Neurobiological effects of physical exercise
शारीरिक व्यायाम के तंत्रिका-जैविक प्रभाव कई हैं और इसमें मस्तिष्क संरचना, मस्तिष्क कार्य और अनुभूति पर परस्पर संबंधित प्रभावों की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है। मनुष्यों में अनुसंधान के एक बड़े निकाय ने प्रदर्शित किया है कि लगातार एरोबिक व्यायाम (जैसे, हर दिन 30 मिनट) कुछ संज्ञानात्मक कार्यों में लगातार सुधार, मस्तिष्क में जीन अभिव्यक्ति में स्वस्थ परिवर्तन, और न्यूरोप्लास्टिसिटी और व्यवहार संबंधी प्लास्टिसिटी के लाभकारी रूपों को प्रेरित करता है; इनमें से कुछ दीर्घकालिक प्रभावों में शामिल हैंः न्यूरॉन विकास में वृद्धि, तंत्रिका संबंधी गतिविधि में वृद्धि (जैसे, और बीडीएनएफ सिग्नलिंग), तनाव का सामना करने में सुधार, व्यवहार के संज्ञानात्मक नियंत्रण में वृद्धि, बेहतर घोषणात्मक, स्थानिक और कार्यशील स्मृति, और मस्तिष्क संरचनाओं और संज्ञानात्मक नियंत्रण और स्मृति से जुड़े मार्गों में संरचनात्मक और कार्यात्मक सुधार। संज्ञान पर व्यायाम के प्रभावों का बच्चों और कॉलेज के छात्रों में शैक्षणिक प्रदर्शन में सुधार, वयस्क उत्पादकता में सुधार, वृद्धावस्था में संज्ञानात्मक कार्य को संरक्षित करने, कुछ तंत्रिका संबंधी विकारों को रोकने या उनका इलाज करने और जीवन की समग्र गुणवत्ता में सुधार के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। स्वस्थ वयस्कों में, एरोबिक व्यायाम को एक एकल व्यायाम सत्र के बाद संज्ञान पर क्षणिक प्रभाव और कई महीनों के दौरान नियमित व्यायाम के बाद संज्ञान पर लगातार प्रभाव को प्रेरित करने के लिए दिखाया गया है। जो लोग नियमित रूप से एक एरोबिक व्यायाम (जैसे, दौड़ना, जॉगिंग, तेज चलना, तैरना और साइकिल चलाना) करते हैं, उनके तंत्रिका-मनोवैज्ञानिक कार्य और प्रदर्शन परीक्षणों पर अधिक अंक होते हैं जो ध्यान नियंत्रण, अवरोधक नियंत्रण, संज्ञानात्मक लचीलापन, कार्यशील स्मृति अद्यतन और क्षमता, घोषणात्मक स्मृति, स्थानिक स्मृति और सूचना प्रसंस्करण गति जैसे कुछ संज्ञानात्मक कार्यों को मापते हैं। संज्ञान पर व्यायाम के क्षणिक प्रभावों में अधिकांश कार्यकारी कार्यों (जैसे, ध्यान, कार्यशील स्मृति, संज्ञानात्मक लचीलापन, अवरोधक नियंत्रण, समस्या समाधान और निर्णय लेने) में सुधार और व्यायाम के बाद 2 घंटे तक की अवधि के लिए सूचना प्रसंस्करण की गति शामिल है। एरोबिक व्यायाम सकारात्मक प्रभाव को बढ़ावा देकर, नकारात्मक प्रभाव को रोककर और तीव्र मनोवैज्ञानिक तनाव के लिए जैविक प्रतिक्रिया को कम करके मनोदशा और भावनात्मक स्थितियों पर अल्पकालिक और दीर्घकालिक प्रभावों को प्रेरित करता है। अल्पावधि में, एरोबिक व्यायाम एक अवसादरोधी और अप्रिय दोनों के रूप में कार्य करता है, जबकि लगातार व्यायाम मनोदशा और आत्मसम्मान में सामान्य सुधार पैदा करता है। नियमित एरोबिक व्यायाम विभिन्न प्रकार के केंद्रीय तंत्रिका तंत्र विकारों से जुड़े लक्षणों में सुधार करता है और इन विकारों के लिए सहायक चिकित्सा के रूप में उपयोग किया जा सकता है। मेजर डिप्रेसिव डिसऑर्डर और अटेंशन डेफिसिट हाइपरएक्टिविटी डिसऑर्डर के लिए व्यायाम उपचार प्रभावकारिता के स्पष्ट प्रमाण हैं। हल्के संज्ञानात्मक हानि के लिए अमेरिकन एकेडमी ऑफ न्यूरोलॉजी के नैदानिक अभ्यास दिशानिर्देश इंगित करते हैं कि चिकित्सकों को उन व्यक्तियों को नियमित व्यायाम (सप्ताह में दो बार) की सिफारिश करनी चाहिए जिन्हें इस स्थिति का निदान किया गया है। नैदानिक साक्ष्य की समीक्षा कुछ न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों, विशेष रूप से अल्जाइमर रोग और पार्किंसंस रोग के लिए एक सहायक चिकित्सा के रूप में व्यायाम के उपयोग का भी समर्थन करती है। नियमित व्यायाम न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों के विकास के कम जोखिम से भी जुड़ा हुआ है। पूर्व नैदानिक साक्ष्य और उभरते नैदानिक साक्ष्य का एक बड़ा निकाय नशीली दवाओं की लत के उपचार और रोकथाम के लिए एक सहायक चिकित्सा के रूप में व्यायाम के उपयोग का समर्थन करता है। नियमित व्यायाम को मस्तिष्क कैंसर के लिए एक सहायक चिकित्सा के रूप में भी प्रस्तावित किया गया है। दीर्घकालिक प्रभाव न्यूरोप्लास्टिसिटी वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा न्यूरॉन्स समय के साथ एक गड़बड़ी के अनुकूल हो जाते हैं, और अक्सर उत्तेजनाओं के बार-बार संपर्क में आने के जवाब में होता है। एरोबिक व्यायाम न्यूरोट्रॉफिक कारकों (जैसे, बी. डी. एन. एफ., आई. जी. एफ.-1, वी. ई. जी. एफ.) के उत्पादन को बढ़ाता है जो मस्तिष्क में रक्त वाहिका निर्माण, वयस्क न्यूरोजेनेसिस और न्यूरोप्लास्टिसिटी के अन्य रूपों को बढ़ावा देकर संज्ञानात्मक कार्यों और स्मृति के विभिन्न रूपों में सुधार में मध्यस्थता करता है। कई महीनों की अवधि में लगातार एरोबिक व्यायाम से कार्यकारी कार्यों में चिकित्सकीय रूप से महत्वपूर्ण सुधार होता है और मस्तिष्क के लगभग सभी क्षेत्रों में धूसर पदार्थ की मात्रा में वृद्धि होती है, जिसमें सबसे अधिक वृद्धि मस्तिष्क क्षेत्रों में होती है जो कार्यकारी कार्यों को जन्म देते हैं। एरोबिक व्यायाम की प्रतिक्रिया में धूसर पदार्थ की मात्रा में सबसे बड़ा सुधार दिखाने वाली मस्तिष्क संरचनाएं प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स, कौडेट न्यूक्लियस और हिप्पोकैम्पस हैं; धूसर पदार्थ की मात्रा में कम महत्वपूर्ण वृद्धि पूर्वकाल सिंगुलेट कॉर्टेक्स, पैरिटल कॉर्टेक्स, सेरिबैलम और न्यूक्लियस अकुम्बेन्स में होती है। डोपामाइन और नॉरपेनेफ्रिन प्रणालियों में सबसे महत्वपूर्ण मस्तिष्क संरचनाओं में से प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स, कॉडेट न्यूक्लियस और एंटीरियर सिंगुलेट कॉर्टेक्स हैं जो संज्ञानात्मक नियंत्रण को जन्म देते हैं। हिप्पोकैम्पस में व्यायाम-प्रेरित न्यूरोजेनेसिस (यानी, धूसर पदार्थ की मात्रा में वृद्धि) स्थानिक स्मृति में मापने योग्य सुधारों से जुड़ा हुआ है। उच्च शारीरिक स्वास्थ्य स्कोर, जैसा कि वीओ2 मैक्स द्वारा मापा जाता है, बेहतर कार्यकारी कार्य, तेज सूचना प्रसंस्करण गति और हिप्पोकैम्पस, कौडेट न्यूक्लियस और न्यूक्लियस अकुम्बेन्स की अधिक ग्रे मैटर मात्रा से जुड़े होते हैं। दीर्घकालिक एरोबिक व्यायाम लगातार लाभकारी एपिजेनेटिक परिवर्तनों से भी जुड़ा हुआ है जिसके परिणामस्वरूप तनाव का सामना करने में सुधार, संज्ञानात्मक कार्य में सुधार और न्यूरोनल गतिविधि (और बी. डी. एन. एफ. संकेत) में वृद्धि होती है। न्यूरोइमेजिंग अध्ययनों की संरचनात्मक विकास समीक्षा से संकेत मिलता है कि लगातार एरोबिक व्यायाम मस्तिष्क के लगभग सभी क्षेत्रों में धूसर पदार्थ की मात्रा को बढ़ाता है, स्मृति प्रसंस्करण, संज्ञानात्मक नियंत्रण, मोटर फ़ंक्शन और इनाम से जुड़े मस्तिष्क क्षेत्रों में अधिक स्पष्ट वृद्धि होती है; धूसर पदार्थ की मात्रा में सबसे प्रमुख लाभ प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स, कॉडेट न्यूक्लियस और हिप्पोकैम्पस में देखे जाते हैं, जो अन्य संज्ञानात्मक कार्यों के बीच संज्ञानात्मक नियंत्रण और स्मृति प्रसंस्करण का समर्थन करते हैं। इसके अलावा, प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स, हिप्पोकैम्पस और सिंगुलेट कॉर्टेक्स के बाएं और दाएं हिस्से लगातार एरोबिक व्यायाम के जवाब में अधिक कार्यात्मक रूप से आपस में जुड़े हुए दिखाई देते हैं। तीन समीक्षाओं से संकेत मिलता है कि स्वस्थ वयस्कों में प्रीफ्रंटल और हिप्पोकैम्पल ग्रे पदार्थ की मात्रा में उल्लेखनीय सुधार होता है जो नियमित रूप से कई महीनों तक मध्यम तीव्रता वाले व्यायाम में संलग्न रहते हैं। मस्तिष्क के अन्य क्षेत्र जो न्यूरोइमेजिंग के दौरान धूसर पदार्थ की मात्रा में मध्यम या कम महत्वपूर्ण लाभ प्रदर्शित करते हैं, उनमें पूर्वकाल सिंगुलेट कॉर्टेक्स, पैरिटल कॉर्टेक्स, सेरिबैलम और न्यूक्लियस अकुम्बेन्स शामिल हैं। नियमित व्यायाम को हिप्पोकैम्पस के सिकुड़ने और स्मृति हानि का मुकाबला करने के लिए दिखाया गया है जो स्वाभाविक रूप से वयस्कता के अंत में होता है। 55 वर्ष से अधिक आयु के गतिहीन वयस्कों में हिप्पोकैम्पस की मात्रा में सालाना 1-2% की गिरावट दिखाई देती है। 120 वयस्कों के नमूने के साथ एक न्यूरोइमेजिंग अध्ययन से पता चला कि नियमित एरोबिक व्यायाम में भाग लेने से एक साल की अवधि में बाएं हिप्पोकैम्पस की मात्रा में 2.12% और दाएं हिप्पोकैम्पस की मात्रा में 1.97% की वृद्धि हुई। कम तीव्रता वाले स्ट्रेचिंग समूह में जिन विषयों में बेसलाइन पर उच्च फिटनेस स्तर थे, उनमें हिप्पोकैम्पस की मात्रा में कम कमी देखी गई, जो व्यायाम के लिए उम्र से संबंधित संज्ञानात्मक गिरावट के खिलाफ सुरक्षात्मक होने का प्रमाण प्रदान करता है। सामान्य तौर पर, जो व्यक्ति एक निश्चित अवधि में अधिक व्यायाम करते हैं, उनमें हिप्पोकैम्पस की मात्रा अधिक होती है और स्मृति कार्य बेहतर होता है। एरोबिक व्यायाम को पूर्वकाल कॉर्पस कोलोसम में सफेद पदार्थ मार्ग में विकास को प्रेरित करने के लिए भी दिखाया गया है, जो आम तौर पर उम्र के साथ सिकुड़ जाता है। धूसर पदार्थ की मात्रा में व्यायाम-प्रेरित वृद्धि दिखाने वाले मस्तिष्क संरचनाओं के विभिन्न कार्यों में शामिल हैंः उत्तेजक-प्रतिक्रिया सीखने और अवरोधक नियंत्रण के लिए जिम्मेदार कौडेट नाभिक; पार्किंसंस रोग और एडीएचडी सेरेबेलम में शामिल-मोटर समन्वय और मोटर सीखने के लिए जिम्मेदार हिप्पोकैम्पस-घोषणात्मक स्मृति और स्थानिक स्मृति के भंडारण और समेकन के लिए जिम्मेदार; अवसाद न्यूक्लियस अकुम्बेन्स में शामिल-प्रोत्साहन प्रमुखता ("इच्छा" या इच्छा, इनाम से जुड़ी प्रेरणा का रूप) और सकारात्मक सुदृढीकरण के लिए जिम्मेदार; संवेदी धारणा, कार्यशील स्मृति, और ध्यान के लिए जिम्मेदार पैरिटल कॉर्टेक्स की लत में शामिल-व्यवहार के संज्ञानात्मक नियंत्रण के लिए आवश्यक, विशेष रूप सेः विशेष रूप से, लगातार एरोबिक व्यायाम को ध्यान नियंत्रण, सूचना प्रसंस्करण गति, संज्ञानात्मक लचीलापन (जैसे, कार्य परिवर्तन), अवरोधक नियंत्रण, कार्यशील स्मृति अद्यतन और क्षमता, घोषणात्मक स्मृति और स्थानिक स्मृति में सुधार करने के लिए दिखाया गया है। स्वस्थ युवा और मध्यम आयु वर्ग के वयस्कों में, संज्ञानात्मक कार्य में सुधार का प्रभाव आकार कार्यकारी कार्यों के सूचकांकों के लिए सबसे बड़ा और स्मृति और सूचना प्रसंस्करण गति के पहलुओं के लिए छोटा से मध्यम होता है। ऐसा हो सकता है कि बड़े वयस्कों में, व्यक्ति कम से कम मध्यम तीव्रता के एरोबिक और प्रतिरोध दोनों प्रकार के व्यायाम में भाग लेकर संज्ञानात्मक रूप से लाभान्वित होते हैं। जिन व्यक्तियों की गतिहीन जीवन शैली होती है, उनमें अन्य अधिक शारीरिक रूप से सक्रिय गैर-व्यायामकर्ताओं की तुलना में बिगड़े हुए कार्यकारी कार्य होते हैं। व्यायाम और कार्यकारी कार्यों के बीच एक पारस्परिक संबंध भी नोट किया गया हैः कार्यकारी नियंत्रण प्रक्रियाओं में सुधार, जैसे कि ध्यान नियंत्रण और अवरोधक नियंत्रण, किसी व्यक्ति की व्यायाम करने की प्रवृत्ति को बढ़ाते हैं। मस्तिष्क पर व्यायाम के सबसे महत्वपूर्ण प्रभावों में से एक बीडीएनएफ, एक न्यूरोपेप्टाइड और हार्मोन के संश्लेषण और अभिव्यक्ति में वृद्धि है, जिसके परिणामस्वरूप इसके रिसेप्टर टायरोसिन किनेज, ट्रोपोमायोसिन रिसेप्टर किनेज बी (टीआरकेबी) के माध्यम से संकेत में वृद्धि होती है। चूँकि बी. डी. एन. एफ. रक्त-मस्तिष्क बाधा को पार करने में सक्षम है, इसलिए उच्च परिधीय बी. डी. एन. एफ. संश्लेषण भी मस्तिष्क में बी. डी. एन. एफ. संकेत को बढ़ाता है। बी. डी. एन. एफ. संकेत में व्यायाम-प्रेरित वृद्धि लाभकारी एपिजेनेटिक परिवर्तनों, बेहतर संज्ञानात्मक कार्य, बेहतर मनोदशा और बेहतर स्मृति से जुड़ी हुई है। इसके अलावा, अनुसंधान ने हिप्पोकैम्पल न्यूरोजेनेसिस, सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी और तंत्रिका मरम्मत में बी. डी. एन. एफ. की भूमिका के लिए बहुत समर्थन प्रदान किया है। मध्यम-उच्च तीव्रता वाले एरोबिक व्यायाम जैसे कि दौड़ना, तैरना और साइकिल चलाना मायोकिन सिग्नलिंग के माध्यम से बी. डी. एन. एफ. जैव संश्लेषण को बढ़ाता है, जिसके परिणामस्वरूप रक्त प्लाज्मा और बी. डी. एन. एफ. के स्तर में तीन गुना वृद्धि होती है; व्यायाम की तीव्रता सकारात्मक रूप से बढ़े हुए बी. डी. एन. एफ. जैव संश्लेषण और अभिव्यक्ति के परिमाण के साथ सहसंबद्ध है। बी. डी. एन. एफ. के स्तरों पर व्यायाम के प्रभाव से जुड़े अध्ययनों के एक मेटा-विश्लेषण में पाया गया कि लगातार व्यायाम से आराम करने वाले बी. डी. एन. एफ. के स्तर में भी मामूली वृद्धि होती है। तनाव को कम करने के लिए एक तंत्र के रूप में व्यायाम के लिए इसके महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं क्योंकि तनाव हिप्पोकैम्पस में बी. डी. एन. एफ. के कम स्तर के साथ निकटता से जुड़ा हुआ है। वास्तव में, अध्ययनों से पता चलता है कि बी. डी. एन. एफ. अवसादरोधी दवाओं के चिंता-कम करने वाले प्रभावों में योगदान देता है। व्यायाम के कारण बी. डी. एन. एफ. के स्तर में वृद्धि बी. डी. एन. एफ. में तनाव-प्रेरित कमी को उलटने में मदद करती है जो अल्पावधि में तनाव में मध्यस्थता करती है और दीर्घकालिक रूप से तनाव से संबंधित बीमारियों के खिलाफ बफर करती है। आई. जी. एफ.-1 संकेत एक पेप्टाइड और न्यूरोट्रॉफिक कारक है जो विकास हार्मोन के कुछ प्रभावों में मध्यस्थता करता है; आई. जी. एफ.-1 ऊतक विकास और पुनर्निर्माण को नियंत्रित करने के लिए एक विशिष्ट रिसेप्टर टायरोसिन किनेज़, आई. जी. एफ.-1 रिसेप्टर से जुड़कर अपने शारीरिक प्रभावों को उजागर करता है। मस्तिष्क में, आई. जी. एफ.-1 एक न्यूरोट्रॉफिक कारक के रूप में कार्य करता है, जो अनुभूति, न्यूरोजेनेसिस और न्यूरोनल उत्तरजीविता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। शारीरिक गतिविधि रक्त सीरम में आई. जी. एफ.-1 के बढ़े हुए स्तर से जुड़ी है, जो रक्त-मस्तिष्क बाधा और रक्त-प्रमस्तिष्कमेरु द्रव बाधा को पार करने की अपनी क्षमता के कारण मस्तिष्क में न्यूरोप्लास्टिसिटी में योगदान करने के लिए जानी जाती है; नतीजतन, एक समीक्षा में कहा गया है कि आई. जी. एफ.-1 व्यायाम-प्रेरित वयस्क न्यूरोजेनेसिस का एक प्रमुख मध्यस्थ है, जबकि दूसरी समीक्षा में इसे एक ऐसे कारक के रूप में वर्णित किया गया है जो "शरीर की फिटनेस" को "मस्तिष्क की फिटनेस" से जोड़ता है। व्यायाम के दौरान रक्त प्लाज्मा में जारी आई. जी. एफ.-1 की मात्रा व्यायाम की तीव्रता और अवधि के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध है। वी. ई. जी. एफ. सिग्नलिंग एक न्यूरोट्रॉफिक और एंजियोजेनिक (यानी, रक्त वाहिका विकास को बढ़ावा देने वाला) सिग्नलिंग प्रोटीन है जो दो रिसेप्टर टायरोसिन काइनेस, वी. ई. जी. एफ. आर. 1 और वी. ई. जी. एफ. आर. 2 से जुड़ता है, जो मस्तिष्क में न्यूरॉन्स और ग्लियल कोशिकाओं में व्यक्त होते हैं। हाइपोक्सिया, या अपर्याप्त कोशिकीय ऑक्सीजन आपूर्ति, वी. ई. जी. एफ. अभिव्यक्ति को दृढ़ता से नियंत्रित करती है और वी. ई. जी. एफ. हाइपोक्सिक न्यूरॉन्स में एक न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभाव डालती है। जैसे और, एरोबिक व्यायाम को परिधीय ऊतक में वी. ई. जी. एफ. जैव संश्लेषण को बढ़ाने के लिए दिखाया गया है जो बाद में रक्त-मस्तिष्क बाधा को पार करता है और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में न्यूरोजेनेसिस और रक्त वाहिका के गठन को बढ़ावा देता है। वी. ई. जी. एफ. संकेत में व्यायाम-प्रेरित वृद्धि मस्तिष्क रक्त की मात्रा में सुधार करने और हिप्पोकैम्पस में व्यायाम-प्रेरित न्यूरोजेनेसिस में योगदान करने के लिए दिखाई गई है। जुलाई 2020 में वैज्ञानिकों ने बताया कि चूहों के व्यायाम के बाद उनके यकृत से प्रोटीन जी. पी. एल. डी. 1 का स्राव होता है, जो नियमित रूप से व्यायाम करने वाले बुजुर्ग मनुष्यों में भी बढ़ जाता है, कि यह उम्रदराज चूहों में बेहतर संज्ञानात्मक कार्य से जुड़ा हुआ है और आनुवंशिक इंजीनियरिंग के माध्यम से पुराने चूहों में चूहे के यकृत द्वारा उत्पादित जी. पी. एल. डी. 1 की मात्रा को बढ़ाने से उनके मस्तिष्क के लिए नियमित व्यायाम के कई लाभ हो सकते हैं-जैसे कि बी. डी. एन. एफ.-स्तर में वृद्धि, न्यूरोजेनेसिस और परीक्षणों में बेहतर संज्ञानात्मक कार्यप्रणाली। आइरिसिन एफ. एन. डी. सी. 5 नॉक-आउट चूहों के साथ-साथ परिसंचारी आइरिसिन के स्तर के कृत्रिम उन्नयन का उपयोग करने वाले एक अध्ययन से पता चला है कि आइरिसिन शारीरिक व्यायाम के लाभकारी संज्ञानात्मक प्रभावों को प्रदान करता है और यह चूहों में एक व्यायाम की नकल कर सकता है जिसमें यह "अल्जाइमर रोग माउस मॉडल में संज्ञानात्मक कमी और न्यूरोपैथोलॉजी दोनों में सुधार कर सकता है।" इसलिए मध्यस्थ और इसकी नियामक प्रणाली की जांच संभावित हस्तक्षेपों के लिए की जा रही है-या आगे सुधार-संज्ञानात्मक कार्य या मनुष्यों में अल्जाइमर रोग को कम करने के लिए। प्रयोगों से संकेत मिलता है कि आइरिसिन को चूहों में बी. डी. एन. एफ. और न्यूरोजेनेसिस के विनियमन से जोड़ा जा सकता है। संज्ञान पर अल्पकालिक प्रभाव कई महीनों के दैनिक व्यायाम के परिणामस्वरूप संज्ञान पर लगातार प्रभावों के अलावा, तीव्र व्यायाम (यानी, व्यायाम का एक बार) को कई संज्ञानात्मक कार्यों में क्षणिक रूप से सुधार करने के लिए दिखाया गया है। स्वस्थ युवा और मध्यम आयु वर्ग के वयस्कों में संज्ञान पर तीव्र व्यायाम के प्रभावों पर अनुसंधान की समीक्षाओं और मेटा-विश्लेषणों ने निष्कर्ष निकाला है कि सूचना प्रसंस्करण की गति और ध्यान, कार्यशील स्मृति, समस्या समाधान, संज्ञानात्मक लचीलापन, मौखिक प्रवाह, निर्णय लेने और अवरोधक नियंत्रण सहित कई कार्यकारी कार्य-सभी व्यायाम के बाद 2 घंटे तक की अवधि के लिए सुधार करते हैं। बच्चों पर किए गए अध्ययनों की एक व्यवस्थित समीक्षा ने यह भी सुझाव दिया कि कार्यकारी कार्य में कुछ व्यायाम-प्रेरित सुधार व्यायाम के एकल दौर के बाद स्पष्ट होते हैं, जबकि अन्य पहलुओं (जैसे, ध्यान नियंत्रण) में नियमित आधार पर लगातार व्यायाम के बाद ही सुधार होता है। अन्य शोधों ने व्यायाम के दौरान तत्काल प्रदर्शन वृद्धि का सुझाव दिया है, जैसे कि दृश्य कार्यशील स्मृति कार्यों के दौरान प्रसंस्करण गति में व्यायाम-वर्तमान सुधार। व्यायाम-प्रेरित उत्साह निरंतर व्यायाम उत्साह की एक क्षणिक स्थिति पैदा कर सकता है-एक सकारात्मक-संतुलित भावात्मक स्थिति जिसमें आनंद का अनुभव और गहरी संतुष्टि, उल्लास और कल्याण की भावनाएं शामिल हैं-जिसे बोलचाल की भाषा में दूरी की दौड़ में "धावक की उच्च" या नौकायन में "रोवर की उच्च" के रूप में जाना जाता है। वर्तमान चिकित्सा समीक्षाओं से संकेत मिलता है कि कई अंतजनन यूफोरियंट व्यायाम से संबंधित यूफोरिया, विशेष रूप से फेनेथैलामाइन (एक अंतजनन मनो उत्तेजक), (एक अंतजनन ओपिओइड), और आनंदमाइड (एक अंतजनन कैनाबिनोइड) के उत्पादन के लिए जिम्मेदार हैं। न्यूरोकेमिस्ट्री पर प्रभाव β-फेनिलेथाइलामाइन β-फेनिलेथाइलामाइन, जिसे आमतौर पर फेनेथाइलामाइन के रूप में जाना जाता है, एक मानव ट्रेस एमाइन और शक्तिशाली कैटेकोलामाइनर्जिक और ग्लूटामेटर्जिक न्यूरोमोड्युलेटर है जिसमें समान साइकोस्टिमुलेंट और यूफोरियंट प्रभाव होते हैं और एम्फेटामाइन के समान रासायनिक संरचना होती है। तीस मिनट के मध्यम से उच्च तीव्रता वाले शारीरिक व्यायाम को मूत्र में भारी वृद्धि को प्रेरित करने के लिए दिखाया गया है, जो फेनेथैलामाइन का प्राथमिक चयापचय है। दो समीक्षाओं ने एक अध्ययन का उल्लेख किया जहां केवल 30 मिनट के तीव्र व्यायाम के बाद प्रतिभागियों के बीच औसत 24 घंटे की मूत्र एकाग्रता में विश्राम नियंत्रण विषयों में आधारभूत सांद्रता की तुलना में 77 प्रतिशत की वृद्धि हुई; समीक्षाओं से पता चलता है कि जब कोई व्यक्ति व्यायाम कर रहा होता है तो फेनेथैलामाइन संश्लेषण तेजी से बढ़ता है, जिस दौरान यह लगभग 30 सेकंड के अपने छोटे अर्ध-जीवन के कारण तेजी से चयापचय होता है। एक विश्राम अवस्था में, फेनेथिलामाइन को कैटेकोलामाइन न्यूरॉन्स में सुगंधित एमिनो एसिड डिकार्बोक्सिलेस (ए. ए. डी. सी.) द्वारा लगभग उसी दर पर संश्लेषित किया जाता है जिस दर पर डोपामाइन का उत्पादन होता है। इस अवलोकन के प्रकाश में, मूल पेपर और दोनों समीक्षाओं से पता चलता है कि फेनेथैलामाइन एक धावक के उच्च के मनोदशा बढ़ाने वाले उत्साहजनक प्रभावों में मध्यस्थता करने में एक प्रमुख भूमिका निभाता है, क्योंकि फेनेथैलामाइन और एम्फेटामाइन दोनों शक्तिशाली उत्साहवर्धक हैं। β-एंडोर्फिन β-एंडोर्फिन ("एंडोजेनस मॉर्फिन" से अनुबंधित) एक एंडोजेनस ओपिओइड न्यूरोपेप्टाइड है जो μ-ओपिओइड रिसेप्टर्स से जुड़ता है, जिससे उत्साह और दर्द से राहत मिलती है। एक मेटा-विश्लेषणात्मक समीक्षा में पाया गया कि व्यायाम शरीर के स्राव को काफी बढ़ाता है और यह स्राव बेहतर मनोदशा स्थितियों के साथ सहसंबद्ध है। मध्यम तीव्रता वाला व्यायाम संश्लेषण में सबसे बड़ी वृद्धि पैदा करता है, जबकि व्यायाम के उच्च और निम्न तीव्रता वाले रूप संश्लेषण में छोटी वृद्धि से जुड़े होते हैं। व्यायाम पर एक समीक्षा में कहा गया है कि शारीरिक व्यायाम के बाद शेष दिन के लिए एक व्यक्ति की मनोदशा में सुधार होता है और किसी की मनोदशा समग्र दैनिक शारीरिक गतिविधि के स्तर के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध होती है। हालांकि, कृन्तकों और मनुष्यों के आंकड़ों से पता चला है कि एंडोजेनस एंडोर्फिन की औषधीय नाकाबंदी एक धावक के उच्च के विकास को नहीं रोकती है, जबकि एंडोकैनाबिनोइड्स की नाकाबंदी करती है। आनंदमाइड आनंदमाइड एक अंतर्जात कैनाबिनोइड और प्रतिगामी न्यूरोट्रांसमीटर है जो कैनाबिनोइड रिसेप्टर्स (मुख्य रूप से सीबी1) से जुड़ता है, जिससे उत्साह पैदा होता है। यह दिखाया गया है कि एरोबिक व्यायाम प्लाज्मा आनंदमाइड के स्तर में वृद्धि का कारण बनता है, जहां इस वृद्धि का परिमाण मध्यम व्यायाम की तीव्रता पर सबसे अधिक होता है (यानी, ~ 70-80% अधिकतम हृदय गति पर व्यायाम करना)। प्लाज्मा आनंदमाइड के स्तर में वृद्धि मनोसक्रिय प्रभावों से जुड़ी हुई है क्योंकि आनंदमाइड रक्त-मस्तिष्क बाधा को पार करने और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के भीतर कार्य करने में सक्षम है। इस प्रकार, क्योंकि आनंदमाइड एक सौम्योक्ति है और एरोबिक व्यायाम उत्साहजनक प्रभावों से जुड़ा हुआ है, यह प्रस्तावित किया गया है कि आनंदमाइड आंशिक रूप से व्यायाम के अल्पकालिक मनोदशा-उठाने वाले प्रभावों (जैसे, एक धावक के उच्च उत्साह) को इसके संश्लेषण में व्यायाम-प्रेरित वृद्धि के माध्यम से मध्यस्थता करता है। चूहों में यह प्रदर्शित किया गया था कि एक धावक के उच्च स्तर की कुछ विशेषताएँ कैनबिनोइड रिसेप्टर्स पर निर्भर करती हैं। कैनाबिनोइड रिसेप्टर्स के माध्यम से कैनाबिनोइड सिग्नलिंग का औषधीय या आनुवंशिक व्यवधान दौड़ने के एनाल्जेसिक और चिंता को कम करने वाले प्रभावों को रोकता है। "तनाव हार्मोन", कोर्टिसोल, एक ग्लुकोकोर्टिकॉइड है जो ग्लुकोकोर्टिकॉइड रिसेप्टर्स से जुड़ता है। मनोवैज्ञानिक तनाव हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी-एड्रेनल एक्सिस (एच. पी. ए. अक्ष) को सक्रिय करके एड्रेनल ग्रंथि से कोर्टिसोल की रिहाई को प्रेरित करता है। कोर्टिसोल के स्तर में अल्पकालिक वृद्धि अनुकूली संज्ञानात्मक सुधारों से जुड़ी होती है, जैसे कि वर्धित अवरोधक नियंत्रण; हालाँकि, अत्यधिक उच्च जोखिम या कोर्टिसोल के उच्च स्तर के लंबे समय तक संपर्क में रहने से संज्ञानात्मक नियंत्रण में हानि होती है और मानव मस्तिष्क में न्यूरोटॉक्सिक प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, दीर्घकालिक मनोवैज्ञानिक तनाव अभिव्यक्ति को कम कर देता है, जिसका हिप्पोकैम्पस की मात्रा पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है और अवसाद का कारण बन सकता है। एक शारीरिक तनावक के रूप में, एरोबिक व्यायाम एक तीव्रता-निर्भर तरीके से कोर्टिसोल स्राव को उत्तेजित करता है; हालाँकि, इसके परिणामस्वरूप कोर्टिसोल उत्पादन में दीर्घकालिक वृद्धि नहीं होती है क्योंकि कोर्टिसोल पर यह व्यायाम-प्रेरित प्रभाव क्षणिक नकारात्मक ऊर्जा संतुलन की प्रतिक्रिया है। जिन व्यक्तियों ने हाल ही में व्यायाम किया है, वे तनाव से निपटने के व्यवहार में सुधार प्रदर्शित करते हैं। एरोबिक व्यायाम शारीरिक स्वास्थ्य को बढ़ाता है और न्यूरोएंडोक्राइन (यानी,) प्रतिक्रियाशीलता को कम करता है और इसलिए मनुष्यों में मनोवैज्ञानिक तनाव के लिए जैविक प्रतिक्रिया को कम करता है (जैसे, कोर्टिसोल रिलीज में कमी और हृदय गति प्रतिक्रिया में कमी)। व्यायाम मस्तिष्क में अभिव्यक्ति और संकेत में तनाव-प्रेरित कमी को भी उलट देता है, जिससे अवसाद जैसी तनाव से संबंधित बीमारियों के खिलाफ एक बफर के रूप में कार्य करता है। ग्लूटामेट और जी. ए. बी. ए. ग्लूटामेट, मस्तिष्क में सबसे आम न्यूरोकेमिकलों में से एक है, जो सीखने और स्मृति सहित मस्तिष्क के कार्य के कई पहलुओं में शामिल एक उत्तेजक न्यूरोट्रांसमीटर है। पशु मॉडल के आधार पर, व्यायाम न्यूक्लियस अकुम्बेन्स में ग्लूटामेट न्यूरोट्रांसमिशन के अत्यधिक स्तर को सामान्य करता है जो नशीली दवाओं की लत में होता है। प्रीक्लिनिकल मॉडलों में न्यूरोकार्डियाक फ़ंक्शन पर व्यायाम के प्रभावों की समीक्षा में कहा गया है कि रोस्ट्रल वेंट्रोलैटरल मेडुला (आर. वी. एल. एम.) की व्यायाम-प्रेरित न्यूरोप्लास्टिसिटी का इस क्षेत्र में ग्लूटामेटर्जिक न्यूरोट्रांसमिशन पर एक अवरोधक प्रभाव पड़ता है, जो बदले में सहानुभूतिपूर्ण गतिविधि को कम करता है; समीक्षा में परिकल्पना की गई है कि आर. वी. एल. एम. में यह न्यूरोप्लास्टिसिटी एक ऐसा तंत्र है जिसके द्वारा नियमित व्यायाम निष्क्रियता से संबंधित हृदय रोग को रोकता है। मोनोएमाइन न्यूरोट्रांसमीटर एसिटाइलकोलाइन एक्सर्काइंस और अन्य परिसंचारी यौगिक एक्सर्काइंस "तीव्र और/या पुराने व्यायाम के जवाब में जारी होने वाले संकेत हैं, जो अंतःस्रावी, पैराक्राइन और/या ऑटोक्राइन मार्गों के माध्यम से अपने प्रभाव डालते हैं" और "व्यायाम से संबंधित परिवर्तनों और स्वास्थ्य लाभों के महत्वपूर्ण मध्यस्थों के रूप में तेजी से पहचाने जाते हैं"। उनके "तंत्रिका तंत्र पर कई कथित प्रभाव होते हैं।" एक अध्ययन में पाया गया कि लाक-फे व्यायाम के दो पशु मॉडलों में सबसे महत्वपूर्ण रूप से प्रेरित परिसंचारी चयापचय था, जिसमें मनुष्यों में भी वृद्धि देखी जा रही है, जो-दीर्घकालिक प्रशासन के माध्यम से-मोटापे में भोजन का सेवन या भूख को कम करता है और मोटापे को दबाता है। 2023 में प्लेटलेट कारक 4 (एफ. एफ. 4) को एक एक्सर्किन के रूप में प्रस्तावित किया गया है। बच्चों में प्रभाव सिबली और एटनियर (2003) ने एक मेटा-विश्लेषण किया जिसमें बच्चों में शारीरिक गतिविधि और संज्ञानात्मक प्रदर्शन के बीच संबंधों को देखा गया। उन्होंने बोधात्मक कौशल, बुद्धिमत्ता भागफल, उपलब्धि, मौखिक परीक्षण, गणितीय परीक्षण, विकासात्मक स्तर/शैक्षणिक तैयारी और अन्य श्रेणियों में एक लाभकारी संबंध की सूचना दी, स्मृति के अपवाद के साथ, जो शारीरिक गतिविधि से असंबंधित पाया गया था। 4-7 और 11-13 वर्ष की आयु सीमा के लिए सहसंबंध सबसे मजबूत था। दूसरी ओर, चैडॉक और उनके सहयोगियों (2011) ने ऐसे परिणाम पाए जो सिबली और एटनियर के मेटा-विश्लेषण के विपरीत थे। उनके अध्ययन में, परिकल्पना यह थी कि कम-फिट बच्चे स्मृति के कार्यकारी नियंत्रण में खराब प्रदर्शन करेंगे और उच्च-फिट बच्चों की तुलना में हिप्पोकैम्पस की मात्रा कम होगी। शारीरिक गतिविधि 4 से 18 वर्ष की आयु के बच्चों में स्मृति से असंबंधित होने के बजाय, यह हो सकता है कि उच्च फिटनेस वाले किशोरों में कम फिटनेस वाले किशोरों की तुलना में हिप्पोकैम्पल की मात्रा अधिक हो। चैडॉक और उनके सहयोगियों (चैडॉक एट अल) द्वारा किए गए पिछले अध्ययन के अनुसार। 2010), एक बड़ी हिप्पोकैम्पल मात्रा के परिणामस्वरूप स्मृति का बेहतर कार्यकारी नियंत्रण होगा। उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि हिप्पोकैम्पस की मात्रा संबंधपरक स्मृति कार्यों पर प्रदर्शन के साथ सकारात्मक रूप से जुड़ी हुई थी। उनके निष्कर्ष सबसे पहले संकेत देते हैं कि एरोबिक फिटनेस पूर्व-किशोर मानव मस्तिष्क की संरचना और कार्य से संबंधित हो सकती है। बच्चों के कार्यकारी कार्य पर गतिविधि के प्रभाव के बेस्ट (2010) मेटा-विश्लेषण में, संज्ञान पर एरोबिक व्यायाम का आकलन करने के लिए दो अलग-अलग प्रयोगात्मक डिजाइनों का उपयोग किया जाता है। पहला दीर्घकालिक व्यायाम है, जिसमें बच्चों को यादृच्छिक रूप से कई हफ्तों तक एरोबिक व्यायाम की एक अनुसूची के लिए सौंपा जाता है और बाद में अंत में मूल्यांकन किया जाता है। दूसरा तीव्र व्यायाम है, जो प्रत्येक सत्र के बाद संज्ञानात्मक कार्यप्रणाली में तत्काल परिवर्तनों की जांच करता है। दोनों के परिणाम बताते हैं कि एरोबिक व्यायाम बच्चों के कार्यकारी कार्य में कुछ समय के लिए सहायता कर सकता है और कार्यकारी कार्य में अधिक स्थायी सुधारों को भी प्रभावित कर सकता है। अन्य अध्ययनों ने सुझाव दिया है कि व्यायाम का शैक्षणिक प्रदर्शन से कोई संबंध नहीं है, शायद यह निर्धारित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मापदंडों के कारण कि शैक्षणिक उपलब्धि क्या है। अध्ययन का यह क्षेत्र शिक्षा बोर्डों के लिए एक फोकस रहा है जो इस बात पर निर्णय लेते हैं कि स्कूली पाठ्यक्रम में शारीरिक शिक्षा को लागू किया जाना चाहिए या नहीं, शारीरिक शिक्षा के लिए कितना समय समर्पित किया जाना चाहिए, और अन्य शैक्षणिक विषयों पर इसका प्रभाव। एक अन्य अध्ययन में पाया गया कि सप्ताह में कम से कम तीन बार जोरदार शारीरिक गतिविधि में भाग लेने वाले छठी कक्षा के छात्रों में मध्यम या बिल्कुल भी शारीरिक गतिविधि में भाग नहीं लेने वालों की तुलना में सबसे अधिक अंक थे। जोरदार शारीरिक गतिविधि में भाग लेने वाले बच्चों ने अपनी शैक्षणिक परीक्षा में औसतन तीन अंक अधिक प्राप्त किए, जिसमें गणित, विज्ञान, अंग्रेजी और विश्व अध्ययन शामिल थे। पशु अध्ययनों से यह भी पता चला है कि व्यायाम जीवन की शुरुआत में मस्तिष्क के विकास को प्रभावित कर सकता है। जिन चूहों की दौड़ने वाले पहियों और इस तरह के अन्य व्यायाम उपकरणों तक पहुंच थी, उनमें सीखने और स्मृति में शामिल तंत्रिका प्रणालियों में बेहतर न्यूरोनल विकास था। मानव मस्तिष्क के न्यूरोइमेजिंग से भी इसी तरह के परिणाम मिले हैं, जहां व्यायाम से मस्तिष्क की संरचना और कार्य में परिवर्तन होता है। कुछ जांचों ने बड़े वयस्कों में बिगड़े हुए कार्यकारी कार्य वाले बच्चों में एरोबिक फिटनेस के निम्न स्तर को जोड़ा है, लेकिन इस बात के बढ़ते प्रमाण हैं कि यह चयनात्मक ध्यान, प्रतिक्रिया अवरोध और हस्तक्षेप नियंत्रण की कमी से भी जुड़ा हो सकता है। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र विकारों पर प्रभाव नशीली दवाओं की लत की रोकथाम और उपचार के रूप में व्यायाम नैदानिक और पूर्व नैदानिक साक्ष्य इंगित करते हैं कि लगातार एरोबिक व्यायाम, विशेष रूप से धीरज व्यायाम (जैसे, मैराथन दौड़), वास्तव में कुछ नशीली दवाओं की लत के विकास को रोकता है और नशीली दवाओं की लत और विशेष रूप से मनो उत्तेजक लत के लिए एक प्रभावी सहायक उपचार है। लगातार एरोबिक व्यायाम परिमाण-निर्भर (यानी, अवधि और तीव्रता से) नशीली दवाओं की लत के जोखिम को कम करता है, जो दवा-प्रेरित, लत से संबंधित न्यूरोप्लास्टिसिटी के उलट होने के माध्यम से होता है। एक समीक्षा में कहा गया है कि व्यायाम स्ट्रैटम या पुरस्कार प्रणाली के अन्य हिस्सों में δFosB या C-Fos प्रतिरक्षात्मकता को बदलकर नशीली दवाओं की लत के विकास को रोक सकता है। इसके अलावा, एरोबिक व्यायाम मनो उत्तेजक आत्म-प्रशासन को कम करता है, दवा की तलाश की बहाली (यानी, पुनरावृत्ति) को कम करता है, और पैथोलॉजिकल उत्तेजक उपयोग (डी. आर. डी. 2 घनत्व में कमी) द्वारा प्रेरित लोगों के लिए स्ट्रैटल डोपामाइन रिसेप्टर डी 2 (डी. आर. डी 2) सिग्नलिंग (डी. आर. डी 2 घनत्व में वृद्धि) पर विपरीत प्रभाव पैदा करता है। नतीजतन, लगातार एरोबिक व्यायाम से बेहतर उपचार परिणाम मिल सकते हैं जब नशीली दवाओं की लत के लिए एक सहायक उपचार के रूप में उपयोग किया जाता है। तंत्र को समझने और नशीली दवाओं की लत के उपचार और रोकथाम में व्यायाम की प्रभावकारिता की पुष्टि करने के लिए अभी भी अधिक नैदानिक अनुसंधान की आवश्यकता है। नियमित शारीरिक व्यायाम, विशेष रूप से एरोबिक व्यायाम, बच्चों और वयस्कों में एडीएचडी के लिए एक प्रभावी अतिरिक्त उपचार है, विशेष रूप से जब उत्तेजक दवा (यानी एम्फेटामाइन या मिथाइलफेनिडेट) के साथ जोड़ा जाता है, हालांकि लक्षणों में सुधार के लिए एरोबिक व्यायाम की सर्वोत्तम तीव्रता और प्रकार वर्तमान में ज्ञात नहीं हैं। विशेष रूप से, एडीएचडी व्यक्तियों में नियमित एरोबिक व्यायाम के दीर्घकालिक प्रभावों में बेहतर व्यवहार और मोटर क्षमताएं, बेहतर कार्यकारी कार्य (अन्य संज्ञानात्मक क्षेत्रों के बीच ध्यान, अवरोधक नियंत्रण और योजना सहित), तेज सूचना प्रसंस्करण गति और बेहतर स्मृति शामिल हैं। नियमित एरोबिक व्यायाम की प्रतिक्रिया में व्यवहार और सामाजिक-भावनात्मक परिणामों के माता-पिता-शिक्षक मूल्यांकन में शामिल हैंः बेहतर समग्र कार्य, एडीएचडी के लक्षणों में कमी, बेहतर आत्मसम्मान, चिंता और अवसाद के स्तर में कमी, कम शारीरिक शिकायतें, बेहतर शैक्षणिक और कक्षा व्यवहार, और बेहतर सामाजिक व्यवहार। उत्तेजक दवा लेते समय व्यायाम करने से कार्यकारी कार्य पर उत्तेजक दवा का प्रभाव बढ़ जाता है। ऐसा माना जाता है कि व्यायाम के इन अल्पकालिक प्रभावों की मध्यस्थता मस्तिष्क में सिनैप्टिक डोपामाइन और नॉरपेनेफ्रिन की बढ़ती प्रचुरता द्वारा की जाती है। प्रमुख अवसादग्रस्तता विकार कई चिकित्सा समीक्षाओं ने संकेत दिया है कि व्यायाम का मनुष्यों में एक स्पष्ट और लगातार अवसादरोधी प्रभाव होता है, एक प्रभाव जिसे मस्तिष्क में बढ़े हुए संकेत के माध्यम से मध्यस्थ माना जाता है। कई व्यवस्थित समीक्षाओं ने अवसादग्रस्तता विकारों के उपचार में शारीरिक व्यायाम की क्षमता का विश्लेषण किया है। अवसाद के लिए 2013 की कोक्रेन सहयोग समीक्षा में कहा गया है कि, सीमित साक्ष्यों के आधार पर, यह एक नियंत्रण हस्तक्षेप की तुलना में अधिक प्रभावी है और मनोवैज्ञानिक या अवसादरोधी दवा उपचारों के साथ तुलनीय है। तीन बाद की 2014 की व्यवस्थित समीक्षाएँ जिनमें उनके विश्लेषण में कोक्रेन समीक्षा शामिल थी, समान निष्कर्षों के साथ समाप्त हुईः एक ने संकेत दिया कि शारीरिक व्यायाम अवसादरोधी दवा के साथ एक सहायक उपचार (यानी, उपचार जो एक साथ उपयोग किए जाते हैं) के रूप में प्रभावी है; अन्य दो ने संकेत दिया कि शारीरिक व्यायाम ने अवसादरोधी प्रभावों को चिह्नित किया है और सामान्य रूप से हल्के-मध्यम अवसाद और मानसिक बीमारी के लिए एक सहायक उपचार के रूप में शारीरिक गतिविधि को शामिल करने की सिफारिश की है। एक व्यवस्थित समीक्षा में कहा गया है कि योग प्रसवपूर्व अवसाद के लक्षणों को कम करने में प्रभावी हो सकता है। एक अन्य समीक्षा में कहा गया है कि नैदानिक परीक्षणों के साक्ष्य 2 से 4 महीने की अवधि में अवसाद के उपचार के रूप में शारीरिक व्यायाम की प्रभावकारिता का समर्थन करते हैं। ये लाभ वृद्धावस्था में भी देखे गए हैं, 2019 में की गई एक समीक्षा में पाया गया कि व्यायाम वृद्ध वयस्कों में नैदानिक रूप से निदान किए गए अवसाद के लिए एक प्रभावी उपचार है। जुलाई 2016 के एक मेटा-विश्लेषण ने निष्कर्ष निकाला कि शारीरिक व्यायाम नियंत्रण के सापेक्ष अवसाद वाले व्यक्तियों में जीवन की समग्र गुणवत्ता में सुधार करता है। सेरेब्रोवास्कुलर रोग शारीरिक व्यायाम आघात की रोकथाम और प्रबंधन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह अच्छी तरह से स्थापित है कि शारीरिक गतिविधि इस्केमिक स्ट्रोक और इंट्रासेरेब्रल रक्तस्राव के जोखिम को कम करती है। आघात का अनुभव करने से पहले शारीरिक गतिविधि में संलग्न होने से आघात की गंभीरता और परिणामों पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। शारीरिक गतिविधि कई तंत्रों के माध्यम से मस्तिष्क की इस्केमिक सहिष्णुता को बढ़ा सकती है। व्यायाम करने से सूजनकारी साइटोकिन्स की अभिव्यक्ति और सक्रियता कम हो जाती है, जैसे कि ट्यूमर नेक्रोसिस कारक अल्फा (टी. एन. एफ. ए.), इंटरल्यूकिन्स (आई. एल. एस.), और परमाणु कारक कप्पा बी (एन. एफ.-के. बी.) एक स्ट्रोक के बाद जो स्ट्रोक के बाद की सूजन को कम करता है। व्यायाम में मस्तिष्क में वी. ई. जी. एफ., केवोलिन और एंजियोपोइटिन की अभिव्यक्ति को बढ़ाने की क्षमता होती है। ये परिवर्तन एंजियोजेनेसिस और नियोवास्कुलराइजेशन को बढ़ावा दे सकते हैं जो मस्तिष्क के आघात प्रभावित क्षेत्रों में बेहतर रक्त आपूर्ति में योगदान करते हैं। प्री-कंडीशनिंग शारीरिक गतिविधि इंटीग्रिन प्रोटीन की अभिव्यक्ति को बढ़ाते हुए स्ट्रोक के बाद की अभिव्यक्ति और मैट्रिक्स मेटालोप्रोटीज (एमएमपी) के सक्रियण को कम करती है। ये प्रभाव रक्त-मस्तिष्क बाधा के व्यवधान को कम करने में मदद करते हैं, जो आम तौर पर स्ट्रोक के बाद होता है और मस्तिष्क के ऊतकों के बेहतर संरक्षण का कारण बन सकता है। व्यायाम एंडोथेलियल नाइट्रिक ऑक्साइड सिंथेस (ई. एन. ओ. एस.) के सक्रियण और नाइट्रिक ऑक्साइड (एन. ओ.) के बाद के उत्पादन को बढ़ा सकता है। एन. ओ. उत्पादन में वृद्धि से स्ट्रोक के बाद मस्तिष्क रक्त प्रवाह में सुधार हो सकता है, जिससे मस्तिष्क को पर्याप्त ऑक्सीजन और पोषक तत्वों की आपूर्ति सुनिश्चित हो सकती है। शारीरिक गतिविधि को हाइपोक्सिया-प्रेरक कारक 1 अल्फा (एच. आई. एफ.-1α), हीट शॉक प्रोटीन और मस्तिष्क-व्युत्पन्न न्यूरोट्रॉफिक कारक (बी. डी. एन. एफ.) की अभिव्यक्ति और सक्रियता में वृद्धि के साथ जोड़ा गया है। ये कारक स्ट्रोक के बाद मस्तिष्क में कोशिकीय उत्तरजीविता, न्यूरोप्रोटेक्शन और मरम्मत प्रक्रियाओं को बढ़ावा देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। व्यायाम ग्लूटामेट और कैस्पेस गतिविधियों को भी रोकता है, जो न्यूरोनल मृत्यु मार्गों में शामिल हैं। इसके अतिरिक्त, यह मस्तिष्क में न्यूरोजेनेसिस को बढ़ावा दे सकता है। ये प्रभाव सामूहिक रूप से मस्तिष्क के रोधगलन और शोथ को कम करने में योगदान करते हैं, जिससे तंत्रिका संबंधी और कार्यात्मक परिणामों में संभावित सुधार होता है। रक्तस्रावी आघात के संबंध में शारीरिक गतिविधि के न्यूरोप्रोटेक्टिव गुणों का कम अध्ययन किया जाता है। स्ट्रोक से पहले की शारीरिक गतिविधि को इंट्रासेरेब्रल रक्तस्राव के बाद बेहतर परिणामों से जोड़ा गया है। इसके अलावा, शारीरिक गतिविधि इंट्रासेरेब्रल रक्तस्राव की मात्रा को कम कर सकती है। आघात के बाद शारीरिक रूप से सक्रिय होने से कार्यात्मक पुनर्प्राप्ति में भी वृद्धि होती है। हल्के संज्ञानात्मक हानि के लिए अपने नैदानिक अभ्यास दिशानिर्देश के द अमेरिकन एकेडमी ऑफ न्यूरोलॉजी के जनवरी 2018 के अद्यतन में कहा गया है कि चिकित्सकों को उन व्यक्तियों को नियमित व्यायाम (सप्ताह में दो बार) की सिफारिश करनी चाहिए जिन्हें इस स्थिति का निदान किया गया है। यह मार्गदर्शन मध्यम मात्रा में उच्च गुणवत्ता वाले साक्ष्य पर आधारित है जो हल्के संज्ञानात्मक हानि वाले व्यक्तियों में संज्ञानात्मक लक्षणों में सुधार के लिए नियमित शारीरिक व्यायाम (6 महीने की अवधि में सप्ताह में दो बार) की प्रभावकारिता का समर्थन करता है। न्यूरोडीजेनेरेटिव विकार अल्जाइमर रोग एक कॉर्टिकल न्यूरोडीजेनेरेटिव विकार है और मनोभ्रंश का सबसे प्रचलित रूप है, जो मनोभ्रंश के सभी मामलों में से लगभग 65 प्रतिशत का प्रतिनिधित्व करता है; यह बिगड़ा हुआ संज्ञानात्मक कार्य, व्यवहार संबंधी असामान्यताओं और दैनिक जीवन की बुनियादी गतिविधियों को करने की क्षमता में कमी की विशेषता है। 3-12 महीनों की अवधि के साथ यादृच्छिक नियंत्रित परीक्षणों की दो मेटा-विश्लेषणात्मक व्यवस्थित समीक्षाओं ने अल्जाइमर रोग की उपरोक्त विशेषताओं पर शारीरिक व्यायाम के प्रभावों की जांच की है। समीक्षाओं में संज्ञानात्मक कार्य, संज्ञानात्मक गिरावट की दर और अल्जाइमर रोग वाले व्यक्तियों में दैनिक जीवन की गतिविधियों को करने की क्षमता पर शारीरिक व्यायाम के लाभकारी प्रभाव पाए गए। एक समीक्षा ने सुझाव दिया कि, ट्रांसजेनिक माउस मॉडल के आधार पर, अल्जाइमर रोग पर व्यायाम के संज्ञानात्मक प्रभाव अमाइलॉइड प्लाक की मात्रा में कमी के परिणामस्वरूप हो सकते हैं। कैर्फिली प्रॉस्पेक्टिव अध्ययन ने 30 वर्षों में 2,375 पुरुष विषयों का अनुसरण किया और अन्य कारकों के साथ स्वस्थ जीवन शैली और मनोभ्रंश के बीच संबंध की जांच की। कैर्फिली अध्ययन डेटा के विश्लेषण में पाया गया है कि व्यायाम डिमेंशिया की कम घटनाओं और संज्ञानात्मक हानि में कमी से जुड़ा हुआ है। अनुदैर्ध्य अध्ययनों की एक बाद की व्यवस्थित समीक्षा में यह भी पाया गया कि शारीरिक गतिविधि के उच्च स्तर डिमेंशिया और संज्ञानात्मक गिरावट के जोखिम में कमी के साथ जुड़े हुए हैं; इस समीक्षा में आगे कहा गया है कि बढ़ी हुई शारीरिक गतिविधि इन कम जोखिमों के साथ कारण से संबंधित प्रतीत होती है। पार्किंसंस रोग अनुसंधान से यह भी पता चलता है कि शारीरिक व्यायाम पार्किंसंस रोग वाले लोगों के लिए फायदेमंद है, एक न्यूरोडीजेनेरेटिव स्थिति जो मस्तिष्क के एक क्षेत्र में डोपामिनर्जिक न्यूरॉन्स के नुकसान की विशेषता है जिसे सब्स्टैन्शिया निग्रा के रूप में जाना जाता है। सबूतों के बढ़ते निकाय से पता चलता है कि शारीरिक व्यायाम पार्किंसंस के खिलाफ सुरक्षात्मक हो सकता है, जिससे जोखिम लगभग 29 प्रतिशत कम हो जाता है। ये निष्कर्ष पशु अध्ययनों द्वारा समर्थित हैं, जो इंगित करते हैं कि शारीरिक व्यायाम मस्तिष्क में न्यूरोट्रॉफिक कारकों की संख्या को बढ़ाकर डोपामिनर्जिक न्यूरॉन्स के नुकसान से बचा सकता है, जो प्रोटीन अपक्षय से बचाने के लिए जाने जाते हैं। यह भी देखें ब्रेन फिटनेस व्यायाम है मेडिसिन व्यायाम प्रिस्क्रिप्शन व्यायाम थेरेपी स्मृति सुधार Neuroinflammation#Exercise नूट्रोपिक नोट्स संदर्भ व्यसन की लत दवा एरोबिक व्यायाम अवसादरोधी ध्यान संज्ञान संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान एपिजेनेटिक्स उत्साह व्यायाम शरीर विज्ञान स्मृति तंत्रिका 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