Metabolic syndrome (MetS) is a known risk factor for cognitive decline. Using polygenic rat models selectively bred for high and low intrinsic exercise capacity and simultaneously modelling as low and high innate risk factor for MetS respectively, we have previously shown that adult animals with lower exercise capacity/higher MetS risk perform poorly in tasks requiring flexible cognition. However, it is not known whether these deficits in cognition are present already at young age. Also, it is unclear whether the high risk genome is related also to lower-level cognition, such as sensory gating measured as prepulse inhibition. In this study, young and adult (5-8 weeks and ~9 months) rats selectively bred for 36 generations as High-Capacity Runners (HCR) or Low-Capacity Runners (LCR) were tested for behavior in an open field task, modulation of startle reflex, and spatial learning in a T-maze. HCR rats were more active in the open field than LCR rats independent of age. Responses to the startle stimulus habituated to the same extent in LCR compared to HCR rats when young, but as adults, stronger habituation was seen in the HCR animals. The prepulse inhibition of startle response was equally strong in young HCR and LCR animals but the effect was shorter lasting in HCR animals. In T-maze, adult HCR animals unexpectedly showed attenuated learning, but we interpret this finding to stem from differences in motivation rather than learning ability. Overall, in the LCR rats with the risk genome for poor aerobic fitness and MetS, indications of compromised cognitive function are present already at a young age.

代谢综合征 (MetS) 是认知能力下降的已知危险因素。使用多基因大鼠模型选择性地培育高和低内在运动能力，同时分别建模为低和高先天性 MetS 风险因素，我们之前已经表明，具有较低运动能力/较高 MetS 风险的成年动物在需要灵活认知的任务中表现不佳。然而，尚不清楚这些认知缺陷是否在年轻时就已经存在。此外，尚不清楚高风险基因组是否也与较低水平的认知有关，例如作为前脉冲抑制测量的感觉门控。在这项研究中，作为高容量跑步者 (HCR) 或低容量跑步者 (LCR) 的年轻和成年（5-8 周和约 9 个月）大鼠选择性繁殖 36 代，在野外任务中测试其行为，惊跳反射的调制和 T 型迷宫中的空间学习。HCR 大鼠在开放领域比 LCR 大鼠更活跃，与年龄无关。与年轻时的 HCR 大鼠相比，对惊吓刺激的反应在 LCR 中的适应程度相同，但成年后，在 HCR 动物中观察到更强的适应。惊吓反应的前脉冲抑制在年轻的 HCR 和 LCR 动物中同样强烈，但在 HCR 动物中持续时间较短。在 T 迷宫中，成年 HCR 动物出乎意料地表现出学习减弱，但我们认为这一发现源于动机的差异，而不是学习能力的差异。总体而言，在具有不良有氧健康和 MetS 风险基因组的 LCR 大鼠中，认知功能受损的迹象在年轻时就已经存在。HCR 大鼠在开放领域比 LCR 大鼠更活跃，与年龄无关。与年轻时的 HCR 大鼠相比，LCR 对惊吓刺激的反应在相同程度上适应，但成年后，在 HCR 动物中观察到更强的适应。惊吓反应的前脉冲抑制在年轻的 HCR 和 LCR 动物中同样强烈，但在 HCR 动物中持续时间较短。在 T 迷宫中，成年 HCR 动物出乎意料地表现出学习减弱，但我们认为这一发现源于动机的差异，而不是学习能力的差异。总体而言，在具有不良有氧健康和 MetS 风险基因组的 LCR 大鼠中，认知功能受损的迹象在年轻时就已经存在。HCR 大鼠在开放领域比 LCR 大鼠更活跃，与年龄无关。与年轻时的 HCR 大鼠相比，对惊吓刺激的反应在 LCR 中的适应程度相同，但成年后，在 HCR 动物中观察到更强的适应。惊吓反应的前脉冲抑制在年轻的 HCR 和 LCR 动物中同样强烈，但在 HCR 动物中持续时间较短。在 T 迷宫中，成年 HCR 动物出乎意料地表现出学习减弱，但我们认为这一发现源于动机的差异，而不是学习能力的差异。总体而言，在具有不良有氧健康和 MetS 风险基因组的 LCR 大鼠中，认知功能受损的迹象在年轻时就已经存在。与年轻时的 HCR 大鼠相比，对惊吓刺激的反应在 LCR 中的适应程度相同，但成年后，在 HCR 动物中观察到更强的适应。惊吓反应的前脉冲抑制在年轻的 HCR 和 LCR 动物中同样强烈，但在 HCR 动物中持续时间较短。在 T 迷宫中，成年 HCR 动物出乎意料地表现出学习减弱，但我们认为这一发现源于动机的差异，而不是学习能力的差异。总体而言，在具有不良有氧健康和 MetS 风险基因组的 LCR 大鼠中，认知功能受损的迹象在年轻时就已经存在。与年轻时的 HCR 大鼠相比，LCR 对惊吓刺激的反应适应程度相同，但成年后，在 HCR 动物中观察到更强的适应。惊吓反应的前脉冲抑制在年轻的 HCR 和 LCR 动物中同样强烈，但在 HCR 动物中持续时间较短。在 T 迷宫中，成年 HCR 动物出乎意料地表现出学习减弱，但我们认为这一发现源于动机的差异，而不是学习能力的差异。总体而言，在具有不良有氧健康和 MetS 风险基因组的 LCR 大鼠中，认知功能受损的迹象在年轻时就已经存在。惊吓反应的前脉冲抑制在年轻的 HCR 和 LCR 动物中同样强烈，但在 HCR 动物中持续时间较短。在 T 迷宫中，成年 HCR 动物出乎意料地表现出学习减弱，但我们认为这一发现源于动机的差异，而不是学习能力的差异。总体而言，在具有不良有氧健康和 MetS 风险基因组的 LCR 大鼠中，认知功能受损的迹象在年轻时就已经存在。惊吓反应的前脉冲抑制在年轻的 HCR 和 LCR 动物中同样强烈，但在 HCR 动物中持续时间较短。在 T 迷宫中，成年 HCR 动物出乎意料地表现出学习减弱，但我们认为这一发现源于动机的差异，而不是学习能力的差异。总体而言，在具有不良有氧健康和 MetS 风险基因组的 LCR 大鼠中，认知功能受损的迹象在年轻时就已经存在。