Wie schützt Übung Ihr Gehirn vor Degeneration?

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Seit über einem Jahrzehnt schreibe ich über die Vorteile des Gehirns für körperliche Aktivität und kardiorespiratorische Fitness. Es scheint, dass es jede Woche neue Forschungen gibt, die uns helfen zu verstehen, warum Sport für das Gehirn so gut ist.

Zwei neue Studien zeigen, wie regelmäßige körperliche Aktivität der Hirnatrophie und Degeneration entgegenwirkt. Hoffentlich werden diese Ergebnisse Sie motivieren, bei Ihrer aktuellen Trainingsroutine zu bleiben – oder eine Lösung zu finden, um ab heute körperlich aktiver zu werden.

Sie müssen nicht zu einem Sportfanatiker werden, um die Vorteile des Gehirns zu nutzen, Ihren Körper zu bewegen. Mäßige aerobe Aktivität in der Intensität – wie das Laufen an den meisten Tagen der Woche für 30 Minuten – kann helfen, Ihr Gehirn vor Schrumpfen zu schützen und Sie scharf zu halten.

Übung erhöht Hirnrinde Dicke

Die erste Studie, die von Forschern an der School of Public Health der University of Maryland durchgeführt wurde, ergab, dass Sport sowohl bei gesunden Erwachsenen als auch bei Patienten mit leichter kognitiver Beeinträchtigung (MCI) helfen kann, die Neurodegeneration umzukehren.

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Schrumpfung der äußeren Schicht der grauen Substanz im Großhirn – auch Hirnrinde genannt – wurde sowohl bei gesunden älteren Erwachsenen als auch bei denen mit MCI diagnostiziert. Die Verbesserung der Fitness eines Menschen erhöhte die Dicke seiner Hirnrinde. Die Vorteile von regelmäßiger Bewegung und verbesserter körperlicher Fitness wurden sowohl bei gesunden älteren Erwachsenen als auch bei Patienten mit MCI, einem frühen Stadium der Alzheimer-Krankheit (AD), beobachtet.

Die im November 2015 veröffentlichte Studie "Verbesserte kardiorespiratorische Fitness ist mit einer erhöhten kortikalen Dicke bei leichter kognitiver Beeinträchtigung verbunden" wurde im Journal der International Neuropsychological Society veröffentlicht .

Für diese Studie wurden die Teilnehmer (im Alter von 61-88 Jahren), die traditionell inaktiv waren, zu einem Trainingsprogramm eingeladen, bei dem viermal pro Woche über einen Zeitraum von zwölf Wochen auf einem Laufband gelaufen wurde. Die kardiorespiratorische Fitness verbesserte sich durch das Training sowohl bei den gesunden Teilnehmern als auch bei den MCI um durchschnittlich 8%.

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Gesundes Gehirn (links) im Vergleich zur bei Alzheimer beobachteten Hirnatrophie (rechts).

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In einer Pressemitteilung sagte Dr. J. Carson Smith, leitender Autor der Studie: "Sport kann dazu beitragen, Neurodegeneration und den Trend der Hirnschrumpfung umzukehren, den wir bei MCI und Alzheimer beobachten. Viele Menschen denken, dass es zu spät ist, mit Bewegung zu intervenieren, sobald eine Person Symptome eines Gedächtnisverlustes zeigt, aber unsere Daten deuten darauf hin, dass Bewegung in diesem frühen Stadium des kognitiven Verfalls einen Vorteil haben kann. "

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Smith und Kollegen fanden heraus, dass die Studienteilnehmer, die die größte Fitnessverbesserung hatten, das meiste Wachstum in der kortikalen Schicht aufwiesen. Beide Studiengruppen zeigten starke Assoziationen zwischen erhöhter Fitness und erhöhter kortikaler Dicke. Dies ist die erste Studie, die zeigt, dass körperliche Aktivität und ein verbessertes Fitnessniveau die kortikale Dicke bei älteren Erwachsenen beeinflussen können, bei denen eine leichte kognitive Beeinträchtigung diagnostiziert wurde.

In einer früheren Studie fand Smith heraus, dass Teilnehmer, die 3-4 Tage pro Woche 30 Minuten gingen, Verbesserungen der neuralen Effizienz während des Erinnerungsabrufs zeigten und die kognitive Funktion verbesserten. Andere Forschung, die er veröffentlicht hat, identifizierte, dass moderate Intensität körperliche Aktivität die Gesundheit des Gehirns schützt, indem die Schrumpfung des Hippocampus bei älteren Erwachsenen vereitelt wird.

Übung Löst die Produktion von SIRT3 aus

Die zweite Studie, die von Forschern der Johns Hopkins Medicine und des National Institute on Aging durchgeführt wurde, fand heraus, dass Bewegung die Funktion der Gehirnzellen anregen kann, indem sie ein Enzym namens SIRT3 produziert. Die schützende Wirkung von SIRT3 scheint neurodegenerativen Erkrankungen bei Mäusen vorzubeugen, die regelmäßig Sport treiben.

Die im November 2015 veröffentlichte Studie "Mitochondriales SIRT3 vermittelt adaptive Reaktionen von Neuronen auf sportliche und metabolische sowie exzitatorische Herausforderungen" wurde in Cell Metabolism veröffentlicht .

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Wenn wir älter werden, haben unsere Gehirnzellen buchstäblich kein Gas mehr, um genügend Energie zu produzieren, um voll funktionsfähig zu bleiben. Das Forscherteam um Mark P. Mattson vom National Institute on Ageing Intramural Research Program und Professor für Neurowissenschaften an der School of Medicine der Johns Hopkins University untersuchte Mäuse, um herauszufinden, ob Bewegung Neuronen immunisieren könnte Energie-depleting Stress durch Neurotoxine und andere Faktoren verursacht.

Die Forscher fanden heraus, dass Mäuse, die auf einem Laufrad liefen, regelmäßig mehr SIRT3 in den Mitochondrien produzierten – was die zentrale Energiequelle der Zelle ist. SIRT3 kann das Gehirn vor Arten von Stressoren und Neurotoxinen schützen, von denen angenommen wird, dass sie zu Energieverlust und Zelltod beitragen.

Laufradtraining erhöhte die Menge an SIRT3 in Hippocampusneuronen von normalen Mäusen und schützte sie vor Neurodegeneration. Mäuse, die SIRT3 nicht produzierten, reagierten sehr empfindlich auf Stress, wenn sie Neurotoxinen ausgesetzt wurden, die Neurodegeneration und epileptische Anfälle verursachen.

Diese Ergebnisse legen nahe, dass SIRT3 eine zentrale Rolle bei der adaptiven Reaktion von Neuronen auf physiologische Herausforderungen spielt und sie gegen Degeneration resistent hält. Zunehmende SIRT3-Spiegel durch Sport könnten eine vielversprechende therapeutische Option zum Schutz vor altersbedingten kognitiven Verfall und Hirnerkrankungen bieten.

Fazit: Übung kann dazu beitragen, Selbständigkeit zu erhalten, wie Sie älter werden

Die millionenschwere Frage lautet: Kann moderate körperliche Aktivität helfen, den kognitiven Verfall rückgängig zu machen oder zu verzögern und Individuen zu erlauben, unabhängig und selbstständig zu bleiben, wenn wir älter werden? Ich glaube, die Antwort ist ja, aber mehr Forschung ist notwendig.

Dr. Smith von der University of Maryland plant zukünftige Studien, die mehr Teilnehmer in eine längerfristige Trainingsintervention einbeziehen werden, um zu sehen, ob im Laufe der Zeit größere Verbesserungen gesehen werden können und ob diese neuroprotektiven Vorteile langfristig bestehen bleiben.

Die Forscher von Johns Hopkins hoffen, dass neue Methoden zum Schutz von Nervenzellen gegen Stress durch die Verwendung einer Gentherapie-Technologie, die das SIRT3-Niveau erhöht, basierend auf ihrer kontinuierlichen Forschung entwickelt werden könnten. Bleib dran!

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