Extended Abstract
1. Objectives
The relationship between regular participation in physical activity, especially aerobic exercise, and a variety of cognitive benefits have been already suggested [1-3]. Precise neurobiological mechanisms are unclear in improvement of cognitive functions, but studies on rodents have suggested the role of specific molecules such as Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF), Insulin-like Growth Factor 1 (IGF-1) and Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) [1, 2]. 
In the brain, high-cholesterol diet reduces BDNF and neurodegeneration, and cause changes in long-term potentiation which lead to memory malfunction [4]. Studies have shown that plasma levels of BDNF and or its receptors reduce in older people and there is a negative relationship between BDNF levels and age [5]. The present study aimed to investigate the role of morning exercise on BDNF levels and its relationship with blood cholesterol and glucose levels.
2. Methods and Materials
This quasi-experimental study was conducted in Khorramabad City, Iran with a pretest and posttest design in 2017. Study population consists of 60 elderly men. Of this, 13 (mean [SD] age=56.46[3.93] year, mean [SD] weight=82.46[8.23] kg, mean [SD] height=175.46[5.17] cm) voluntarily participated in the study. Inclusion criteria were as follows: age over 50, with physical and mental health, willingness to participate in the study, and no history of fracture in the last few months. Exclusion criteria were any signs of cardiovascular or physical problems during exercise and unwillingness to continue exercise. 
The study procedure has been approved by the Ethics Committee of Lorestan University. The subjects were first warmed up for 15 minutes, including two rounds of walking, running slowly around the track, and then stretching movements. The main part of the exercise included 25 minutes of running at fast, moderate, and slow paces. To cool down, the subjects performed stretching movements for 10 minutes. The training sessions lasted 50 minutes. This protocol was the physical exercise program that the subjects performed earlier (for about 6 months, two sessions per week). 
On the day of the training, the blood samples were first taken during a fasting state and then the exercise protocol was performed. Three minutes after the training session, the next blood samples were taken. The blood sample was centrifuged at 3500 rpm for 5 min and the obtained serum was stored for later tests at -30°C. Serum BDNF concentrations were determined by ELISA assay using the appropriate kit (sensitivity=0.063 ng/mL, detection range=0.325-20 ng/mL, Casabau, Japan) according to the manufacturer’s instructions. The levels of glucose and serum cholesterol were determined using a Adjust Diagnostics Kit (sensitivity= 1 mg/dL, Ireland) in the Hitachi 917 automated analyzer. The obtained data were analyzed by paired t test and Pearson correlation test.
3. Result
The results of serum BDNF, glucose and cholesterol levels of subjects and the results of paired t test are presented in Table 1. These results indicate that serum BDNF (P=0.002) and glucose levels (P=0.01) significantly increased. There was no significant correlation between serum BDNF level and glucose level in all pretest and posttest conditions (P>0.05). Also, the difference between glucose and serum BDNF levels was not significant before and after the intervention (P=0.887, r=-0.044), but there was a negative correlation between cholesterol level and serum BDNF levels before the intervention (r=-0.53, P=0.061), and after the intervention (P=0.007, r=-0.703). The beneficial effects of physical activity can be partly explained by inducing BDNF gene expression in the hippocampus [4, 6, 7]. 
Also, these effects can be different depending on the type of exercise and some factors, including blood cholesterol and glucose levels [2, 4]. The results of eating 

breakfast before morning exercise are controversial. Although in competitive athletes, carbohydrate ingestion is suggested 2-4 hours before the exercise in the morning, but in recreational athletes that exercise with moderate intensity, it is not very common. In addition, many people refuse to eat breakfast before exercise due to increase in fat metabolism [8]. 
Although the fat oxidation rate was not calculated in this study, the main aim of this study was to evaluate the effect of exercise in the early morning on serum BDNF level as a measure of cognitive performance whose results showed that moderate-intensity exercise early in the morning could increase serum BDNF levels and could be useful for mental health, and hence, improving cognitive functions in active elderly men. Food deprivation/fasting can also induce expression of BDNF level in neural circuits involved in recognition by increasing their activity and switching cellular energy substrate utilization from glucose to ketones [7]. 
From an evolutionary point of view, this activity-dependent production of BDNF likely contributes to optimization of brain function during fasting and running [7]. Therefore, BDNF production during fasting may be a mechanism for controlling energy substrate. considering the role of physical activity and fasting in increasing the expression of BDNF, the exercise in the early morning can be helpful in term of producing more BDNF.
4. Conclusion
One of the goals of exercising early in the morning is to burn more fat, because studies have shown that early exercise increases the oxidation of fat more than evening exercise [9]. Part of fat oxidation is due to increased BDNF secretion, because the free part of BDNF is used for fat oxidation in the skeletal muscle and other part is entered into the brain through a blood-brain barrier [5], and can have beneficial effects on brain structure and function. The results of this study showed that exercise in fasting state can increase BDNF levels in active elderly men. This increase in BDNF levels can be affected by cholesterol levels. Therefore, lowering cholesterol levels through exercise or by reducing the consumption of high-cholesterol foods can be important in terms of brain and mental health in physically active elderly men.

Ethical Considerations
Compliance with ethical guidelines
The Ethics Committee of Lorestan University confirmed this research.
Funding
This research was extracted from a research project done in Lorestan University and was financially supported by Lorestan University.
Conflict of interest
The authors declared no conflict of interest.
Acknowledgements
Hereby, we appreciate all those who participated in this research.

مقدمه
بین شرکت منظم در فعالیت جسمانی به‌ویژه ورزش هوازی و تنوعی از مزیت‌های شناختی رابطه‌ای پیشنهاد شده است [3-1]. بسیاری از مردم برای به‌ دست آوردن مزیت‌های جسمانی و روان‌شناختی به طور منظم ورزش می‌کنند [4]. شواهد، اثرات مثبت فعالیت جسمانی و ورزش بر ساختار و عملکرد شناختی شامل بهبود توجه، سرعت پردازش و عملکرد اجرایی در سالمندان با و بدون اختلالات شناختی را گزارش کرده‌‌اند [2 ،1]. سازوکار دقیق عصبی زیست‌شناختی برای بهبود عملکردهای شناختی نامشخص است. مطالعات بسیاری در جوندگان نقش مرکزی مولکول‌های ویژه‌ای مانند عامل رشد عصبی مشتق از مغز، عامل رشد شبه‌انسولین-1 و عامل رشد اندوتلیال رگی را پیشنهاد داده‌اند. این مولکول‌ها نرون‌زایی در هیپوکامپ را تسهیل می‌کنند، شکل‌پذیری سیناپسی در هیپوکامپ و قشر مغز و رگ‌زایی، و رشد و حفاظت از عروق عصبی را افزایش می‌دهند [2 ،1]. 
عامل رشد عصبی مشتق از مغز عضوی از خانواده نروتروفین‌هاست که عبارتند از: عامل رشد عصبی، نروتروفین-3، نروتروفین-5/4 و نروتروفین 6. عامل رشد عصبی مشتق از مغز به طور گسترده‌ای در مغز پستانداران در حال تکامل و بالغ و همچنین در چندین بافت محیطی مانند عضله و بافت چربی بیان می‌شود [1]. عامل رشد عصبی مشتق از مغز یک پروتئین مهم در دستگاه عصبی مرکزی است که نقش آن در چندین عمل عصبی زیست‌شناختی مانند شکل‌پذیری سیناپسی، نوسازی دندریتی، رشد آکسون و بقا و تمایز نرونی نشان داده شده است [6 ،5]. این مولکول نقشی کلیدی در قشر مغزی و هیپوکامپ دارد و برای یادگیری، حافظه و شناخت ضروری است [8 ،7].
کلسترول ماده‌ای مومی و چربی‌مانند است که در همه فراورده‌های حیوانی (یعنی گوشت‌ها، فراورده‌های لبنی و تخم‌ها) وجود دارد. بدن انسان در کبد کلسترول تولید می‌کند و آن را از طریق رژیم غذایی نیز جذب می‌کند. کلسترول برای بدن ضروری است و برای ساخت غشاهای سلول، تولید هورمون‌های جنسی و تشکیل اسیدهای صفراوی که برای هضم چربی‌ها ضروری است، به کار می‌رود. هنگامی که سطوح کلسترول در خون خیلی بالا باشد، مقدار مازاد آن در دیواره سرخرگ‌ها تجمع می‌یابد و خطر بیماری کرونری قلب را افزایش می‌دهد [9]. همچنین در مغز، کلسترول بالای رژیم غذایی، کاهش در عامل رشد عصبی مشتق از مغز، کاهش در نروزن‌زایی و تغییراتی در پتانسیل‌سازی بلند مدت ایجاد می‌کند که به سوء عملکرد حافظه منجر می‌شود [7].
از طرفی سالمندی به عنوان کاهش طبیعی در عملکرد بافت، اندام و بدن تعریف می‌شود که به طور پیش‌رونده انسان را بیشتر مستعد مرگ می‌کند [7]. پدیده سالمندی آخرین دوره از فرایند زندگی است که همه موجودات زنده با آن روبه‌رو می‌شوند. تعداد افراد سالمند در جامعه نیز به‌تدریج در حال افزایش است [10]. مطالعات نشان داده‌اند سطوح پلاسمایی عامل رشد عصبی مشتق از مغز و یا گیرنده‌های آن در افراد سالمند کاهش می‌یابد و رابطه‌ای منفی بین سطوح عامل رشد عصبی مشتق از مغز و سن وجود دارد [5]. این رابطه منفی بین افزایش سن و کاهش عملکرد و ظرفیت‌های شناختی نیز وجود دارد [12 ،11]؛ رویدادی که با تغییر در رونویسی ژن‌های درگیر در شکل‌پذیری سیناپسی همراه است [12]. به هر حال، این اجماع وجود دارد که افزایش سطوح پروتئین عامل رشد عصبی مشتق از مغز می‌تواند در افراد سالمند حجم هیپوکامپ را افزایش دهد، حافظه فضایی را بهبود بخشد و موجب افزایش اجرای شناختی شود [5 ،2 ،1].
مطالعات نشان داده‌اند ورزش هوازی [5] و تمرین مقاومتی [14 ،13] با افزایش سطوح سرمی عامل رشد عصبی مشتق از مغز، حافطه کاری و توجه را افزایش می‌دهد. ترکیب ورزش هوازی و تمرین قدرتی به ‌مقدار بیشتری می‌تواند مؤثر باشد [2]. سوزوکی و همکاران (2013) در بررسی اثر شش ماه تمرین چندوجهی (ورزش هوازی، تمرین قدرتی و تمرین مجدد تعادل وضعیتی) در سالمندان دارای اختلال ملایم شناختی نشان دادند ورزش می‌تواند حافظه منطقی را بهبود بخشد، عملکرد عمومی شناختی را حفظ کند و آتروفی کلی قشر مغز را کاهش دهد [2].
بسیاری از افراد پیش از خوردن صبحانه ورزش می‌کنند که معمولاً افراد سالمند یا بازنشسته‌ها به ‌علت داشتن وقت مناسب این کار را انجام می‌دهند و افراد مشغول به کار یا ورزش صبحگاهی را انجام می‌دهند یا در اوایل غروب ورزش می‌کنند [15]. ادبیات تحقیق ورزش صبحگاهی را هم ورزش پیش از ناشتا و هم ورزش پیش از ظهر می‌داند. در صورتی که بین این دو زمان برای ورزش کردن تفاوت وجود دارد. منظور از ورزش صبحگاهی در اینجا، ورزش در اوایل صبح یا پیش از ناشتا است. رابرتسون و همکاران (2011) نشان دادند که ورزش کردن در اوایل صبح اثر سودمند بیشتری نسبت به ورزش کردن در اوایل غروب بر اکسیداسیون چربی و کاهش چربی خون پس از صرف غذا دارد [15]. ویسی و همکاران (2015) در مطالعه‌ای نشان دادند خوردن صبحانه مختصر پیش از ورزش می‌تواند به روحیه پس از ورزش و میزان ذهنی اشتها در زنان فعال سود برساند [4]. 
سطوح کم کلسترول تام پیش از مداخله ورزشی با بهبود نمرات حافظه منطقی مرتبط است. سطوح بالاتر عامل رشد عصبی مشتق از مغز به طور معناداری با بهبود نمرات شناختی ارتباط دارد [2]. بنابراین، با توجه به نقش سطوح پایه کلسترول در سلامت مغزی و همچنین نقش ورزش و گلوکز خون در افزایش سطوح عامل رشد عصبی مشتق از مغز و اینکه برخی از افراد به علت کمبود وقت و جلوگیری از ناراحتی در حین ورزش از خوردن صبحانه پیش از ورزش صبحگاهی خودداری می‌کنند [4]، مطالعه حاضر با هدف بررسی نقش ورزش در اوایل صبح (پیش از ناشتا) بر سطوح عامل رشد عصبی مشتق از مغز و ارتباط آن با سطوح کلسترول و گلوکز خون انجام شد. با اینکه مزیت‌های ورزش جسمانی حاد و مزمن بر سطوح عامل رشد عصبی مشتق از مغز در انسان‌ها به‌خوبی مشخص شده است [5]، اما اثر ورزش در اوایل صبح بر سطوح عامل رشد عصبی مشتق از مغز در مردان سالمند هنوز مشخص نیست.
روش مطالعه
این مطالعه نیمه‌تجربی با طرح پیش‌آزمون و پس‌آزمون در سال 1396 در شهر خرم‌آباد انجام شد. ‌جامعه آماری پژوهش را 60 مرد سالمند تشکیل دادند که در قالب یک گروه سلامتی‌ کار به طور مرتب هفته‌ای دو بار در مجموعه ورزشی تختی خرم‌آباد مشغول به فعالیت بودند. پس از شرح کامل روش انجام پژوهش و انجام نمونه‌گیری خون، درنهایت 13 نفر (سن: 3/93±56/46 سال، وزن: 8/23±82/46 کیلوگرم، قد: 5/17±175/46 سانتی‌متر) از آن‌ها به طور داوطلبانه در مطالعه شرکت کردند. معیارهای ورود به مطالعه عبارت بودند از: داشتن سن بالای 50 سال، داشتن سلامتی کامل جسمی و روانی، تمایل به شرکت در پژوهش، نداشتن سابقه شکستگی در چند ماه اخیر. معیارهای خروج نیز عبارت بودند از: بروز مشکلات قلبی عروقی یا جسمی در حین تمرین و تمایل نداشتن به ادامه تمرین. روش انجام این پژوهش توسط کمیته اخلاق دانشگاه لرستان تأیید شد.
برنامه تمرینی
آزمودنی‌ها ابتدا به مدت 15 دقیقه گرم کردن شامل دو دور پیاده‌روی، دویدن آرام دور پیست استاندارد دو و میدانی و سپس حرکات کششی را انجام دادند. در قسمت بدنه اصلی تمرین، 25 دقیقه دویدن به ‌صورت سرعت‌های متغیر تند، متوسط و کند را اجرا کردند. در بخش سرد کردن، آزمودنی‌ها به مدت 10 دقیقه حرکات کششی انجام دادند. جلسه تمرینی 50 دقیقه ‌طول کشید. این برنامه، نمونه تمرین ورزشی بود که آزمودنی‌ها پیش‌تر در جلسات تمرینی (به طور میانگین 6 ماه و هفته‌ای 2 جلسه) انجام می‌دادند. محل انجام برنامه نیز پیست دو و میدانی بود که آزمودنی‌ها پیش‌تر در آنجا ورزش می‌کردند.
نمونه خونی
در روز تمرین ابتدا کارشناس آزمایشگاه از آزمودنی‌ها در حالت ناشتا رأس ساعت 7 و 30 دقیقه نمونه خونی گرفت. شرکت‌کنندگان تقریباً 50 دقیقه برنامه تمرینی را انجام دادند و 3 دقیقه پس از جلسه تمرین، نمونه خونی بعدی از آن‌ها گرفته شد. نمونه خونی با 3500 دور در دقیقه برای 5 دقیقه سانتریفیوژ شد. سرم به‌دست‌آمده در داخل تیوب‌های ویژه ریخته و برای آزمایش‌های بعدی در دمای 30- درجه سانتی‌گراد نگهداری شد.
روش‌های اندازه‌گیری
غلظت‌های سرمی عامل رشد عصبی مشتق از مغز به‌روش الایزا و با استفاده از کیت‌های مربوطه (حساسیت 0/063 نانوگرم/میلی‌لیتر، دامنه تشخیص: 325-0/20 نانوگرم/میلی‌لیتر، کازابایو، ژاپن) بر اساس دستورالعمل شرکت سازنده اندازه‌گیری شد. سطوح گلوکز و کلسترول سرمی (Aduit Diagnostics Kit، حساسیت: mg/dl 1، ایرلند) با استفاده از روش آنزیمی با دستگاه هیتاچی آتوآنالایزر 917 تعیین شد.
روش‌های آماری
نتایج آزمون کلموگروف اسمیرنف نشان داد داده‌ها توزیع طبیعی دارند (جدول شماره 1). بنابراین برای تجزیه‌وتحلیل آن‌ها از آزمون‌های تی وابسته و ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. سطح معنی‌داری 0/05 در نظر گرفته شد.
یافته‌ها
در این مطالعه 13 مرد سالمند ساکن شهر خرم‌آباد بررسی شدند. نتایج غلظت‌های سرمی عامل رشد عصبی مشتق از مغز، گلوکز و کلسترول آزمودنی‌ها در جدول شماره 1 آورده شده است. نتایج آزمون تی زوجی در جدول شماره 2 آورده شده است. این نتایج نشان می‌دهد غلظت سرمی عامل رشد عصبی مشتق از مغز (0/002=P) و گلوکز (0/01=P) به طور معناداری افزایش یافته است. به هر حال، در همه شرایط پیش‌آزمون و پس‌آزمون ارتباط معناداری بین غلظت عامل رشد عصبی مشتق از مغز و گلوکز سرمی وجود نداشت (0/05P، 0/044-=r)
. اما، بین سطوح کلسترول و عامل رشد عصبی مشتق از مغز پیش‌آزمون ارتباط منفی نزدیک به سطح معناداری(0/061-=P، 0/53=r)
و عامل رشد عصبی مشتق از مغز پس‌آزمون ارتباط منفی معناداری (0/700=P، 0/703-=r) مشاهده شد (جدول شماره 3). 
بحث
مطالعه حاضر با هدف بررسی نقش ورزش در اوایل صبح (پیش از ناشتا) بر سطوح عامل رشد عصبی مشتق از مغز و ارتباط آن با سطوح کلسترول و گلوکز خون انجام شد. بدین منظور 13 نفر از مردان سالمند شهر خرم‌آباد در یک جلسه 50 دقیقه‌ای ورزش صبحگاهی شرکت کردند. آزمودنی‌ها قبلاً چنین برنامه‌ای را 

References