Alternate Text

Häufige Bewegung ist wichtig für das Gedächtnis

Dienstag 01 September 2020

 

Sitzen wird das neue Rauchen genannt. Wenn man mehr als eine halbe Stunde sitzt, bildet der Körper Entzündungsfaktoren, die sich negativ auf alle physiologischen Systeme auswirken. Wenn man lange in der gleichen Position sitzen bleibt, erhöht sich das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und vorzeitigem Tod. Auch das Gehirn als Teil des Zentralnervensystems wird durch zu viel Stillsitzen negativ beeinflusst.

Die neurobiologische Forschung zeigt, dass häufige Bewegung wichtig für das Gedächtnis ist, und es gibt Hinweise darauf, dass Bewegung auch einen positiven Einfluss auf Lernprozesse hat. Gedächtnis bezieht sich auf das Festhalten gelernter Informationen und Lernen bedeutet, sich durch die Bildung neuronaler Netze neues Wissen und neue Fähigkeiten anzueignen. Längeres Sitzen scheint einen negativen Einfluss auf die Gedächtnisfunktion(en) zu haben. Aber was genau passiert im Gehirn?

Mediotemporaler Lappen

Nordamerikanische Forscher kamen in der wissenschaftlichen Zeitschrift PLOS ONE zu dem Schluss, dass bei Erwachsenen viel Sitzen mit dem Dünnerwerden des medialen Teils des Temporallappens verbunden ist. Der mediotemporale Lappen (MTL), zu dem der Hippocampus gehört, ist für die vorübergehende Speicherung von neuem Wissen, Fakten und Ereignissen zuständig. Ein Dünnerwerden des MTL kann bei Menschen ab dem mittleren Alter ein Vorbote von kognitivem Rückgang und Demenz sein.

Die Studie basiert teilweise auf Umfragen. Zweck dieser Umfragen ist es, Informationen zu sammeln, die verwendet werden können, um international vergleichbare Daten über gesundheitsbezogene körperliche Aktivität zu erhalten. Die Umfrage wurde bei 35 nicht dementen Erwachsenen in der Altersgruppe der 45- bis 75-jährigen durchgeführt. Die Informationen aus diesen Fragelisten wurden codiert und danach analysiert. Bei den Teilnehmern der Studie wurde auch ein MRT durchgeführt, bei dem detaillierte Bilder des MTL gewonnen wurden. Die Wissenschaftler entdeckten, dass langes Sitzen ein Prädiktor für die MTL-Verdünnung ist und dass ein ganzer Tag Sitzen nicht durch eine Stunde intensives Training kompensiert werden kann.

Die Studie beweist nicht, dass häufiges Sitzen zu einer Verdünnung der Gehirnstrukturen führt, aber sie beweist, dass kontinuierliches (längeres) Sitzen zu einer MTL-Verdünnung führt. Die Wissenschaftler wollen Folgeuntersuchungen durchführen, bei denen eine Gruppe von Personen über einen längeren Zeitraum verfolgt wird. Auf diese Weise kann festgestellt werden, ob Sitzen die Hauptursache für das Dünnerwerden des MTL ist und welche Rolle Geschlecht, Rasse und Körpergewicht im Verhältnis zum Sitzen für die Gehirngesundheit spielen können (Siddarth 2018).

Dicke des Cortex

In einer kürzlich durchgeführten Folgestudie über die Auswirkungen von Bewegung auf das Gehirn wurden 280 ältere Menschen 10 Monate lang beobachtet. Die Interventionsgruppe nahm an einer wöchentlichen 90-minütigen Sporteinheit teil. Während dieser Sporteinheit wurden 20 Minuten gleichzeitiges kognitives und aerobes Training angeboten. Die Teilnehmer mussten sich hierbei sowohl Wörter merken als auch Übungen durchführen. Nach 10 Monaten fanden die Wissenschaftler in der Interventionsgruppe im Vergleich zur Placebogruppe einen signifikanten Unterschied in der cortikalen Dicke im Temporallappen und im MLT. Auch in Bezug auf das Gedächtnis der Teilnehmer der Interventionsgruppe wurde eine Verbesserung festgestellt (Bae 2020).

Die cortikale Dicke ist ein Prädiktor für den IQ und steht somit in Beziehung zur Intelligenz der Person (Narr 2007). Der Temporallappen ist im Langzeitgedächtnis für Fakten und Ereignisse von entscheidender Bedeutung. Der MLT umfasst u. a. den Hippocampus und die Hippocampusregion, die für die vorübergehende Speicherung von neuem Wissen, Fakten und Ereignissen wichtig sind.

Schneller bewegen, schneller lernen

Andere in Portugal durchgeführte und in der wissenschaftlichen Zeitschrift Nature Neuroscience veröffentlichte Studien zeigen, dass Mäuse besser lernen, wenn sie sich schneller bewegen. Die Wissenschaftler versuchen seit Jahren, mehr Einblick in die zelluläre Plastizität zu gewinnen und herauszufinden, wie sich die neuronalen Verbindungen im Kleinhirn (Cerebellum) beim Erlernen einer motorischen Aufgabe verändern. Das Cerebellum erfüllt zahlreiche Funktionen im Hinblick auf (Fort-)Bewegung, Gleichgewicht, Kognition und das Erlernen fortgeschrittener Bewegungen. Es kalibriert und verfeinert die Bewegungen in einer sich verändernden Umgebung, um die Bewegungen auf sehr präzise Weise zu koordinieren. Um die mit dem Lernen verbundenen zellulären Veränderungen im Cerebellum zu verstehen, untersuchten die Wissenschaftler zunächst eine klassische konditionierende Lernaufgabe.

Während dieser Experimente mussten die Mäuse lernen, ihre Augenlider als Reaktion auf eine Taschenlampe (visueller Stimulus) zu schließen, während sie in einem Laufrad liefen. Das erste Experiment funktionierte nicht, weil die Laufgeschwindigkeit der Mäuse nicht berücksichtigt wurde. Das zweite Experiment berücksichtigte die Laufgeschwindigkeit, und es stellte sich heraus, dass es einen bemerkenswerten kausalen Zusammenhang gab. Schnell laufende Mäuse schnitten besser ab als diejenigen, die auf einem langsamen Laufrad liefen. Dann wollten die Forscher den zugrunde liegenden Mechanismus herausfinden. War die Auswirkung des Laufens auf das Lernen spezifisch für das visuelle System? Konnten Mäuse beim Laufen besser sehen, wodurch sie besser lernten?

Die Mäuse wurden umtrainiert. Nun mussten sie lernen, ihre Augenlider zu schließen, während sie andere Arten von Sinnesreizen wahrnahmen (wie das Hören eines Tons oder das Fühlen einer Vibration auf ihren Schnurrhaaren). Hier zeigte sich ebenfalls, dass die Laufgeschwindigkeit das Lernverhalten auch beim Anbieten anderer Stimuli beeinflusste. Durch eine andere Technik, bei der bestimmte Neuronen direkt mit Laserlicht stimuliert werden können, wurden Moosfasern aktiviert. Bei den Moosfasern handelt es sich um die Nerven, die Informationen von der Hirnrinde zum Cerebellum senden. Die Moosfasern senden u. a. Informationen bezüglich der körperlichen Aktivität. Durch direkte Stimulation der Moosfasern kann untersucht werden, ob das Cerebellum auch durch andere Reize aktiviert werden kann. Dabei zeigte sich, dass die Lernfähigkeit durch direkte Stimulation der Hirnfasern erhöht wird. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um zu bestimmen, ob und welche andere Faktoren über die Moosfasern auch einen Einfluss auf den Lernprozess haben.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Ergebnisse belegen, dass der Lernprozess durch den Verhaltenszustand beeinflusst wird (in diesem Fall z. B. durch schnelles Bewegen). Indem die Moosfasern direkt stimuliert werden, suggeriert die Studie einen Mechanismus, durch den Bewegung die Lernfähigkeit eines Individuums verbessern kann (Albergaria 2018).

Wissen in der Praxis

Es ist deutlich, dass häufiges Bewegen Vorteile mit sich bringt. Zahlreiche neuere Studien zeigen einen Rückgang der allgemeinen Sterblichkeit, der Herz-Kreislauf-Erkrankungen, der Hypertonie, des CVA, des Diabetes mellitus Typ 2, des Dickdarm- und Brustkrebses. Gleichzeitig steigt die kardiovaskuläre und muskuläre Fitness, begleitet von einem gesünderen Körpergewicht und einer gesünderen Körperzusammensetzung.

Zur Erhaltung einer guten Gehirngesundheit ist es daher wichtig, sich regelmäßig zu bewegen. Wenn möglich, wechseln Sie zwischen sitzender und stehender Arbeit, gehen Sie spazieren und treiben Sie regelmäßig Sport. Darüber hinaus kann gleichzeitige Bewegung und Ausführung kognitiver Aufgaben einen positiven Effekt auf das Gedächtnis und den Lernprozess haben. Sie setzen dies in die Praxis um, indem Sie z. B. beim Gehen einen informativen Podcast hören oder auf dem Heimtrainer ein Buch lesen.

Lesen Sie mehr darüber, wie Sie bei der Arbeit von zu Hause aus in Bewegung bleiben können:

Literatur

Albergaria, Catarina, N. Tatiana Silva, Dominique Pritchett, en Megan R. Carey. ‘Locomotor activity modulates associative learning in mouse cerebellum’. Nature neuroscience 21, nr. 5 (mei 2018): 725–35. https://doi.org/10.1038/s41593-018-0129-x.

 

Bae, Seongryu, Kenji Harada, Sangyoon Lee, Kazuhiro Harada, Keitaro Makino, Ippei Chiba, Hyuntae Park, en Hiroyuki Shimada. ‘The Effect of a Multicomponent Dual-Task Exercise on Cortical Thickness in Older Adults with Cognitive Decline: A Randomized Controlled Trial’. Journal of Clinical Medicine 9, nr. 5 (2 mei 2020): 1312. https://doi.org/10.3390/jcm9051312.

 

Narr, Katherine L., Roger P. Woods, Paul M. Thompson, Philip Szeszko, Delbert Robinson, Teodora Dimtcheva, Mala Gurbani, Arthur W. Toga, en Robert M. Bilder. ‘Relationships between IQ and Regional Cortical Gray Matter Thickness in Healthy Adults’. Cerebral Cortex 17, nr. 9 (1 september 2007): 2163–71. https://doi.org/10.1093/cercor/bhl125.

 

Siddarth P, Burggren AC, Eyre HA, Small GW, Merrill DA (2018) Sedentary behavior associated with reduced medial temporal lobe thickness in middle-aged and older adults. PLoS ONE 13(4): e0195549. https://doi.org/10.1371/ journal.pone.0195549

 

 

Internetbureau W3S

Bonusan verwendet Cookies um die Webseite zu verbessern und Ihnen eine bessere Dienstleistung anbieten zu können. Möchten Sie wissen, welche Cookies wir gebrauchen? Lesen Sie hier mehr.

Accepteer Alleen Functionele Cookies