Unseren Blog möchte ich mit den Themen Bewegung und Kognition beginnen. Beides steht in enger Verbindung zueinander. Wenn ich von einem Verlust der kognitiven Fähigkeiten spreche (oder schreibe), meine ich nicht nur die Endphase, also einer Demenz wie Alzheimer oder andere neurodegenerativer Erkrankungen wie Parkinson, sondern auch den Graubereich davor. Dies gilt für den Bereich der ersten Beeinträchtigungen bis zur Demenz. Der Fachbegriff dafür ist MCI (Mild Cognitive Impairment). MCI gilt als Vorläufer einer Demenz, bietet aber auch ein gutes Fenster für eine erfolgreiche Behandlung.

Neurogenese und das Altern

Schauen wir zunächst einmal auf das, was im Alterungsprozess passiert: Es besteht eine deutliche Verbindung zwischen dem Alterungsprozess, der neuroplastischen Anpassungsfähigkeit und einer Neurodegeneration. Im Laufe des Älterwerdens verringern sich sowohl die Neurogenese, also die Entstehung neuer Neuronen, als auch die synaptische Plastizität, also die Fähigkeit von Neuronen, neue Verbindungen zu bilden.

Für die Kognition im Alter sind die Neurogenese und die synaptische Plastizität wirklich wichtig. Aber ordnen wir zuerst mal die Begrifflichkeiten: Die Neurogenese ist Teil der Neuroplastizität, ein Begriff der erstmals 1890 von William James eingeführt wurde und von Jerzy Konorski 1948 als neuronale Plastizität weiter geprägt wurde. Mit der Neuroplastizität ist die Fähigkeit des Gehirns gemeint, sich physiologisch und morphologisch an intrinsische und extrinsische Reize anzupassen, sowohl strukturell als auch funktional.

Die strukturelle Neuroplastizität beschreibt Veränderungen in den physischen Strukturen von Neuronen und neuronalen Netzwerken wie Anzahl, Form, Stärke und Konnektivität von Synapsen sowie der Umbau der dendritischen Dornen. Sie ermöglichen es dem Gehirn, sich an veränderte Umgebungen und Erfahrungen anzupassen.

Die funktionelle Neuroplastizität beschreibt Veränderungen der Eigenschaften des neuronalen Netzes wie Effizienz, Stärke und Synchronität der Synapsen. Betrachtet man die Neuroplastizität auf Ebene der Synapsen, spricht man auch von synaptischer Plastizität. Auch hier gibt es die strukturelle synaptische Plastizität, wie die Synaptogenese (Entstehung neuer Synapsen an Neuronen) und die funktionelle synaptische Plastizität.

Kommen wir wieder zur Neurogenese: Die adulte Neurogenese ist der Entwicklungsprozess neuer Neuronen im Erwachsenenalter, von der Entstehung von Vorläuferzellen über die Reifung bis hin zu den fertigen Neuronen. Früher hatte man geglaubt, dass die Neurogenese quasi mit Geburt abgeschlossen ist, aber dem ist nicht so. Obwohl also die Neurogenese im Alter deutlich verringert ist, ist sie immer noch möglich. Und das ist die gute Nachricht! Vor allem die Neurogenese im Hippocampus (genauer im Gyrus dentatus) ist interessant, da der  Hippocampus wesentlich an emotionalen und kognitiven Funktionen beteiligt ist, wie bei der Konsolidierung des Wissensgedächtnis, räumliches Lernen, Mustertrennung und Stimmungsregulation. Deshalb wird der Neurogenese auch eine funktionelle Bedeutung beigemessen, obwohl sie eigentlich zur strukturellen Neuroplastizität gehört.

Das Altern lässt das Gehirn schrumpfen, Bewegung lässt es wachsen

Bei älteren Erwachsenen ohne Demenz schrumpft das Volumen des vorderen Hippocampus jährlich um 1-2 %, erhöht damit das Risiko für die Entwicklung kognitiver Beeinträchtigungen und bereitet den Boden für neurodegenerative Erkrankungen.

So weit muss es aber gar nicht kommen: Um die Auswirkungen der Neurodegeneration bei älteren Menschen zu verlangsamen oder sogar umzukehren, gibt es vielversprechende nicht-invasive Strategien und Maßnahmen, die die Neuroplastizität verbessern können. Dies sind insbesondere körperliche Aktivität, kognitive Stimulation, soziale Interaktion und Ernährung.

Hier kommen wir also wieder an den Anfangspunkt: Bewegung und Kognition.

Körperliche Betätigung erhöht die Produktion von bestimmten Wachstumsfaktoren (wie BDNF), die das Überleben und das Wachstum von Neuronen und Synapsen fördern und eine Schlüsselrolle bei der Neuroplastizität spielen.

Mit körperlicher Betätigung ist hier allerdings etwas mehr als der tägliche Gang vom Wohnzimmer zur Toilette und über die Küche zurück gemeint. Man sollte schon 3 mal pro Woche ca. 45 Minuten gehen und dabei ruhig auch mal etwas ins Schwitzen kommen.

Aber es lohnt sich wirklich!

So hat eine Forschungsgruppe gemessen, wie sich die Bewegung auf das Schrumpfen des Gehirns auswirkt. Dazu wurde bei zwei Gruppen älterer Erwachsener das Volumen des Hippocampus gemessen. Danach hat eine Gruppe 3-mal pro Woche ein aerobes Training (40 min gehen) absolviert. Zuerst nur so lange, wie die Leute konnten, dann mit leichter Steigerung, bis sie nach ein paar Wochen 40 Minuten am Stück gehen konnten. Nach einem Jahr wurde bei beiden Gruppen wieder das Volumen des Hippocampus gemessen. Bei der aktiven Bewegungsgruppe hat sich das Volumen des vorderen Hippocampus um 2% erhöht, während es bei der Kontrollgruppe um 1,4 % abnahm. Bei beiden Gruppen veränderte sich das Volumen des hinteren Hippocampus nicht wesentlich, aber auch das Volumen des präfrontalen Cortex und die Graue Substanz erhöhten sich durch die Bewegung.

Die beiden Hirnregionen, die durch Alterung am stärksten von Minderung betroffen sind, sind gleichzeitig auch am besten für Wachstum geeignet sind. Man ist sogar in der Lage, die Schrumpfung nicht nur aufzuhalten, sondern durch ein Bewegungstraining umzukehren.

Bewegung wirkt. Auch präventiv!

Die Wirksamkeit von körperlicher Aktivität wird vielfach bestätigt. So hat eine Übersichtsarbeit über 17 randomisierten kontrollierten Studien ergeben, dass Bewegungsinterventionen die kognitiven Funktionen, einschließlich Gedächtnis, Aufmerksamkeit, Verarbeitungsgeschwindigkeit und Exekutivfunktionen, bei älteren Erwachsenen verbesserten.

Forscher haben 2014 eine positiven Auswirkungen von körperlicher Betätigung auf die Aufrechterhaltung der kognitiven Funktion im Alter gezeigt und andere haben ebenfalls eine Förderung der kognitiven Funktion durch Bewegung bei Personen mit leichter kognitiver Beeinträchtigung und Demenz festgestellt.

Ein Bewegungstraining ist auch präventiv sinnvoll. So hat eine Forshcungsgruppe in einer Meta-Analyse die Wirkung von körperlicher Bewegung bei über 50-Jährigen untersucht und eine Verbesserung der kognitiven Funktion festgestellt, unabhängig vom kognitiven Status der Teilnehmer.

Auch wenig hilft

Bewegung ist also ein einfaches und zugleich sehr effektives Mittel gegen einen kognitiven Abbau. Das Gute ist, man kann auch langsam anfangen, auch wenig hilft schon.

Es gibt auch noch viele weitere Facetten zwischen Bewegung, Kognition und allgemeine Gesundheit. Dazu komme ich später in weiteren Blogeinträgen.

An dieser Stelle möchte ich den heutigen Blog beenden. Im nächsten Blog geht es weiter mit Bewegung und kognitiver Reserve.

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