Bewegung lässt neue Gehirnzellen wachsen

Körperliche Bewegung lässt neue Nervenzellen im Gehirn wachsen, Denken erhält sie am Leben. Selbst eine breite Fülle von Denksportaufgaben kann das Gehirn nicht so fit halten wie regelmäßige körperliche Betätigung. Das ist kurz zusammengefasst der neueste Stand der Hirnforschung. Gedichte auswendig zu lernen, Rätsel zu lösen oder Fremdsprachen zu lernen, sind anspruchsvolle geistige Tätigkeiten, die das Gehirn fit halten sollen. Doch solche Übungen verbessern immer nur die Fähigkeit, die gerade trainiert wird. Wer speziell Kreuzworträtsel übt, kann besser Kreuzworträtsel lösen, aber er wird es nicht einfacher haben, sich eine Einkaufsliste zu merken oder eine neue Sprache zu erlernen. Körperliche Aktivität hingegen wirkt sich positiv auf alle geistigen Leistungen aus. Wer sich regelmäßig bewegt oder gar Sport treibt, tut mehr für sein Gehirn als jemand, der den ganzen Tag am Schreibtisch oder im Sessel sitzt und angestrengt denkt. "Eine Fülle von Studien hat gezeigt, dass Bewegung dem Gehirn besser als jeder Denksport hilft", sagt Professor Dr. Gerd Kempermann vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in Dresden. Die Professorin und Chefärztin der Klinik für Neurologie in St. Gallen, Dr. Barbara Tettenborn, erklärt: "Regelmäßiger Ausdauersport verbessert das Denkvermögen und schützt vor Demenz . Sport hilft, die geistige Leistungsfähigkeit bis ins hohe Alter zu erhalten. Eine Studie mit über 1800 älteren New Yorkern hat ergeben, dass Menschen, die regelmäßig Sport treiben, seltener an Alzheimer-Demenz erkranken." Tettenborn erläutert, dass offenbar auch ein Zusammenhang zwischen hohem Blutdruck und einer verminderten Denkleistung bestehe. Sportliche Betätigung senkt den Blutdruck in gleichem Maße wie Medikamente. Der Zell- und Molekularmediziner Professor Dr. Wilhelm Bloch von der Deutschen Sporthochschule Köln weist darauf hin, dass auch Krafttraining das Gehirn beflügelt. Aktive Muskeln schütten unter anderem Stoffe aus, die Nervenzellen schützen und zum Wachstum anregen. Zusammen mit Kollegen hat Professor Dr. Carl Reimers, Chefarzt der Klinik für Neurologie in Bad Berka, viele Studien durchforstet, die die Wirkung körperlicher Bewegung aufs Gehirn untersucht haben. "Das Ergebnis ist eindeutig. Regelmäßige körperliche Aktivität kann sich sowohl kurz- als auch langfristig positiv auf kognitive Leistungen auswirken", sagt Reimers. "Bei älteren Menschen sinkt das Risiko für eine Alzheimer-Demenz um 37 Prozent und für leichtere kognitive Defizite sogar um 46 Prozent." Die Neurologin Barbara Tettenborn berichtet: "Sport und Bewegung erhöhen auch bei Jugendlichen die Leistungsfähigkeit des Gehirns. Kurzzeitige sportliche Belastungen bis zu einer Stunde verbessern die Informationsverarbeitung und die Reaktionszeit. Bei langfristigem Training lässt sich eine Steigerung der Aufmerksamkeit, der Verarbeitungsgeschwindigkeit und der Merkfähigkeit feststellen." Eine neue Studie von Magdeburger Neurowissenschaftlern besagt, dass Ausdauertraining auch das Erinnerungsvermögen verbessert, der Effekt mit zunehmendem Alter jedoch schwächer wird. Noch ist nicht endgültig erforscht, welche Sportarten am besten geeignet sind und wie intensiv ein sportliches Training sein muss, um eine schützende Wirkung im Gehirn zu entfalten. Tettenborn erläutert: "Es kommt wahrscheinlich weniger auf die Sportart an, sondern eher darauf, dass wir während einer gewissen Zeit unseren Puls in die Höhe treiben." Radfahren, Schwimmen, Laufen, Aquajogging, Tanzen oder Krafttraining sind demnach gleichermaßen geeignet - und bei Untrainierten bereits zügiges Gehen. Die deutsche Gesellschaft für Neurologie rät zu einem Training von mindestens einer halben Stunde pro Tag, besser sei eine Stunde. Wie also wirken sich Bewegung und Sport auf die Hirnstruktur und -funktion aus? Dazu ist noch längst nicht alles erforscht. In jedem Fall wird das Gehirn besser durchblutet. Dadurch gelangen mehr Sauerstoff und mehr Nährstoffe zu den Hirnzellen. "Durch Sport und auch durch geistige Aktivität werden im Gehirn trophische Faktoren freigesetzt, die die Lernfähigkeit erhöhen", erläutert Professor Dr. Otto Witte, Direktor der Klinik für Neurologie an der Universität Jena. Trophische Faktoren sind körpereigene Eiweißmoleküle, die die Ernährung und das Wachstum bestimmter Körperzellen steuern. Im Gehirn tragen sie dazu bei, dass die Nervenzellen (Neuronen) überleben und ihre Funktion erfüllen können. Erst vor Kurzem haben Hirnforscher herausgefunden, dass sportliche Aktivität die Bildung neuer Nervenzellen im Gehirn anregt. Das galt bis dahin als unmöglich. Gehirnforscher Gerd Kempermann erklärt: "Voraussetzung dafür sind regelmäßige körperliche und geistige Aktivitäten. Während körperliche Aktivität das Wachstum neuer Gehirnzellen anregt, fördern geistige Aktivität und Lernen das Überleben der neu gebildeten Zellen." Eine strenge Ausnahme

17.10.2014 , 00:00 Uhr

Körperliche Bewegung lässt neue Nervenzellen im Gehirn wachsen, Denken erhält sie am Leben. Selbst eine breite Fülle von Denksportaufgaben kann das Gehirn nicht so fit halten wie regelmäßige körperliche Betätigung. Das ist kurz zusammengefasst der neueste Stand der Hirnforschung.

Gedichte auswendig zu lernen, Rätsel zu lösen oder Fremdsprachen zu lernen, sind anspruchsvolle geistige Tätigkeiten, die das Gehirn fit halten sollen. Doch solche Übungen verbessern immer nur die Fähigkeit, die gerade trainiert wird. Wer speziell Kreuzworträtsel übt, kann besser Kreuzworträtsel lösen, aber er wird es nicht einfacher haben, sich eine Einkaufsliste zu merken oder eine neue Sprache zu erlernen.

Körperliche Aktivität hingegen wirkt sich positiv auf alle geistigen Leistungen aus. Wer sich regelmäßig bewegt oder gar Sport treibt, tut mehr für sein Gehirn als jemand, der den ganzen Tag am Schreibtisch oder im Sessel sitzt und angestrengt denkt. "Eine Fülle von Studien hat gezeigt, dass Bewegung dem Gehirn besser als jeder Denksport hilft", sagt Professor Dr. Gerd Kempermann vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in Dresden.

Die Professorin und Chefärztin der Klinik für Neurologie in St. Gallen, Dr. Barbara Tettenborn, erklärt: "Regelmäßiger Ausdauersport verbessert das Denkvermögen und schützt vor Demenz . Sport hilft, die geistige Leistungsfähigkeit bis ins hohe Alter zu erhalten. Eine Studie mit über 1800 älteren New Yorkern hat ergeben, dass Menschen, die regelmäßig Sport treiben, seltener an Alzheimer-Demenz erkranken." Tettenborn erläutert, dass offenbar auch ein Zusammenhang zwischen hohem Blutdruck und einer verminderten Denkleistung bestehe. Sportliche Betätigung senkt den Blutdruck in gleichem Maße wie Medikamente.

Der Zell- und Molekularmediziner Professor Dr. Wilhelm Bloch von der Deutschen Sporthochschule Köln weist darauf hin, dass auch Krafttraining das Gehirn beflügelt. Aktive Muskeln schütten unter anderem Stoffe aus, die Nervenzellen schützen und zum Wachstum anregen.

Zusammen mit Kollegen hat Professor Dr. Carl Reimers, Chefarzt der Klinik für Neurologie in Bad Berka, viele Studien durchforstet, die die Wirkung körperlicher Bewegung aufs Gehirn untersucht haben. "Das Ergebnis ist eindeutig. Regelmäßige körperliche Aktivität kann sich sowohl kurz- als auch langfristig positiv auf kognitive Leistungen auswirken", sagt Reimers. "Bei älteren Menschen sinkt das Risiko für eine Alzheimer-Demenz um 37 Prozent und für leichtere kognitive Defizite sogar um 46 Prozent."

Die Neurologin Barbara Tettenborn berichtet: "Sport und Bewegung erhöhen auch bei Jugendlichen die Leistungsfähigkeit des Gehirns. Kurzzeitige sportliche Belastungen bis zu einer Stunde verbessern die Informationsverarbeitung und die Reaktionszeit. Bei langfristigem Training lässt sich eine Steigerung der Aufmerksamkeit, der Verarbeitungsgeschwindigkeit und der Merkfähigkeit feststellen." Eine neue Studie von Magdeburger Neurowissenschaftlern besagt, dass Ausdauertraining auch das Erinnerungsvermögen verbessert, der Effekt mit zunehmendem Alter jedoch schwächer wird.

Noch ist nicht endgültig erforscht, welche Sportarten am besten geeignet sind und wie intensiv ein sportliches Training sein muss, um eine schützende Wirkung im Gehirn zu entfalten. Tettenborn erläutert: "Es kommt wahrscheinlich weniger auf die Sportart an, sondern eher darauf, dass wir während einer gewissen Zeit unseren Puls in die Höhe treiben." Radfahren, Schwimmen, Laufen, Aquajogging, Tanzen oder Krafttraining sind demnach gleichermaßen geeignet - und bei Untrainierten bereits zügiges Gehen. Die deutsche Gesellschaft für Neurologie rät zu einem Training von mindestens einer halben Stunde pro Tag, besser sei eine Stunde.

Wie also wirken sich Bewegung und Sport auf die Hirnstruktur und -funktion aus? Dazu ist noch längst nicht alles erforscht. In jedem Fall wird das Gehirn besser durchblutet. Dadurch gelangen mehr Sauerstoff und mehr Nährstoffe zu den Hirnzellen. "Durch Sport und auch durch geistige Aktivität werden im Gehirn trophische Faktoren freigesetzt, die die Lernfähigkeit erhöhen", erläutert Professor Dr. Otto Witte, Direktor der Klinik für Neurologie an der Universität Jena. Trophische Faktoren sind körpereigene Eiweißmoleküle, die die Ernährung und das Wachstum bestimmter Körperzellen steuern. Im Gehirn tragen sie dazu bei, dass die Nervenzellen (Neuronen) überleben und ihre Funktion erfüllen können.

Erst vor Kurzem haben Hirnforscher herausgefunden, dass sportliche Aktivität die Bildung neuer Nervenzellen im Gehirn anregt. Das galt bis dahin als unmöglich. Gehirnforscher Gerd Kempermann erklärt: "Voraussetzung dafür sind regelmäßige körperliche und geistige Aktivitäten. Während körperliche Aktivität das Wachstum neuer Gehirnzellen anregt, fördern geistige Aktivität und Lernen das Überleben der neu gebildeten Zellen."

Eine strenge Ausnahme

Die Bildung neuer Neuronen ist allerdings eine strenge Ausnahme. "Sie findet jedoch im Hippocampus statt, derjenigen Hirnstruktur, die zentral an Lern- und Gedächtnisprozessen und damit an vielen höheren geistigen Leistungen beteiligt ist", sagt Gerd Kempermann. Die neuen Hirnzellen bilden sich aus "schlafenden" Stammzellen, die sich lebenslang im Hippocampus erhalten. Täglich bilden sich bei aktiven Erwachsenen etwa 1400 neue Nervenzellen. Jährlich werden etwa zwei Prozent der Neuronen erneuert, und auch im Alter sinkt die Neubildungsrate nur unwesentlich.

Mehr Hirnmasse im Alter

Wissenschaftler mehrerer amerikanischer Universitäten haben in einer Studie mit 120 gesunden Frauen und Männern im Alter von 55 bis 80 Jahren gezeigt, dass es bereits ausreicht, dreimal wöchentlich jeweils 40 Minuten lang stramm zu gehen, um neue Gehirnzellen zu bilden. Dehnungsübungen hingegen haben keinen solchen Effekt.

Kempermann vertritt die Meinung, dass jeder Mensch durch regelmäßige körperliche und geistige Aktivität sogar eine Reserve an Neuronen aufbauen kann. Dieser Vorrat trage dazu bei, die Auswirkungen neurodegenerativer Erkrankungen wie zum Beispiel Schlaganfälle oder Alzheimer-Demenz besser zu kompensieren. "Ob wir gesund altern, hängt zwar auch von den Genen und Umwelteinflüssen ab", sagt Kempermann. "Aber einen nicht zu unterschätzenden Anteil haben wir selbst in der Hand. Körperliche Aktivität ist ein einfaches, buchstäblich nebenwirkungsfreies Rezept gegen Gedächtnisverlust im Alter, das wir viel stärker nutzen sollten." In Versuchen mit Mäusen konnte Kempermann zeigen, dass der Effekt am größten ist, wenn Bewegung und Lernen zusammenkommen. Mäuse, die sich viel bewegen, bilden viele neue Nervenzellen im Gehirn . Bei Mäusen, die neben der Bewegung auch noch Aufgaben lösen, bleiben diese Neuronen bis ins fortgeschrittene Alter bestehen.

Der Neurowissenschaftler Professor Dr. Benedikt Berninger und sein Team von der Universitätsklinik Mainz konnten in Versuchen mit Mäusen nachweisen, dass neue Nervenzellen ins Netzwerk der bereits bestehenden Neuronen schon integriert werden, während sie noch reifen. Die Reifung kann einige Wochen dauern. Bei Mäusen, die sich in einer Umgebung voller Spielzeuge bewegen durften, wurden die neuen Neuronen besser integriert.

Die Neurologie-Professorin Barbara Tettenborn betont, es lohne sich in jedem Lebensalter, mit körperlicher Aktivität anzufangen. "Regelmäßige Bewegung führt auch dazu, dass in bestimmten Regionen des Gehirns die Zahl der Nervenzellen weniger stark abnimmt", erläutert die Expertin. "Menschen, die regelmäßig Sport treiben, leiden am seltensten an Demenz ."

Sport ist das beste Medikament

Selbst wenn eine Alzheimer-Demenz bereits ausgebrochen ist, kann regelmäßige körperliche Bewegung den Verlauf verlangsamen. "Wir wissen, dass Sport als ‚Medikament' ein wichtiger Baustein bei der Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen sein kann, es fehlen aber noch die wissenschaftlichen Erkenntnisse zur Zusammensetzung und Dosierung", erklärt der Neurologe und Sportmediziner Professor Dr. Claus Reinsberger von der Universität Paderborn .

Hirnforscher Benedikt Berninger vermutet, dass ein Zusammenhang zwischen der Produktion neuer Neuronen und der Fähigkeit, mit Stress umzugehen, besteht. Wird die Produktion neuer Nervenzellen gedrosselt, dann scheint die Resistenz gegen Stress zu sinken. Zudem gebe es die Hypothese, dass eine verminderte Nervenzellenproduktion zu Depressionen führt.

Hierzu forscht Otto Witte an der Uni Jena. "Bekannt ist in jedem Fall, dass eine chronische Depression einen negativen Einfluss auf die Gedächtnisleistung hat", sagt der Neurologe. Bei einer Depression verringere sich die Anzahl neuer Nervenzellen im Gehirn . Auch die entzündliche Aktivität im Gehirn steige an, was das Gedächtnis beeinträchtige.

Otto Witte geht davon aus, dass körperliche Trägheit wahrscheinlich jede achte Demenzerkrankung verursacht. Weltweit sind derzeit etwa 44 Millionen Menschen an Demenz erkrankt, in Deutschland rund 1,5 Millionen. "Bisher gibt es keine Medikamente, die einer Demenz vorbeugen", erläutert Witte, "doch rund die Hälfte der Demenz-Erkrankungen ließe sich vermeiden oder zumindest beeinflussen, wenn Risiken wie körperliche Inaktivität, starkes Übergewicht, Diabetes Typ 2, Bluthochdruck im mittleren Lebensalter, Rauchen, Depression und auch ein niedriger Bildungsstand verhindert würden." Könnten diese Risikofaktoren um 25 Prozent reduziert werden, würde weltweit die Zahl der dementen Patienten um etwa drei Millionen sinken.

Bildung hält Hirnzellen gesund

Witte betont, dass auch ein gesunder Nachtschlaf das Gehirn gesund erhält. "Es gilt inzwischen als sicher, dass im Schlaf neue Gedächtnisinhalte verankert werden. Es ist jedoch noch unklar, inwieweit der bei älteren Menschen häufig gestörte Schlaf zu Gedächtnisstörungen beiträgt." Auch ein zufriedenes und glückliches Leben beeinflusse das Gedächtnis positiv. Dieser Aspekt wurde bisher allerdings noch nicht systematisch untersucht. "Eine vielseitige Bildung verbessert das Gedächtnis im Alter", betont Otto Witte. Zahlreiche Untersuchungen zeigen, dass die geistigen Reserven im Alter umso besser sind, je vielfältiger die Ausbildung und die Interessen seit der Jugend waren. Säuglinge und Kleinkinder, die viel Zuwendung erfahren, haben später ein besseres Gedächtnis.