تأثیر تمرینات اسپارک بر عامل نروتروفیک مشتق از مغز در کودکان دارای اختلال رشدی (نشانگان داون و کم‌توان ذهنی)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری رفتار حرکتی- رشد حرکتی، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشکده علوم انسانی و اجتماعی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استادیار گروه رفتار حرکتی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

3 استادیار گروه رفتار حرکتی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

4 دانشیار گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده هنر و معماری، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

چکیده

زمینه و هدف  فاکتور نروتروفیک مشتق از مغز (BDNF) یکی از عوامل مؤثر بر کارایی سیستم عصبی و افزایش فرایندهای ذهنی می­باشد که مقدار آن با غنی‌سازی محیطی به‌طور قابل‌توجهی افزایش می­یابد. بنابراین، هدف پژوهش حاضر، بررسی تأثیر یک دوره تمرینات اسپارک بر BDNF در کودکان با نشانگان داون و کم‌توان ذهنی آموزش‌پذیر بود.
مواد و روش‌ها 20 دانش‌آموز پسر با نشانگان داون و 20 دانش‌آموز پسر کم‌توان ذهنی 7 تا 9 ساله شهر شیراز، داوطلبانه در این تحقیق نیمه‌تجربی شرکت کردند. آزمودنی­های هر گروه، به‌صورت تصادفی به دو زیرگروه آزمایش و کنترل تقسیم شدند. زیرگروه­های آزمایش، یک برنامه منتخب اسپارک را به مدت 12 هفته و هر هفته 3 جلسه 45 دقیقه‌ای اجرا کردند. زیرگروه‌های کنترل در این برنامه مداخله‌ای شرکت نداشتند. قبل و بعد از تمرینات اسپارک، از تمام آزمودنی‌ها (آزمایش و کنترل) نمونه‌گیری خونی از ورید جلو­بازویی به‌عمل آمد. پس از جداسازی سرم از پلاسما به روش الایزا، سطح BDNF با استفاده از کیت انسانی استبیو­فارم ساخت کشور چین با دقت 0/01نانوگرم/ میلی ­لیتر اندازه‌گیری شد.
یافته­ها نتایج آزمون تحلیل واریانس با اندازه­گیری­های مکرر نشان داد که اثر تعاملی گروه*مرحله معنادار می‌باشد. بررسی‌های بیشتر نشان داد در پیش­آزمون، تفاوت معناداری بین گروه­های چهارگانه در سطوح BDNF وجود ندارد. هرچند در پس‌آزمون، هر دو زیرگروه تجربی (کم‌توان ذهنی و نشانگان داون) بطور معناداری BDNF  بالاتری نسبت به زیرگروه­های کنترل داشتند. همچنین، سطح BDNF در زیرگروه‌های تجربی از پیش به پس­آزمون پیشرفت معناداری نشان داد، در حالی­که در مورد زیرگروه­های کنترل تفاوت معناداری مشاهده نشد. 
نتیجه‌گیری با توجه به نتایج به‌دست‌آمده می‌توان گفت که برنامه منتخب اسپارک باعث افزایش سطح BDNF در کودکان دارای اختلال رشدی می‌شود. هرچند، این برنامه به‌طور یکسانی بر هر دو گروه کم‌توان ذهنی و نشانگان داون، تأثیرگذار بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effects of SPARK Program on Brain Derived Neurotrophic Factor in Children with developmental disorders (Down Syndrome & intellectual Disability)

نویسندگان [English]

  • Hamid Arvin 1
  • Saeed Arsham 2
  • Hassan Rohbanfard 3
  • Mehrzad Moghadasi 4
1 PhD candidate in Motor behavior –Motor development‚ Physical Education and Sport Sciences Department‚ Faculty of Social and Human Sciences‚ Science and Research Branch‚ Islamic Azad University‚ Tehran‚ Iran
2 Assistant Professor of Motor Behavior Department, Faculty of Physical Education and Sport Sciences‚ Kharazmi University‚ Tehran‚ Iran
3 Assistant Professor of Motor Behavior Department‚ Faculty of Sport Sciences, Bu-Ali Sina University‚ Hamedan‚ Iran
4 Associate Professor of Sport Physiology Department‚ Faculty of Art and Architecture, Shiraz Branch‚ Islamic Azad University‚ Shiraz‚ Iran
چکیده [English]

Introduction: Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is one of the factors affecting nervous system efficiency and enhancing mental processes, which is significantly increased by environmental enrichment. Therefore, the purpose of this study was to investigate the effect of a SPARK program on BDNF in children with Down’s Syndrome (DS) and those with intellectual disability (ID).
Materials and Methods: Twenty male students with DS and twenty male students with ID, aged 7 to 9 years, in Shiraz voluntarily participated in this quasi-experimental study. The participants in each group were randomly divided into two experimental and control subgroups. Experimental subgroups performed a selected SPARK program 3 sessions of 45 minutes per week for 12 weeks. Control subgroups did not participate in this intervention program.  Blood sample were taken from all groups before and after SPARK program. After separation of serum from plasma by ELISA, BDNF levels were measured with a precision of 0.01 ng / ml using a Chinese Eastbiopharm Kit for human samples .
Results: Analysis of variance (NOVA) with repeated measures showed a significant phase * group interaction. Further analysis showed no significant differences in BDNF level between the four groups in pretest. However, in post-test, both experimental subgroups (DS & ID) had significantly higher BDNF than control subgroups.
Conclusion: According to the results, it can be argued that the selected SPARK program increases the level of BDNF in children with developmental disorders. However, the program has equally affected children with Down’s Syndrome and those with intellectual disabilities. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • SPARK Program
  • BDNF
  • Down Syndrome‚ Intellectual Disability
  • Developmental disorders
[1]. Ghasemzadeh S‚ Naghdi N‚ Afrouz Gh. The impact of games and activities evil-based share project on the motor skills in children’s slow moving. Motor Learning and Development. 2017; 9(3): 445-456.
[2]. Bayani H‚ Mohammadi F‚ Ziafazelzadeh M. Effect of two types of aerobic and anaerobic physical activity on serum levels of nutritional brain-derived factor and cortisol in active men. Sport and Life Sciences. 2014; 6(1): 49-57.
[3]. Vuijk PJ‚ Hartman E, Scherder E‚ Visscher‚ C. Motor performance of children with mild intellectual disability and borderline intellectual functioning. Journal of Intellectual Disability Research. 2010; 54(11): 955-965.
[4]. John Mohammadi F. The effect of 8 weeks SPARK training on malondialdehyde and brain-derived neurotrophic factor in Down syndrome children. Master’s Thesis. Islamic Azad University of Marvdasht Branch. 2017.
[5]. Xue SA, Kaine L, Ng ML. Tract configuration of older children with Down syndrome: a pilot study. Int J Pediatric Otorhinolaryngology. 2010; 74 (4),378-83.
[6]. Fujimura H, Altor CA, Chen R, Nakamura T, Kambayashi J, et al. Brain –Derived Neurotrophic Factor is Stored in Human Platelets and Released by Agonist Stimulation. Thromb Haemost. 2002; 87: 728-734. [7]. Wang R‚ Damina Holsinger RM. Exercise-induced brain derived neurotrophic factor expression: Therapeutic implications for Alzheimer’s dementia. Ageing Research Reviews. 2018; 48:109-121.
[8]. Bartkowska K‚ Paquin A‚ Gauthier AS‚ Kaplan DR‚ Miller FD. Trk signaling regulates neural precursor cell proliferation and differentiation during cortical development. Development. 2007; 134(24):4369-80. [9]. Cotman CW, Engesser – Cesar C. Exercise Enhances and Protects Brain Function. Exercise and Sport Sciences Reviews. 2002; 30: 75-79.
[10]. Edalatmanesh MA, Sheikholeslami M, Rafiei S. Evaluation of brain-derived neurotrophic factor expression and spatial memory after valproic acid administration in animal model of hippocampal degeneration. Feyz 2017; 22(3):283-291.
[11]. Zhong L‚ Yan CH‚ Lu CQ‚ Xu J‚ Huang H‚ Shen XM. Calmodulin activation is required for the enhancement of hippocampal neurogenesis following environmental enrichment. Neurological Research. 2009; 31(7): 707-13.
[12]. Moghaddasi M‚ Edalatmanesh MA‚ Moini A‚ Nematollahzadeh Mahani M. Effect of 8 weeks resistance training on the among of brain-derived neurotrophic factor in women with multiple sclerosis. Koomesh. 2015; 17(1): 45-57.
[13]. Szuhany KL‚ Buatti M‚ Otto MW. A meta-analytic review of the effects of exercise on brain-derived neurotrophic factor. Journal of Psychiatric Research. 2015; 60: 56-64.
[14]. Akbari H. The Comparison of Spark exercise program and Developmenlal gymnastics Instructional program in Fundamental skill Development in 6- 8-year-old children. Motor Learning and Development. 2014; 13: 103-118.
[15]. Klein AB, Williamson R, Santini MA, Clemmensen C, Ettrup A, Rios M, Knudsen GM, Aznar S. Blood BDNF concentrations reflect brain-tissue BDNF levels across species. International Journal of Neuropsychopharmacology. 2011; 14, 347–353.
[16]. Isa-Nejad A‚ Parno A‚ Kazemi A‚ Islami R‚ Pieri S‚ Hosseini SA. The effect of regular physical activity on changes in serum level of brain-derived neurotrophic factor‚ IQ and motor proficiency of mentally retarded children. Motor Behavior. 2017; 28: 109-128.
[17]. Hosseinpour Delaware S‚ Behpour N‚ Taadibi V‚ Khani R. Effect of 12 weeks of motor integrated exercises on brainderived neurotrophic factor in elderly with dementia. Life Sciences of Sports. 2017; 9(2): 223-241.
[18]. Nazari H‚ Haydarpour S‚ Rahimizadeh S‚ Banitalebi A. Effect of acute plyometric exercise activity with and without vitamin C supplementation on the serum concentration brain-derived neurotrophic factor of inactivity men. Sport Life Sciences. 2016; 8(4): 563-574.
[19]. Rusanescu G‚ Mao J. Immature spinal cord neurons are dynamic regulators of adult nociceptive sensitivity. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 2015; 19(10):2352-64.
[20]. Maina G‚ Rosso G‚ Zanardini R‚ Bogetto F‚ Gennarelli M‚ Bocchio-Chiavetto L. Serum levels of Brain-derived neurotrophic factor in drug-naïve obsessive-compulsive patients: a case-control study. Journal of Affective Disorders. 2010; 122 (1-2): 174-8.
[21]. Zajac MS‚ Pang TY‚ Wong N‚ Weinrich B‚ Leang LS‚ Craig JM‚ Saffery R‚ Hannan AJ. Wheel running and environmental enrichment differentially modify exonspecific BDNF expression in the hippocampus of widetype and pre-motor symptomatic male and female Huntington’s disease mice. Hippocampus. 2010; 20(5):62136.
[22]. Xiu MH‚ Hui L‚ Dang TF‚ Hou TD‚ Zhang CX‚ Zheng YL‚ Chen DC‚ Kosten TR‚ Zhang XY. Decreased serum BDNF levels in chronic institutionalized schizophrenia on longterm treatment with typical and atypical antipsychotics. Progress in Neuropsychopharmacology & Biological Psychiatry. 2009; 33(8): 1508-12.
[23]. Brunion AR‚ Lopes M‚ Fregni F. A systematic review and meta-analysis of clinical studies on major depression and BDNF levels: implications for the role of neuroplasticity in depression. The International Journal of Neuropsychopharmacology. 2008; 11(8):1169-80.
[24]. Aracio o‚ Chao MV. Neurotrophins‚ synaptic plasticity and dementia. Current Opinion in Neurology. 2007; 17(3): 325-30.
[25]. Zuccato C‚ Cattaneo E. Brain-derived neurotrophic factor in neurodegenerative diseases. Nature Reviews Neurology. 2009; 5(6): 311-22.
[26]. Zeev Bb‚ Bebbington A‚ Ho G‚ Leonard H‚ De Klerk N‚ Gak E‚ Vecsler M‚ Vecksler M‚ Christodoulou J. The common BDNF polymorphism may be a modifier of disease severity in Rett syndrome. Neurology. 2009; 72(14): 1242-7.
[27]. Mercader JM‚ Fernandez-Aranda F‚ Gratacos M‚ Ribases M‚ Badia A‚ Villarojo C‚ Solano R‚ Gonzalez JR‚ Vallejo J‚ Estivill X. Blood levels of Brain-derived neurotrophic factor correlate with several psychopathological symptoms in anorexia nervosa patients. Neuropsychobiology. 2007; 56(4): 185-90. [28]. Shahbazi M‚ Shayan A‚ Samadi A‚ Nenati Z. The effect of resistant exercise on memory and neurotrophic factors in inactive students. Motor Learning and Development. 2015; 7(1): 1-19.