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Sport macht auch das Gehirn leistungsfähiger

Bereits der römische Dichter Juvenal wusste, dass ein gesunder Geist und ein gesunder Körper für ein allgemeines Wohlbefinden wichtig sind. In einem seiner Gedichte bemerkte er, dass man um einen gesunden Geist und einen gesunden Körper beten solle «…orandum est ut sit mens sana in corpore sano.» Neben diesem Tipp hilft auch regelmässiger Sport, da ist sich die Wissenschaft heute einig.

Doch welcher Zusammenhang besteht zwischen Gehirn und regelmässigem Training?

Viele wissenschaftliche Untersuchungen belegen, dass Bewegung unser Gedächtnis nachhaltig schärft. Sie zeigen aber auch, dass ein Mangel an sportlicher Tätigkeit als Risiko für das Auftreten neurologischer Störungen angesehen wird [1-5]. Neueste Untersuchungen zeigen sogar, dass die sportliche Betätigung einen Langzeiteffekt auf unser Gedächtnis und sogar auf die Gesundheit unserer Nachkommen hat. Das Stichwort heisst hier «Epigenetik» Dies ist ein sehr interessantes Teilgebiet der Wissenschaft, die sich damit beschäftigt welche unserer genetischen Informationen aktiv genutzt werden und welche nicht. Dies beeinflusst unseren gesamten Organismus, was man mit folgendem Beispiel sehr gut veranschaulichen kann.

Eine Bienenkönigin legt täglich bis zu 2’000 Eier pro Tag. Jedes dieser Eier trägt exakt die gleiche genetische Information und daraus entwickeln sich neue Bienen. Nun kommt die Epigenetik ins Spiel. Werden die Larven «normal» gefüttert, entstehen Arbeiterbienen. Bekommen die Larven jedoch einen speziellen Saft, das sogenannte «Gelée Royale», entwickelt sich eine zeugungsfähige Königin. Diese spezielle Nahrung reicht also aus, um das identische Erbgut so «umzuschalten» und anstatt einer Arbeiterin eine Königin entstehen zu lassen.

Dasselbe ist auch bei uns Menschen möglich. Zwar nicht in diesem anschaulichen und drastischen Ausmass, aber dennoch spürbar. Wir alle haben unsere individuelle DNA auf welcher unser Erbgut gespeichert ist. Dieses Erbgut entscheidet zum Beispiel über Haarfarbe, Augenfarbe, Grösse, usw. Es sind noch sehr viel mehr Informationen darauf gespeichert. Viele davon liegen aber ein Leben lang brach und werden nicht genutzt, da sie nicht «angeschaltet» werden. Das An- und Ausschalten von Genen wird von unserem Körper selbst geregelt, kann aber auch durch Umwelteinflüsse stark beeinflusst werden. Forscher haben das bei eineiigen Zwillingen veranschaulicht. Eineiige Zwillinge haben das exakt gleiche Erbgut und der sogenannte epigenetische Code unterscheidet sich in jungen Jahren sehr wenig. Das heisst, es sind bei beiden Geschwistern dieselben Gene aktiv. Durch unterschiedliche Lebenseinflüsse im Leben der beiden Zwillinge verändert sich der epigenetische Code und so kann es sein, dass ein Zwilling Diabetes entwickelt und der andere gesund bleibt.

Nun zurück zu unserem eigentlichen Thema. Durch sportliche Bewegung können nun manche Gene aktiviert werden, die zu einer erhöhten Gedächtnisleistung führen. Zum Beispiel hat man bei älteren Personen beobachtet, dass Bewegung zu einer Grössenveränderung des sogenannten Hippocampus führt. Dieser Teil des Gehirns ist für die Überführung von Gedächtnisinhalten aus dem Kurzzeit- in das Langzeitgedächtnis verantwortlich. Der durch Sport modifizierte Hippocampus verlieh den Studienteilnehmern zu einer verbesserten Gedächtnisleistung und zu einem verringerten geistigen Verfall [6-10]. Eine weitere Metaanalyse bei Schülern hat gezeigt, dass deren Gedächtnisleistung durch Sport im verbalen und mathematischen Bereich sowie in der Wahrnehmung gesteigert werden konnte [11].


Welche physische Aktivität reicht aus, um diese positiven Effekte hervorzurufen?

Gemäss einer Veröffentlichung der WHO zu diesem Thema ist eine sogenannte physische Bewegung eine Unterform der physischen Aktivität, welche geplant, strukturiert, sich wiederholend ist und zum Zweck einer finalen Verbesserung der persönlichen physischen Fitness ausgeübt wird. Übersetzt ist das zum Beispiel aktives Spazierengehen, joggen, Radfahren, Schwimmen, etc. Wichtig ist, dass man im aeroben Bereich bleibt, sodass der Körper stets genug Sauerstoff zur Verfügung hat. Daher lieber weniger intensiv aber länger und regelmässig. Als Richtwert kann man die Zeiten aus den Studien nehmen, bei denen eine Verbesserung der Gedächtnisleistung festgestellt werden konnte. Diese waren mehrere Monate regelmässige Bewegung mind. 3 mal pro Woche von 16-45 Minuten.

Der erste Effekt ist die Ausschüttung von sogenannten neurotrophen Faktoren. Das sind Eiweisse, die das Wachstum und das Überleben von Nervenzellen kontrollieren. Ohne diese Stoffe sind keine Reparatur- und Lernvorgänge möglich. Zudem wird der Blutfluss und damit die Sauerstoff- und Nährstoffzufuhr erhöht. Spannend ist auch zu sehen, dass unterschiedliche Trainingsintensitäten einen anderen Einfluss auf das Gedächtnis haben. Ein moderates Training hat eher Einfluss auf das Arbeitsgedächtnis und auf die kognitive Flexibilität, wobei ein hochintensives Training eher die Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung beeinflusst [12].

Neben diesen Effekten tut Bewegung einfach gut und hilft beim Stressabbau. Gerade jetzt in der wärmeren Jahreszeit fällt es einem leichter sich draussen zu bewegen. Das bietet die Möglichkeit eine Routine auch für die kälteren Monate zu entwickeln. Viel Spass und Erfolg beim Überwinden des inneren Schweinehundes, es lohnt sich!

1. Gomez-Pinilla F, Hillman C. The influence of exercise on cognitive abilities. Compr Physiol. 2013; 3(1):403-428.
2. Cotman CW, Berchtold NC. Exercise: a behavioral intervention to enhance brain health and plasticity. Trends in Neurosciences. 2002;25(6):295–301.
3. Cotman CW, Berchtold NC, Christie LA. Exercise builds brain health: key roles of growth factor cascades and inflammation. Trends Neurosci. 2007;30(9):464–72.
4. Intlekofer KA, Cotman CW. Exercise counteracts declining hippocampal function in aging and Alzheimer’s disease. Neurobiol Dis. 2013;57:47–55.
5. Lista I, Sorrentino G. Biological mechanisms of physical activity in preventing cognitive decline. Cell Mol Neurobiol. 2010;30(4):493–503.
6. Colcombe SJ, Kramer AF, McAuley E, Erickson KI, Scalf P. Neurocognitive aging and cardiovascular fitness: recent findings and future directions. J Mol Neurosci. 2004;24(1):9–14.
7. Cassilhas RC, Viana VA, Grassmann V, Santos RT, Santos RF, Tufik S, Mello MT. The impact of resistance exercise on the cognitive function of the elderly. Med Sci Sports Exerc. 2007;39(8):1401–7.
8. Yaffe K, Fiocco AJ, Lindquist K, Vittinghoff E, Simonsick EM, Newman AB, Satterfield S, Rosano C, Rubin SM, Ayonayon HN, Harris TB, Study HA. Predictors of maintaining cognitive function in older adults: the Health ABC study. 2009;72(23):2029–35.
9. Heyn PC, Johnson KE, Kramer AF. Endurance and strength training outcomes on cognitively impaired and cognitively intact older adults: a meta-analysis. J Nut Health Aging. 2008;12(6):401–9.
10. Erickson KI, Voss MW, Prakash RS, Basak C, Szabo A, Chaddock L, Kim JS, Heo S, Alves H, White SM, Wojcicki TR, Mailey E, Vieira VJ, Martin SA, Pence BD, Woods JA, McAuley E, Kramer AF. Exercise training increases size of hippocampus and improves memory. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108(7):3017–22.
11. Sibley BA, Etnier JL. The Relationship between Physical Activity and Cognition in Children: A Meta-Analysis. Pediatric Exercise Science. 2003;15(3):243–256.
12. Chang YK, Etnier JL. Exploring the dose-response relationship between exercise intensity and cognitive function. Journal of Sport and Exercise Psychology. 2009(31):640-656