Eine große Anzahl von Studien hat gezeigt, dass Bewegung die Plastizität des Gehirns und unsere kognitiven Fähigkeiten beeinflusst. Auf molekularer und epigenetischer Ebene durchgeführte Studien haben bestätigt, dass körperliche Aktivität strukturelle und funktionelle Veränderungen im Gehirn verursacht und enorme biologische und psychologische Vorteile identifiziert.
Mäßiges Training ist gut für den Geist, es verbessert das Gedächtnis und die kognitiven Funktionen und verzögert gleichzeitig den Rückgang der mit dem Altern verbundenen Funktionen.
Darüber hinaus wurde bei den Tests festgestellt, dass Menschen, die regelmäßig Sport und Fitness betreiben, weniger anfällig für Depressionen und Angstzustände sind als diejenigen, die dies nicht tun.
Strukturelle und funktionelle Auswirkungen
Forschungsberichten zufolge waren strukturelle Veränderungen im menschlichen Gehirn durch eine Zunahme des Volumens der grauen Substanz in den Regionen Frontal und Hippocampus gekennzeichnet. Andere Studien haben erhöhte Gehalte an neurotropen Faktoren des Gehirns (BDNF) gezeigt. BDNF ist ein Protein, das bei der Produktion neuer Gehirnzellen und beim Schutz bestehender Zellen hilft. Darüber hinaus erhöht Bewegung die Durchblutung und verbessert den Stoffwechsel von Glukose und Lipiden, die als Nahrung für das Gehirn dienen.
Das Konzept der Gehirnreserven
Dies ist ein Mechanismus, der erklären kann, warum sich neurodegenerative Veränderungen trotz ihrer Ähnlichkeit in Art und Ausmaß in Bezug auf den Grad des kognitiven Alterns und der Demenz bei Menschen unterscheiden.
Es gibt zwei Arten von anerkannten Reserven - zerebrale und kognitive. Die Gehirnreserve ist mit der Verteidigung anatomischer Merkmale wie Gehirngröße, Neuronendichte und Synapsenkonnektivität verbunden. Die kognitive Reserve basiert auf der Effektivität der Kommunikation zwischen neuronalen Schaltkreisen.
In Übereinstimmung mit diesem Konzept und mit allen Beweisen kann gesagt werden, dass Bewegung ein Umweltfaktor ist, der den Erhalt von Reserven ermöglicht. Diese Reserve hilft, die kognitive Funktion im Alter zu schützen und zu erhalten.
Epigenetischer Mechanismus
Die Epigenetik erklärt, wie Gene mit ihrer Umgebung interagieren, um einen Phänotyp zu erzeugen. Es wurde gezeigt, dass einige der molekularen Prozesse, die epigenetischen Mechanismen zugrunde liegen, zur Aufrechterhaltung der Gehirngesundheit beitragen.
DNA-Methylierung
Dies ist der Vorgang, bei dem Methylgruppen an ein DNA-Molekül angefügt werden. Dies spielt eine Schlüsselrolle im Langzeitgedächtnis. Die DNA-Methylierung beeinflusst die Genexpression durch Unterdrückung der Gentranskription. Mehrere Studien haben gezeigt, dass körperliche Betätigung die Aktionen von Genen koordinieren kann, die an Konsolidierungsprozessen beteiligt sind.
Histon-Modifikationen
Histonmodifikationen sind chemische Veränderungen in Histonproteinen (wie Methylierung, Acetylierung), die nach dem Translationsprozess auftreten. Studien zeigen, dass die Histonacetylierung eine Voraussetzung für das Langzeitgedächtnis ist.
Es gibt spezifische Enzyme, die an diesen Veränderungen beteiligt sind und die Genexpression regulieren. Es wurde gezeigt, dass vierwöchiges regelmäßiges Training die Aktivität der an der Histonacetylierung und -deacetylierung beteiligten Enzyme erhöht und die Zunahme der BDNF-Expression bestimmt.
Mikro-RNA
Mikro-RNAs sind kleine einzelsträngige RNAs, die die Expression bestimmter Gene hemmen können.Sie sind an der Zellteilung, Differenzierung, synaptischen Plastizität und Gedächtniskonsolidierung im Gehirn beteiligt. Jüngste Studien haben gezeigt, dass körperliche Betätigung die schädlichen Auswirkungen traumatischer Hirnverletzungen und des Alterns auf die kognitive Funktion verringern kann, indem sie die Expression spezifischer Mikro-RNAs reguliert.
Cathepsin B Proteinfreisetzung
Wissenschaftler des National Institute of Ageing führten eine Studie mit 40 gesunden jungen Menschen im Alter von 19 bis 34 Jahren durch. Die Cathepsin B-Proteinspiegel wurden bei Menschen nach viermonatiger Belastung mit denen ohne Belastung verglichen. Bei Personen, die regelmäßig Sport treiben, wurde ein signifikanter Anstieg des Cathepsin-Proteinspiegels beobachtet. Wissenschaftler haben einen Zusammenhang zwischen der Erhöhung des Cathepsin B-Spiegels und der Fähigkeit der Teilnehmer gefunden, sich an komplexe Linien und geometrische Formen zu erinnern und diese genau zu zeichnen, was häufig zur Bewertung des visuellen Gedächtnisses verwendet wird.
Abbau von oxidativem Stress
Es wurde nachgewiesen, dass Menschen mit Depressionen oder bipolaren Störungen anormalen oxidativen Stress hatten. Bewegung, insbesondere mit hoher Intensität, reduziert oxidativen Stress und muntert auf.
Welche Übung ist gut für die Gesundheit des Gehirns?
Aerobe und anaerobe Übungen haben unterschiedliche Auswirkungen auf die kognitive Funktion. Beim Aerobic-Training wird genügend Sauerstoff benötigt, um das Training zu beenden, ohne zusätzliche Energie aus anderen Quellen wie Muskeln zu verbrauchen. Hier wird ATP kontinuierlich unter Verwendung aerober Mechanismen synthetisiert, wobei die Intensität der Übungen (von niedrig bis hoch), die Dauer und die Verfügbarkeit von Sauerstoff reguliert werden. Beispiele für Aerobic-Übungen sind Joggen, Radfahren, Drücken, Drehen und Tanzen.
Im Gegensatz dazu reicht der Sauerstoffverbrauch bei anaeroben Übungen nicht aus, um den Energiebedarf Ihrer Muskeln zu decken. Daher beginnt der Körper, die Reserven an Muskel-ATP zu nutzen und ATP über den anaeroben Mechanismus zu produzieren, der Milchsäure ist. Beispiele für anaerobe Übungen sind Gewichtheben oder Sprinten auf 100 Metern.
Der Erfolg von Übungsprogrammen hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie Intensität, Häufigkeit, Dauer und ob die Übung einzeln oder in einer Gruppe durchgeführt wird.
Die Vorteile von Aerobic-Übungen
Regelmäßige Aerobic-Übungen gehen mit neuroplastischen Veränderungen, einer verbesserten kognitiven Funktion und einem verbesserten Wohlbefinden einher. Es wurde auch nachgewiesen, dass individuelle Aerobic-Übungen die kognitiven Funktionen verbessern, aber ihre Wirkung ist normalerweise nicht groß. Körperliche Übungen mittlerer Intensität verbessern die Stimmung und das allgemeine Wohlbefinden von Menschen mit schweren Depressionen, steigern das Arbeitsgedächtnis und die Kognition.
Die hohe Intensität der Bewegung bei älteren Menschen bietet große Vorteile für die kognitive Funktion.
Anaerobe Übung
Yoga und andere anaerobe Übungen, bei denen rhythmische Bauchatmung, wiederholte Bewegungen und das Fehlen relativer Konkurrenz auftreten, sorgen für positive Stimmungsänderungen.
Fazit
Es besteht kein Zweifel, dass Bewegung wichtig für die Gesundheit von Körper und Gehirn ist. Es sollte jedoch beachtet werden, dass der Unterricht an eine bestimmte Person angepasst werden sollte. Übermäßiges Training kann eher schaden als nützen, wenn es kein Vergnügen bereitet.