Seit Jahren wissen Wissenschaftler, dass Bewegung fantastisch für Ihr Gehirn ist. Es verbessert das Gedächtnis und die Denkfähigkeit und schützt sogar vor neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer. Aber das genaue „Wie“ dieser hirnfördernden Wirkung bleibt ein Rätsel.
Während eine bessere Durchblutung, weniger Stress und ein stärkeres Herz mit körperlicher Betätigung zusammenhängen, konnten sie nicht vollständig erklären, wie sich körperliche Aktivität direkt auf die Milliarden von Neuronen in unserem Gehirn auswirkt. Spannende neue Forschungen mit Mäusen deuten nun darauf hin, dass die Antwort in winzigen Päckchen namens extrazellulären Vesikeln liegen könnte, die durch den Blutkreislauf wandern.
Stellen Sie sich diese Vesikel als molekulare Kuriere vor, die wichtige Fracht transportieren: Proteine und genetisches Material. In einer in Brain Research veröffentlichten Studie fanden Wissenschaftler heraus, dass junge erwachsene Mäuse, die vier Wochen lang auf Rädern liefen, von diesen Bläschen wimmelten, insbesondere solchen, die Moleküle enthielten, die mit der antioxidativen Abwehr und der Neurogenese (der Entstehung neuer Gehirnzellen) verbunden sind.
Als Forscher diese „belasteten“ Vesikel in sesshafte Mäuse injizierten, geschah etwas Bemerkenswertes: Bei den sesshaften Mäusen wuchsen etwa 50 % mehr neue Gehirnzellen im Hippocampus, einer Region, die für Lernen und Gedächtnis von entscheidender Bedeutung ist. Wichtig ist, dass die meisten dieser neuen Zellen zu funktionierenden Neuronen heranreiften.
Meghan Connolly, Hauptautorin der Studie, war überrascht, wie spezifisch dieser Effekt war. Vesikel von laufenden Mäusen lösten das Wachstum von Neuronen aus, während dies bei Bläschen von Couch-Potato-Mäusen nicht der Fall war. Während unklar ist, ob die Vesikel direkt in das Gehirn gelangten oder indirekt über andere Signale wirkten, ist das Vorhandensein dieser Proteine, die die Neurogenese fördern, ein starker Hinweis.
Diese Zunahme neuer Neuronen ist vielversprechend, kann aber nur dann wirklich von Nutzen sein, wenn sie überleben und sich in bestehende Gehirnschaltkreise integrieren. „Diese neugeborenen Neuronen brauchen noch Wochen, um zu wachsen und sich in die bestehenden Schaltkreise des Gehirns einzubinden“, erklärt Paul Lucassen, ein Neurowissenschaftler, der nicht an der Studie beteiligt war. Nur dann können sie einen sinnvollen Beitrag zum Lernen und Gedächtnis leisten.
Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um zu bestätigen, ob diese Vesikel die Neurogenese wiederherstellen und das Gedächtnis in Tiermodellen für Gehirnerkrankungen verbessern können. Dieser spannende Weg wird bereits von einigen Forschern erforscht.
In einer anderen in iScience veröffentlichten Studie verwendeten Wissenschaftler ein Mausmodell der Alzheimer-Krankheit. Sie fanden heraus, dass sich bei trainierten Mäusen weniger Amyloid (ein Kennzeichen der Alzheimer-Krankheit) im Kortex ansammelte und dass sie im Vergleich zu Mäusen mit sitzender Aktivität eine bessere Stoffwechselfunktion und ein besseres Gedächtnis aufwiesen. Als Vesikel von trainierten Mäusen durch die Nase an sesshafte Alzheimer-Modelltiere abgegeben wurden, reproduzierten sie interessanterweise einige dieser metabolischen Vorteile, verbesserten jedoch nicht signifikant das Gedächtnis oder senkten den Amyloidspiegel.
Die Forscher spekulieren, dass die Art der Verabreichung (einschließlich einer leichten Anästhesie) die Gedächtnisergebnisse beeinflusst haben könnte. Derzeit laufen Folgeexperimente mit menschlichen Teilnehmern, bei denen Vesikel verglichen werden, die während des Trainings zum und vom Gehirn wandern. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass Vesikel, die in Richtung Gehirn wandern, möglicherweise mit Proteinen angereichert sind, von denen bekannt ist, dass sie die Wahrnehmung beeinflussen.
Obwohl diese winzigen Vesikel-Botenstoffe vielversprechend sind, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass Bewegung das Gehirn wahrscheinlich über mehrere miteinander verbundene Wege beeinflusst. Joram Mul, ein Sportneurobiologe, bringt es auf den Punkt: „Es handelt sich um einen Ganzkörpereffekt, nicht um einen einzelnen Faktor, der alles erklärt, sondern um eine Symphonie aus mehreren Faktoren und Prozessen, die in perfekter Harmonie zusammenspielen.“ Sport löst eine Kaskade positiver Veränderungen in unserem Körper aus – Muskeln, Nerven und sogar Darmmikroben –, die letztendlich dem Gehirn zugute kommen.
