sua aplicação em outras populações e com outros parâmetros.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Fisioterapia - PPGFtUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessFotobiomodulaçãoExercício físicoCamundongos meia idadePhotobiomodulationPhysical exerciseMiddle ageCIENCIAS DA SAUDE::FISIOTERAPIA E TERAPIA OCUPACIONALEfeitos da fotobiomodulação transcraniana associada ao exercício no desempenho motor e cognitivo de camundongosEffects of transcranial photobiomodulation associated with exercise on motor and cognitive performance in miceinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação de Mestrado_Renata_Tremarin.pdfapplication/pdf722457https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/7280d6ae-dcf0-4a57-b94e-0b449b79911a/downloadfc5eeff01babb88ab054622451b08f29MD55trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8905https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/cb60391b-3381-4ecf-b3be-495a8210d6c5/download57e258e544f104f04afb1d5e5b4e53c0MD52falseAnonymousREADTEXTDissertação de Mestrado_Renata_Tremarin.pdf.txtDissertação de Mestrado_Renata_Tremarin.pdf.txtExtracted texttext/plain77096https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/b74fd31d-5a3e-4c30-b452-f84d461b8192/download714c97961ca003e1103f51948f53b39eMD56falseAnonymousREADTHUMBNAILDissertação de Mestrado_Renata_Tremarin.pdf.jpgDissertação de Mestrado_Renata_Tremarin.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3759https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/ac0a0d93-913c-47c7-aa4f-d738e5d37da9/download3e509619083cde4ac089f00d5186285bMD57falseAnonymousREAD20.500.14289/216092025-04-02 00:13:17.547http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/21609https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-04-02T03:13:17Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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