Bewegung hilft dem Gehirn besser als jede Pille

Gesundes Gehirn : Bewegung hilft dem Gehirn besser als jede Pille

Regelmäßige körperliche Aktivität hält das Gehirn ein Leben lang fit und lässt auch im Alter noch neue Nervenzellen im Kopf sprießen.

Im späten Erwachsenenalter wird das Gedächtnis schlechter. Seit Langen ist bekannt, dass im Alter eine Gehirnregion mit dem Namen Hippocampus schrumpft, was zu Gedächtnisstörungen führt und das Demenzrisiko erhöht. Lässt sich das verhindern?

Neue Hirnzellen Inzwischen gehen zahlreiche Wissenschaftler davon aus, dass regelmäßige körperliche Bewegung das wirksamste Mittel ist, das Gehirn bis ins hohe Alter fit zu halten. Die Hirnforschung hat gezeigt, dass körperliche Aktivität sogar dazu führt, dass bis ins Alter neue Nervenzellen (Neuronen) im Gehirn gebildet werden. Das kommt der geistigen Leistungsfähigkeit zugute.

Zunächst entdeckten Forscher, dass sich in Gehirnen von Mäusen und Ratten neue Nervenzellen bilden, wenn die Tiere vorher körperlich aktiv waren. Heute ist vielfach belegt, dass bei den Tieren neue Hirnzellen auch in einer abwechslungsreichen Umgebung sprießen: wenn sie mit Artgenossen zusammen sein dürfen, viel Platz im Käfig haben oder Spielzeug und Tunnelröhren vorhanden sind. Neue Neuronen entstehen demnach nur, wenn das Gehirn in einer anregenden Umwelt vielfältige neue Erfahrungen machen kann.

Sportliche Mäuse Der Dresdener Hirnforscher Professor Dr. Gerd Kempermann führte während eines Aufenthalts am Salk Institute für biologische Forschung in La Jolla, Kalifornien, bahnbrechende Studien zur Entdeckung der Neurogenese durch. Stellt man einer Maus ein Laufrad in den Käfig, nutzt sie es jeden Tag freiwillig. Dadurch explodiert die Zahl der Neuronen in ihrem Gehirn förmlich. Eine Maus, die an Bewegungsmangel leidet, erlebt keinen solchen Schub. Die neuen Neuronen überleben allerdings nur, wenn die Tiere ein abwechslungsreiches Leben führen und weiterhin körperlich aktiv sein können.

Werden die Mäuse gezwungen, zu schwimmen oder zu laufen, bilden sich keine neuen Hirnzellen. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass ein freiwilliges Training erforderlich ist“, erklärten Gerd Kempermann und sein Kollege Professor Dr. Fred Gage nach ihren Maus-Experimenten am Salk Institute. Dies wurde in einer Studie an der Universität Zürich bestätigt. Stellt man Mäusen Laufräder in den Käfig, nutzen sie diese mit Begeisterung. Das Laufen scheint ihnen großen Spaß zu machen. In diesem Fall sind die Auswirkungen auf die Neurogenese spektakulär. Zwingt man die Mäuse hingegen zur Bewegung, sehen die Ergebnisse ganz anders aus.

Schlafende Stammzellen Auch bei Menschen spielt es eine Rolle, ob sie sich freiwillig und mit Freude körperlich betätigen. Der Grad der Motivation hat Einfluss auf das Ausmaß der Neurogenese – und zwar noch stärker als bei Mäusen. Man sollte also eine sportliche Aktivität wählen, die Spaß macht, und dann regelmäßig trainieren.

Die neuen Nervenzellen im Gehirn bilden sich aus schlafenden Stammzellen. Diese sind noch völlig unspezialisiert. Aus ihnen könnten sich alle möglichen Zellen bilden: Hautzellen, Leberzellen, Muskelzellen, Darmzellen, Knochenzellen und auch Gehirnzellen. Im Gehirn des Menschen wurden 1995 Stammzellen in der Region entdeckt, die als „Tor zum Gedächtnis“ bezeichnet wird. Die Rede ist vom Hippocampus.

Er liegt nahezu in der Mitte des Gehirns auf Höhe der Augen und verarbeitet Informationen aus zahlreichen Quellen: aus allen Sinnen (Augen, Ohren, Nase, Tastsinn, Geschmack, Gleichgewichtsorgan), den Gehirnregionen, die diese Sinneseindrücke bewerten, und aus den Erinnerungsspeichern. Alles, was wir uns merken und in Worte fassen wollen, wird im Hippocampus verarbeitet und danach zum Teil ins Langzeitgedächtnis übertragen.

Der Hippocampus ist zweigeteilt, in jeder Hirnhälfte sitzt ein Teil. Jedes Teil hat je nach Messmethode rund drei bis fünf Milliliter Volumen, knapp einen Teelöffel voll. Nach heutigem Stand des Wissens bilden sich im Gehirn erwachsener Menschen neue Nervenzellen nur im Hippocampus und im Riechkolben, einem Teil des Riechhirns.

Sport vergrößert das Gehirn Man weiß mittlerweile, dass auch anregende geistige Tätigkeiten, soziale Kontakte und eine gute Ernährung die Neurogenese beim Menschen anregen können. Doch am wirksamsten und am besten erforscht ist die Auswirkung körperlicher Aktivität auf die Neubildung von Hirnzellen. „Wir wissen sogar, wie einzelne Sportarten wirken“, berichtet Professor Dr. Brant Cortright vom Institute of Integral Studies, einer privaten Universität in San Francisco. Sportliche Aktivität kann die Neurogenese um das Vier- bis Fünffache des normalen Werts steigern.

Damit die neu gebildeten Neuronen auch überleben, müssen sie genutzt werden. Dazu ist wie bei Tieren auch bei Menschen eine anregende Umgebung erforderlich. „Dazu gehören regelmäßige körperliche Betätigung, zärtliche Berührungen, eine befriedigende Sexualität, ausreichend Schlaf, neue Dinge zu tun und neue Orte aufzusuchen, lebenslanges Lernen sowie neue sensorische Eindrücke, zum Beispiel Musik, aber auch Stille, Naturgeräusche und Begegnung mit der Natur“, fasst Cortright zusammen.

Wirksamer als Medizin In den vergangenen Jahren hat sich vielfach gezeigt, dass Sport die wichtigste Einzelmaßnahme ist, um unserem Gehirn Gutes zu tun. Sport ist in dieser Hinsicht jeder Pille um Längen überlegen. Heutzutage leiden jedoch viele Menschen unter Bewegungsmangel. Zwölf bis 16 Stunden täglich zu sitzen, ist zum Normalfall geworden. Doch nur wenn wir uns bewegen, kommt die Neurogenese in Fahrt.

Nicht alle Formen sportlicher Aktivität wirken gleich gut auf die Neurogenese. Je nach Sportart gibt es sogar große Unterschiede. Ein maßvolles Ausdauertraining (aerobes Training) ist für die Neurogenese am besten. Dazu zählen schnelles Gehen, Laufen, Aerobic, Schwimmen, Wasserjogging, Walking auf dem Stepper, Fahrradfahren, Bergwandern, aber auch Fußball- oder Tennisspielen. Im Grunde zeigen alle Sportarten, die die Atmung beschleunigen, eine Wirkung. Hingegen bieten Krafttraining, Dehnübungen und Beweglichkeitstraining, darunter Yoga und Tai-Chi, zwar auch gesundheitliche Vorzüge, scheinen die Neurogenese jedoch nicht zu beeinflussen.

Nachschub fürs Gehirn Ausdauersport führt unter anderem zu einer stärkeren Durchblutung des Gehirns. Das ist eine Voraussetzung für die Neurogenese. Denn um wachsen zu können, müssen die neuen Nervenzellen mit Blut, das Sauerstoff und Nährstoffe heranführt, versorgt werden.

Wer in mittleren Jahren mit gemäßigtem aerobem Training beginnt, kann dem altersbedingten Absinken der Neurogenese-Rate Einhalt gebieten. Durch regelmäßige körperliche Aktivität kann man sich sogar eine Reserve an Neuronen aufbauen. „Dieser Vorrat kann dazu beitragen, die Auswirkungen neurodegenerativer Erkrankungen wie zum Beispiel Schlaganfälle oder Demenz besser zu kompensieren“, sagt Gerd Kempermann.

Schutz auch für Risikopatienten Die erste Studie, die gezeigt hat, dass Ausdauertraining sogar Menschen mit einem hohen genetischen Risiko für Alzheimer schützen kann, war ein Gemeinschaftsprojekt von Forschern der amerikanischen Universitäten Maryland, Marquette (Wisconsin), Wayne State (Michigan), Rosalind Franklin (Illinois) und Cleveland (Ohio). 97 Erwachsene im Durchschnittsalter von 73 Jahren trainierten 18 Monate lang. Bei allen Teilnehmern war das sogenannte e4-Gen identifiziert worden, das mit einer erhöhten Gefahr einhergeht, an Demenz zu erkranken. Durch das Training litten die Versuchspersonen weder unter Gedächtnisschwund, noch schrumpfte ihr Hippocampus – ganz im Gegenteil zu Patienten, die nicht trainiert hatten.

„Für die meisten Menschen, die jahrelang körperlich träge waren, ist Spazierengehen zunächst die erste Wahl, um die Neurogenese anzukurbeln“, sagt Brant Cortright. Drei- bis viermal die Woche 20 bis 30 Minuten in der frischen Luft zu gehen, ist ein guter Einstieg. Um die Neurogense in Gang zu setzen, sind aber 40 bis 60 Minuten flottes Gehen erforderlich.

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