「遊び」がもたらす12の認知機能増強作用 (環境エンリッチメント)

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環境エンリッチメントの研究 (認知症・アルツハイマー病)

概要

 Environmental Enrichment (EE)

https://ja.wikipedia.org/wiki/環境エンリッチメント

環境エンリッチメント(EE)とは、小屋、玩具、ランニングホイール、他の動物との関わり合いなどによって感覚的刺激、社会的刺激、運動刺激などを付加させた環境飼育のこと。

飼育動物の動物福祉の観点から生まれたコンセプトだが、医学的研究においては人間の生活環境の多様性を模倣する、または様々な環境刺激の介入効果を調べる、認知予備力との関連性を研究するいった文脈としても扱われる。

環境エンリッチメントに明確な定義はなく、環境エンリッチメントの標準化された形式も存在しないことから、矛盾した研究結果もいくつか存在する。

図1標準ハウジングケージ(左)と強化ケージ(右)

http://www.bs.s.u-tokyo.ac.jp/integr-life/english/findings/research120223.html

多くの研究が、環境エンリッチメントが認知機能を改善し、神経変性疾患動物モデルにおいて不安行動を減少させることを示している。

環境エンリッチメントで育てられたマウスの認知能力が改善すること自体は、広く知れわたっている。

https://www.researchgate.net/publication/5989798_Environmental_Enrichment_Delays_the_Onset_of_Memory_Deficits_and_Reduces_Neuropathological_Hallmarks_in_a_Mouse_Model_of_Alzheimer-Like_Neurodegeneration

環境エンリッチメントの認知能力への効果は、脳の活動による単純な認知機能の増強ではなく、神経伝達物質、神経栄養因子の増強、シナプスの可塑性、神経新生、調節因子、プロテオームへの影響にまで複雑におよぶ。

認知予備力と脳予備力

認知機能を守る予備力の概念は、認知予備力と脳予備力に分けることができる。どちらも神経変性疾患の保護の役割を協調して果たしている。

脳予備力はより受動的であり、脳の大きさ、ニューロンの数、シナプス、樹状突起の枝など、脳の構造的な個人差と大きく関連する。

認知予備力はより能動的に獲得可能で、構造というよりも機能的な役割が神経保護により重要な役割を果たしており、能動的に獲得しやすい。

Environmental Enrichment as a Positive Behavioral Intervention Across the Lifespan
In recent decades, the interest in behavioral interventions has been growing due to the higher prevalence of age-related cognitive impairments. Hence, behaviora

環境エンリッチメント 神経学的効果

  • 構造変化(樹状分枝、シナプス形成、軸索発芽)
  • 脳活動の増強
  • 血管新生
  • 抗酸化作用
  • 神経新生
  • 血液脳関門の修復
  • 成長因子(脳由来神経栄養因子・Gap43、FGF-2)の放出
  • 成長抑制因子(アグリカン含有神経周囲網、NOGO-A)の低下
Is Environmental Enrichment Ready for Clinical Application in Human Post-stroke Rehabilitation?
Environmental enrichment (EE) has been widely used as a means to enhance brain plasticity mechanisms (e.g., increased dendritic branching, synaptogenesis, etc.)

β2アドレナリン受容体

視床下部BDNF交感神経β-アドレナリンシグナル伝達

環境エンリッチメントで飼育されるマウスは腫瘍増殖が抑制され寛解が促進される傾向にある。しかしBDNFのノックダウンはその効果を阻害した。

Environmental and Genetic Activation of a Brain-Adipocyte BDNF/leptin Axis Causes Cancer Remission and Inhibition - PubMed
Cancer is influenced by its microenvironment, yet broader, environmental effects also play a role but remain poorly defined. We report here that mice living in

アルツハイマー病マウスモデルへの海馬可塑性に対する環境エンリッチメントの有益な効果はβ2アドレナリン受容体が関与していると考えられている。

Environmental Novelty Activates β2-adrenergic Signaling to Prevent the Impairment of Hippocampal LTP by Aβ Oligomers - PubMed
A central question about human brain aging is whether cognitive enrichment slows the development of Alzheimer changes. Here, we show that prolonged exposure to
SSRI・HDAC阻害剤

SSRI、HDAC阻害薬は、部分的に環境模倣薬として作用し、脳の神経保護と修復を促進する薬物としての合理性をもつ可能性がる。

海馬の神経新生

ラフアンドタンブルプレイ Rough and tumble play

ラフアンドタンブルプレイ(取っ組み合い遊び)を模倣する社会的活動は、内因性オピオイドの分泌、社会行動の調節に関与しており、海馬細胞の増殖を促進することが発見された。

Ultrasonic Communication in Rats: Effects of Morphine and Naloxone on Vocal and Behavioral Responses to Playback of 50-kHz Vocalizations - PubMed
Rats emit ultrasonic vocalizations and it was hypothesized that these vocalizations have an important role in intra-specific communication. Recently, we demonst

「rough and tumble play cognitive」の画像検索結果

https://www.brighthubeducation.com/pre-k-and-k-lesson-plans/129275-rough-and-tumble-play/

http://www.nakayama-zaidan.or.jp/report/h22/H22-B27.pdf

新生児細胞の環境エンリッチメントによる細胞増殖と生存の促進

Region-dependent and Stage-Specific Effects of Stress, Environmental Enrichment, and Antidepressant Treatment on Hippocampal Neurogenesis - PubMed
Chronic stress and depression are associated with decreased levels of hippocampal neurogenesis. On the other hand, antidepressants as well as environmental enri

幼若マウスのGFAP+幹細胞プールの増加

Environmental Enrichment Increases the GFAP+ Stem Cell Pool and Reverses Hypoxia-Induced Cognitive Deficits in Juvenile Mice - PubMed
Premature children born with very low birth weight (VLBW) can suffer chronic hypoxic injury as a consequence of abnormal lung development and cardiovascular abn
+BDNF

海馬神経新生には環境エンリッチメント+BDNFが必要

Brain-derived Neurotrophic Factor (BDNF) Is Required for the Enhancement of Hippocampal Neurogenesis Following Environmental Enrichment - PubMed
Neurogenesis continues to occur in the adult mammalian hippocampus and is regulated by both genetic and environmental factors. It is known that exposure to an e

環境エンリッチメントと身体活動は海馬を刺激するが嗅球神経発生は刺激しない。

Enriched Environment and Physical Activity Stimulate Hippocampal but Not Olfactory Bulb Neurogenesis - PubMed
Exposure to an enriched environment and physical activity, such as voluntary running, increases neurogenesis of granule cells in the dentate gyrus of adult mice
5倍高い海馬神経新生

環境エンリッチメントにおかれた成体マウスの神経新生は対照の5倍高い。

Neuroplasticity in Old Age: Sustained Fivefold Induction of Hippocampal Neurogenesis by Long-Term Environmental Enrichment - PubMed
Neurons are continually born from endogenous stem cells and added to the dentate gyrus throughout life, but adult hippocampal neurogenesis declines precipitousl

シナプス可塑性

環境エンリッチメントで飼育されたラットでは長期増強の増加を示す。

Mechanism of Altered Synaptic Strength Due to Experience: Relation to Long-Term Potentiation - PubMed
An increase in medial perforant synaptic strength can be observed for hippocampal slices from rats exposed to environmental enrichment. The expression of enhanc

環境エンリッチメントは、前脳の前部および後部、視床、および視床下部、海馬を含む主要な脳領域でのシナプス可塑性の増加をもたらした。小脳においてはその変化は検出されなかった。

Environmental Enrichment Results in Cortical and Subcortical Changes in Levels of Synaptophysin and PSD-95 Proteins - PubMed
Experience-dependent plasticity is thought to involve selective change in pre-existing brain circuits, involving synaptic plasticity. One model for looking at e

環境エンリッチメント + 亜鉛による皮質可塑性の相乗効果

Enhanced Plasticity in Zincergic, Cortical Circuits after Exposure to Enriched Environments
Despite the plethora of reports that demonstrate plasticity in the mammalian cerebral cortex, the characterization of the cellular mechanisms that mediate it is
Synapse Formation in Adult Barrel Cortex Following Naturalistic Environmental Enrichment - PubMed
Environmental enrichment paradigms in adult laboratory animals, consisting of physical, perceptual, and social stimulation, have been shown to affect synapse an

短時間の環境エンリッチメント曝露であっても、海馬シナプスの可塑性を増強する。

Brief environmental enrichment elicits metaplasticity of hippocampal synaptic potentiation in vivo
Long-term environmental enrichment (EE) elicits enduring effects on the adult brain, including altered synaptic plasticity. Synaptic plasticity may underlie mem

樹状突起棘の構造動力学は環境濃縮によって影響を受ける

Structural Dynamics of Dendritic Spines Are Influenced by an Environmental Enrichment: An in Vivo Imaging Study - PubMed
Sensory experience alters neuronal circuits, which is believed to form the basis for learning and memory. On a microscopic level, structural changes of the neur

HPA軸

思春期、周辺気の環境エンリッチメントは、出生後に母親から分離したマウスのHPA軸とストレスに対する行動反応の増加の影響を完全に覆わす。

Environmental Enrichment Reverses the Effects of Maternal Separation on Stress Reactivity - PubMed
Postnatal maternal separation increases hypothalamic corticotropin-releasing factor (CRF) gene expression and hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) and behaviora
Environmental Enrichment During Adolescence Reverses the Effects of Prenatal Stress on Play Behaviour and HPA Axis Reactivity in Rats - PubMed
Prenatal stress (PS) can produce profound and long-lasting perturbations of individual adaptive capacities, which in turn can result in an increased proneness t

短期間の環境エンリッチメントは雄ラットをテストステロン濃度を上昇させ、魅力的にし、視床下部ニューロンを変化させる。

Short-term Enrichment Makes Male Rats More Attractive, More Defensive and Alters Hypothalamic Neurons - PubMed
Innate behaviors are shaped by contingencies built during evolutionary history. On the other hand, environmental stimuli play a significant role in shaping beha

免疫システム

自発的なホイールランニングは、新しい皮質ミクログリアの数の局所的な増加をもたらした。

Regional Effects of Wheel Running and Environmental Enrichment on Cell Genesis and Microglia Proliferation in the Adult Murine Neocortex - PubMed
We here report that voluntary wheel running led to a regional increase in the number of newly generated cortical microglia. We asked how adult cortical cell gen

環境エンリッチメントはマウスの不安を軽減し、ストレス反応を軽減し、ナチュラルキラー細胞の活性を高めた。

Environmental Enrichment in Mice Decreases Anxiety, Attenuates Stress Responses and Enhances Natural Killer Cell Activity - PubMed
The importance of environment in the regulation of brain, behaviour and physiology has long been recognized in biological, social and medical sciences. Animals

環境エンリッチメントは免疫不全マウスの損なわれていた海馬を増強することはできなかったが、T細胞によって回復、免疫機能が高まった。

Immune Cells Contribute to the Maintenance of Neurogenesis and Spatial Learning Abilities in Adulthood - PubMed
Neurogenesis is known to take place in the adult brain. This work identifies T lymphocytes and microglia as being important to the maintenance of hippocampal ne

集団雄マウスの環境エンリッチメントは脆弱なストレス環境へ対抗するために海馬のCRH、サイトカインの変動を増強した。

Environmental Enrichment Influences Brain Cytokine Variations Elicited by Social Defeat in Mice - PubMed
Environmental enrichment may protect against some of the adverse behavioural and biological effects of stressors. However, unlike the effects seen in some speci

環境エンリッチメントの臨床効果

環境エンリッチメント ヒトへの翻訳

ヒトにおける環境エンリッチメントの明確な定義は存在しないが、脳卒中治療の文脈において理想的には典型的なリハビリとは異なり、社会参加、運動、感覚的、認知的刺激、一次障害の治療を克服するための課題とその環境の変化を含む。

一例
  • ネットが可能なパソコンエリア(食堂)
  • 読書、読み物(本、新聞)
  • ゲーム(ニンテンドーWiiのゲーム、レクリエーション活動(ビンゴ)など)
  • 食事ができる共有エリア
  • 音楽、オーディオブック、本、ワードパズル、ナンバーパズル、ボードゲームなど、参加者が選択した活動を含む。

家族に、参加者が脳卒中前に楽しんだ趣味や活動を持ち込むよう奨励

参加者のベッドサイドのそばに環境エンリッチメントツールを用意。

患者主体の活動を促進するために、グループか個人のどちらかの形態の環境エンリッチメントを利用することを奨励するが、強制はしない。

An Enriched Environment Increases Activity in Stroke Patients Undergoing Rehabilitation in a Mixed Rehabilitation Unit: A Pilot Non-Randomized Controlled Trial - PubMed
This preliminary trial suggests that the comprehensive model of enrichment developed for use in a rehabilitation unit was effective in increasing activity in st

認知機能の改善

無作為化比較試験 被験者平均年齢62.5歳 脳卒中53人 残りで神経学的状態。

対照と比較して、介入群は、退院時に有意な改善を示した。

介入群では、うつ病、ストレス、セルフケア、モビリティーに対して、中程度の効果の大きさで二次転帰に有意な差が維持され、脳卒中の参加者では認知機能と活動が最も改善した。

An Enriched Environmental Programme During Inpatient Neuro-Rehabilitation: A Randomized Controlled Trial - PubMed
An enriched environmental programme can produce significant improvements in functional and cognitive ability in inpatient neurological cohorts compared with rou
パターン分離
New Neurons in the Dentate Gyrus Are Involved in the Expression of Enhanced Long-Term Memory Following Environmental Enrichment - PubMed
Although thousands of new neurons are continuously produced in the dentate gyrus of rodents each day, the function of these newborn cells remains unclear. An in
A Functional Role for Adult Hippocampal Neurogenesis in Spatial Pattern Separation - PubMed
The dentate gyrus (DG) of the mammalian hippocampus is hypothesized to mediate pattern separation-the formation of distinct and orthogonal representations of mn
Increasing Adult Hippocampal Neurogenesis Is Sufficient to Improve Pattern Separation - PubMed
Adult hippocampal neurogenesis is a unique form of neural circuit plasticity that results in the generation of new neurons in the dentate gyrus throughout life.

活動量の増加

急性脳卒中患者の環境エンリッチメント(食事、社交としての共有エリア、刺激的な資源、毎日のグループ活動)介入。

EEグループは、通常のケアグループと比較して、活動に従事する割合が有意に高く、身体的、社会的、認知領域でより活発的であった。

Embedding an Enriched Environment in an Acute Stroke Unit Increases Activity in People With Stroke: A Controlled Before-After Pilot Study - PubMed
Embedding an enriched environment in an acute stroke unit increased activity in stroke patients.

混合リハビリテーション病棟での環境エンリッチメントにおける脳卒中患者は、環境エンリッチメントにはない患者と比較して、自発的な活動の選択が1.2倍、認知活動の選択が1.7倍、社会活動への従事が1.2倍、非活動的である可能性が0.7倍、眠っている可能性が0.5倍であった。

An Enriched Environment Increases Activity in Stroke Patients Undergoing Rehabilitation in a Mixed Rehabilitation Unit: A Pilot Non-Randomized Controlled Trial - PubMed
This preliminary trial suggests that the comprehensive model of enrichment developed for use in a rehabilitation unit was effective in increasing activity in st

有害事象の低下

環境エンリッチメントが強化されたグループは有意に少ない有害事象(例えば転倒)を経験した。 重篤な有害事象(例えば死亡など)には差は見られなかった。増加した活動レベルは、環境エンリッチメントの実施6ヶ月後も維持された。

The Effect of an Enriched Environment on Activity Levels in People With Stroke in an Acute Stroke Unit: Protocol for a Before-After Pilot Study - PubMed
Australian New Zealand Clinical Trial Registry, ANZCTN12614000679684.

アルツハイマー病

記憶能力

アルツハイマー病マウスでは、長期(4ヶ月以上)にわたる環境エンリッチメントによって記憶能力が改善されることが報告された。

Enrichment Improves Cognition in AD Mice by Amyloid-Related and Unrelated Mechanisms - PubMed
Lifelong cognitive stimulation is associated with a lower risk of Alzheimer's disease (AD), but causality is difficult to prove. We therefore sought to investig
Environmental Enrichment Mitigates Cognitive Deficits in a Mouse Model of Alzheimer's Disease
Epidemiological studies suggest that individuals with greater education or more cognitively demanding occupations have diminished risk of developing dementia. W

高い神経新生

環境エンリッチメントの中で10~20ヶ月間育てられたマウスの海馬では、そうではない環境で育ったマウスの5倍高い神経新生が観察された。

Neuroplasticity in Old Age: Sustained Fivefold Induction of Hippocampal Neurogenesis by Long-Term Environmental Enrichment - PubMed
Neurons are continually born from endogenous stem cells and added to the dentate gyrus throughout life, but adult hippocampal neurogenesis declines precipitousl

神経可塑性の増加

環境エンリッチメントは、アルツハイマー病病理を有するマウスの神経細胞可塑性の減少を改善した。

Environmental Enrichment Enhances Cellular Plasticity in Transgenic Mice With Alzheimer-like Pathology - PubMed
Alzheimer's disease (AD) is accompanied by hippocampal neuronal loss and abnormal neurogenesis, both of which probably contributing to AD-related cognitive defi

アミロイドβの減少

環境エンリッチメントの比較研究 乏しい環境、社会的活動、身体的活動+認知活動、環境エンリッチメントの4つ居住条件

環境エンリッチメント(EE)によって認知活性されたAPPトランスジェニックマウスのみが、脳アミロイドβの沈着を減少させ、海馬のシナプス機能を改善しアルツハイマー病への保護効果を示した。

写真、イラストなどを保持する外部ファイル。オブジェクト名はnihms30857f1.jpg

Enhanced Cognitive Activity--Over and Above Social or Physical Activity--Is Required to Protect Alzheimer's Mice Against Cognitive Impairment, Reduce Abeta Deposition, and Increase Synaptic Immunoreactivity - PubMed
Although social, physical, and cognitive activities have each been suggested to reduce the risk of Alzheimer's disease (AD), epidemiologic studies cannot determ

ネプリライシンの増加

アルツハイマー病マウスの環境エンリッチメント曝露は、ネプリライシンを増加させアミロイドβの低下、アミロイド負荷の軽減、酸化ストレス、炎症、空間認識の改善をもたらした。

さらに、アミロイドーシスの全体的な減少およびそれに伴う脳内の病理学的変化により、記憶障害が約50%減少した。

Neprilysin: An Enzyme Candidate to Slow the Progression of Alzheimer's Disease - PubMed
It is well established that the extracellular deposition of amyloid beta (Abeta) peptide plays a central role in the development of Alzheimer's disease (AD). Th

認知予備力

環境エンリッチメントで飼育されたラットは、前脳基底核障害によって引き起こされる認知の障害が軽減された。

Environmental Enrichment Mitigates the Effects of Basal Forebrain Lesions on Cognitive Flexibility - PubMed
The aim of the present study was to investigate whether basal forebrain lesions were able to impair a task requiring cognitive flexibility abilities and analyzi

環境エンリッチメントで飼育されたラットは、嚢胞性病変によって誘発された神経変性において空間学習能力の向上を示した。

Exposure to Enriched Environment Improves Spatial Learning Performances and Enhances Cell Density but Not Choline Acetyltransferase Activity in the Hippocampus of Ventral Subicular-Lesioned Rats - PubMed
The authors demonstrated the efficacy of enriched housing conditions in promoting the behavioral recovery and neuronal survival following subicular lesion in ra

初期EEに対する長期的効果

初期の一過性の環境エンリッチメントへの曝露であっても、アルツハイマー病に対する保護効果が観察された。

Transient Enriched Housing Before Amyloidosis Onset Sustains Cognitive Improvement in Tg2576 Mice - PubMed
Levels of educational and occupational attainment, as components of cognitive reserve, may modify the relationship between the pathological hallmarks and cognit

過剰なEEはアルツハイマー病を悪化させる?

ADマウス(APP/PS1マウス)を生後6ヶ月まで刺激の少ない標準的な環境で飼育し、その後同一条件(SH)、12ヶ月まで環境エンリッチメント(EE)、強化環境エンリッチメント(EE+)の住宅環境の3つの条件で飼育した。

12ヶ月後、SHとEEに有意な差は観察されなかったが、EE+ではSHよりも有意に高い海馬アミロイドβプラークの負荷が見出された。

家族性ADマウスのシナプス損傷は、初期のHPA軸の調節不全をもたらし得る。

HPA軸の調節不全はストレス応答を増加させ、グルココルチコイドのフィードバックシステムが失われる可能性がある。海馬へのグルココルチコイドレベルの増加はアミロイドβの増加につながる。

アミロイドβの蓄積はHPA軸感受性の増加とも関連しており、強化された環境エンリッチメント刺激によって、アミロイドβの増加とストレス応答の有害なカスケードの増大につながる可能性がある。

Environmental novelty exacerbates stress hormones and Aβ pathology in an Alzheimer’s model
Cognitive stimulation has been proposed as a non-pharmacological intervention to be used in primary, secondary and tertiary prevention approaches for Alzheimer’

その他の疾患

パーキンソン病

パーキンソン病における環境エンリッチメントと相互作用する遺伝子の証拠

Error - Cookies Turned Off

環境エンリッチメントはパーキンソン病マウスモデルへの有益な効果を示した。

Social Enrichment Attenuates Nigrostriatal Lesioning and Reverses Motor Impairment in a Progressive 1-methyl-2-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) Mouse Model of Parkinson's Disease - PubMed
Environmental enrichment has been shown to be both neuroprotective and neurorestorative in 1-methyl-2-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) mouse models of P

3週間の環境エンリッチメントはパーキンソン病老齢マウスの損傷した黒質緻密部ニューロンにおいて50%の回復およびいくらかの自発運動回復させた。

Enriched Environment Promotes Similar Neuronal and Behavioral Recovery in a Young and Aged Mouse Model of Parkinson's Disease - PubMed
Environmental enrichment has been shown to be neuroprotective in the 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) mouse model of Parkinson's disease (PD)

ハンチントン病

環境エンリッチメント+運動はハンチントン病マウスの空間学習を増強し、異常な運動行動を減少させ記憶障害を有意に改善した。

Gene-environment Interactions Modulating Cognitive Function and Molecular Correlates of Synaptic Plasticity in Huntington's Disease Transgenic Mice - PubMed
Huntington's disease (HD) is a fatal neurodegenerative disorder characterized by motor, cognitive and psychiatric symptoms. Here, we show that R6/1 (HD) mice ha
Altered Serotonin Receptor Expression Is Associated With Depression-Related Behavior in the R6/1 Transgenic Mouse Model of Huntington's Disease - PubMed
Dysregulation of the serotonergic signaling system has been implicated in the pathology of mood disorders including depression, and various rodent models of dis

その他

うつ病
Altered Serotonin Receptor Expression Is Associated With Depression-Related Behavior in the R6/1 Transgenic Mouse Model of Huntington's Disease - PubMed
Dysregulation of the serotonergic signaling system has been implicated in the pathology of mood disorders including depression, and various rodent models of dis
A Detailed Analysis of Open-Field Habituation and Behavioral and Neurochemical Antidepressant-Like Effects in Postweaning Enriched Rats - PubMed
Our previous work has shown that male Sprague-Dawley rats reared in social isolation, standard housing and environmental enrichment differ in their spontaneous
Effects of Environmental Manipulations in Genetically Targeted Animal Models of Affective Disorders - PubMed
Mental illness is the leading cause of disability worldwide. We are only just beginning to reveal and comprehend the complex interaction that exists between the
多発性硬化症
Enriched Environment Promotes Adult Neural Progenitor Cell Mobilization in Mouse Demyelination Models - PubMed
Since the discovery of adult neural stem cells, mobilization of endogenous stem cells from the subventricular zone (SVZ) emerges as a promising strategy to prom
脳卒中
Environment Influences Functional Outcome of Cerebral Infarction in Rats - PubMed
The laboratory environment is important for the functional outcome in brain ischemia. We hypothesize that an enriched environment may stimulate mechanisms that
Functional Outcome in Rats Transferred to an Enriched Environment 15 Days After Focal Brain Ischemia | Stroke
Background and Purpose The aim was to determine whether a delayed transfer to an enriched environment improves outcome after focal brain ischemia. Methods Perfo
Enriched Environment Increases Neural stem/progenitor Cell Proliferation and Neurogenesis in the Subventricular Zone of Stroke-Lesioned Adult Rats - PubMed
Enriched environment increased the neural stem/progenitor cell pool and neurogenesis in the adult subventricular zone 5 weeks after a cortical stroke. This migh
てんかん
Environmental Enrichment Inhibits Spontaneous Apoptosis, Prevents Seizures and Is Neuroprotective - PubMed
The mammalian brain has a high degree of plasticity, with dentate granule cell neurogenesis and glial proliferation stimulated by an enriched environment combin
Delayed Kindling Epileptogenesis and Increased Neurogenesis in Adult Rats Housed in an Enriched Environment - PubMed
Environmental risk factors such as stressful experiences have long been recognized to affect seizure susceptibility, but little attention has been paid to the p
Memory Impairment Following Status Epilepticus in Immature Rats: Time-Course and Environmental Effects - PubMed
Status epilepticus (SE) has a high mortality and morbidity rate in children. Disturbances in learning and memory are frequently associated with SE although it i
統合失調症
Phospholipase C-beta1 Knockout Mice Exhibit Endophenotypes Modeling Schizophrenia Which Are Rescued by Environmental Enrichment and Clozapine Administration - PubMed
Phospholipase C-beta1 (PLC-beta1) is a rate-limiting enzyme implicated in postnatal-cortical development and neuronal plasticity. PLC-beta1 transduces intracell
自閉症スペクトラム障害
Enriched Environment Promotes Behavioral and Morphological Recovery in a Mouse Model for the Fragile X Syndrome - PubMed
Fragile X syndrome, the most frequent form of hereditary mental retardation, is due to a mutation of the fragile X mental retardation 1 (FMR1) gene on the X chr
Environmental Enrichment Ameliorates a Motor Coordination Deficit in a Mouse Model of Rett syndrome--Mecp2 Gene Dosage Effects and BDNF Expression - PubMed
Rett syndrome, commonly associated with mutations of the methyl CpG-binding protein 2 (MECP2) gene, is characterised by an apparently normal early postnatal dev
Effects of Environmental Enrichment on Repetitive Behaviors in the BTBR T+tf/J Mouse Model of Autism - PubMed
Lower order and higher order repetitive behaviors have been documented in the BTBR T+tf/J (BTBR) mouse strain, a mouse model that exhibits all three core behavi
神経発達障害・ダウン症
Differential Effects of Environmental Enrichment on Behavior and Learning of Male and Female Ts65Dn Mice, a Model for Down Syndrome - PubMed
We have assessed the effects of enriched environment (EE) upon behavioral and cognitive performances of partially trisomic Ts65Dn (TS) mice and their control (C
ALS

一般的に動物モデルにおける環境エンリッチメントの効果は有益であると考えられているが、雄のALSマウスでは症状を悪化させることが観察された。

Sex-specific Behavioural Effects of Environmental Enrichment in a Transgenic Mouse Model of Amyotrophic Lateral Sclerosis - PubMed
Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disorder characterised by motor neuron degeneration, muscle wasting and paralysis. While twin s
弱視

環境エンリッチメントの特性

タイミング

早期環境エンリッチメントの効果

リハビリの効果は時間と共に低下する。局所虚血後のより早い(5日目)の強化リハビリ(環境エンリッチメント)は、脳卒中患者の神経学的な改善の促進を示す。

Efficacy of Rehabilitative Experience Declines With Time After Focal Ischemic Brain Injury - PubMed
To maximize the effectiveness of rehabilitative therapies after stroke, it is critical to determine when the brain is most responsive (i.e., plastic) to sensori
Enriched Rehabilitative Training Promotes Improved Forelimb Motor Function and Enhanced Dendritic Growth After Focal Ischemic Injury - PubMed
Chronic impairment of forelimb and digit movement is a common problem after stroke that is resistant to therapy. Previous studies have demonstrated that enrichm
早すぎても駄目?

局所脳虚血直後の早期運動はラットの脳損傷を悪化させる可能性がある。おそらくグルタミン酸放出の増加と梗塞周囲皮質の過剰興奮に関連している。

Early Training May Exacerbate Brain Damage After Focal Brain Ischemia in the Rat - PubMed
Early overuse of a lesioned forelimb, induced by immediate immobilization of the intact forelimb after a cortical lesion, has been reported to increase tissue d

脳卒中後三日後の集中的な環境エンリッチメントは、機能的回復を示すが脳損傷の増加を伴った。

Environmental Enrichment Enhances Recovery of Function but Exacerbates Ischemic Cell Death - PubMed
Prior exposure to brief 'conditioning' episodes of ischemia protects hippocampal CA1 neurons against a subsequent more severe ischemic insult. However, protecte

環境エンリッチメントが単純な神経保護効果ではないことを示している。

環境エンリッチメントの用量依存効果

ハンチントン病マウスのより刺激野高いスーパー環境エンリッチメント(SuperE)は、外での探索の減少を改善、握力の低下を改善、通常の環境エンリッチメントマウス(EEマウス)と比較して脳重量を増加させ、線条体ドーパミンD1受容体アゴニスト誘発性のc-fos発現(不安関連の行動をとると上昇するたんぱく質)を減少させた。

SuperE群の体重、ロータロッドパフォーマンス、骨材形成および線条体体積はEE群と比較して差はなかった。

'Super-Enrichment' Reveals Dose-Dependent Therapeutic Effects of Environmental Stimulation in a Transgenic Mouse Model of Huntington's Disease - PubMed
The beneficial effects of sensorimotor and cognitive stimulation are graded and extend beyond merely compensating for the deprivation of standard home cages in

環境エンリッチメントの性差

環境エンリッチメントは、女性でより大きな利益があるかもしれない。in vivo

Early Enriched Housing Results in Partial Recovery of Memory Deficits in Female, but Not in Male, Rats After Neonatal Hypoxia-Ischemia - PubMed
Our previous results indicated that stimulation by daily environmental enrichment (EE) recovered memory deficits without affecting hippocampus damage in adult m
A Cognitive Rehabilitation Paradigm Effective in Male Rats Lacks Efficacy in Female Rats - PubMed
Cognitive dysfunction, as a consequence of dementia, is a significant cause of morbidity lacking efficacious treatment. Females comprise at least half of this d
Housing Environment and Sex Affect Behavioral Recovery From Ischemic Brain Damage - PubMed
In previous work from our laboratory, we have developed a model of stroke that allows the comparison of stroke injury across age groups (10-day old, 63-day old,

男女(オスメス)で同量の環境エンリッチメントの空間記憶と神経系への効果

A Cognitive Rehabilitation Paradigm Effective in Male Rats Lacks Efficacy in Female Rats - PubMed
Cognitive dysfunction, as a consequence of dementia, is a significant cause of morbidity lacking efficacious treatment. Females comprise at least half of this d
Enriched Rehabilitation Promotes Motor Recovery in Rats Exposed to Neonatal Hypoxia-Ischemia - PubMed
Despite continuous improvement in neonatology there is no clinically effective treatment for perinatal hypoxia ischemia (HI). Therefore, development of a new th

相乗効果

環境模倣薬

環境エンリッチメントは、その他の薬物療法、細胞療法などのアプローチと相乗的に作用する可能性。

Environmental Enrichment and Brain Repair: Harnessing the Therapeutic Effects of Cognitive Stimulation and Physical Activity to Enhance Experience-Dependent Plasticity - PubMed
Environmental enrichment (EE) increases levels of novelty and complexity, inducing enhanced sensory, cognitive and motor stimulation. In wild-type rodents, EE h
ランニング + 環境エンリッチメント

ランニングは環境エンリッチメントはそれぞれが、成体マウスの海馬歯状回の神経新生とニューロン増殖を増加させる。両方の適用は神経形成に相乗効果を生じさせる。

Running Increases Cell Proliferation and Neurogenesis in the Adult Mouse Dentate Gyrus - PubMed
Exposure to an enriched environment increases neurogenesis in the dentate gyrus of adult rodents. Environmental enrichment, however, typically consists of many
Environmental Enrichment and Voluntary Exercise Massively Increase Neurogenesis in the Adult Hippocampus via Dissociable Pathways - PubMed
Environmental enrichment (EE) and voluntary exercise (VEx) have consistently been shown to increase adult hippocampal neurogenesis and improve spatial learning
Is Environmental Enrichment Ready for Clinical Application in Human Post-stroke Rehabilitation?
Environmental enrichment (EE) has been widely used as a means to enhance brain plasticity mechanisms (e.g., increased dendritic branching, synaptogenesis, etc.)
リハビリ + 環境エンリッチメント

環境エンリッチメントだけでは、参加者の活動参加の動機づけが働かずそれほど効果的に作用しない。しかし通常のリハビリに環境エンリッチメントを追加することで回復レベルを劇的に改善する。

Synergistic Effects of Enriched Environment and Task-Specific Reach Training on Poststroke Recovery of Motor Function - PubMed
Task-specific reach training and environmental enrichment have synergistic effects in rats that persist long after rehabilitation ends, and this recovery is pre
社会的EE + 運動EE

社会的環境エンリッチメントはそれ単独では脳の可塑性にわずかにしか影響を及ぼさない。運動環境エンリッチメントは海馬歯状回において神経形成を促進したが、社会的障害(自閉症的症状)が示された。社会的環境エンリッチメントを加えることで運動環境エンリッチメントによる社会的障害を妨げることができる。

Differential effects of social and physical environmental enrichment on brain plasticity, cognition, and ultrasonic communication in rats
Social and physical environmental enrichment (EE) have differential effects on brain plasticity, cognition, and ultrasonic communication in rats. Preclinical st
運動 + 環境エンリッチメント

環境エンリッチメント、嫌気性運動、社会的エンリッチメントの3つの神経保護的介入。

アミロイドβマウスの記憶障害の軽減には環境エンリッチメントと運動が、社会的強化よりも優れていた。

Environmental Enrichment and Exercise Are Better Than Social Enrichment to Reduce Memory Deficits in Amyloid Beta Neurotoxicity - PubMed
Recently, nongenetic animal models to study the onset and development of Alzheimer's disease (AD) have appeared, such as the intrahippocampal infusion of peptid
孤立による運動への負の影響

社会的孤立はランニングによるラットの神経新生に与えるポジティブな影響を遅らせる。

Social Isolation Delays the Positive Effects of Running on Adult Neurogenesis - PubMed
Social isolation can exacerbate the negative consequences of stress and increase the risk of developing psychopathology. However, the influence of living alone
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