"Um meine Jugend zurückzubekommen, würde ich alles auf der Welt tun, außer Sport treiben, früh aufstehen oder anständig sein" (Oscar Wilde)
Ernährung und Bewegung zur Prävention
Nur leider geht diese Rechnung nicht ganz auf – Herr Wilde! Denn körperliche Aktivität ist wohl der effektivste Weg, um einen gesunden Körper und Geist zu erhalten! Bewegung ist nämlich mit einer Reduktion einer Reihe von körperlichen und psychischen Störungen assoziiert. Tatsächlich gibt es in der Wissenschaft zahlreiche Belege dafür, dass körperliche Aktivität das Auftreten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Dickdarm- und Brustkrebs und Fettleibigkeit, aber auch von Krankheiten wie Alzheimer, Depression und Angstzuständen verringert.[1] [2]
Eine gesunde Ernährung spielt eine ebenso bedeutende Rolle wie körperliche Aktivität. Lange Zeit wurde die Nahrungszufuhr lediglich als Mittel zur Energiezufuhr und als Lieferant für Baumaterialien des Körpers gesehen. Die Fähigkeit einer gesunden Ernährung zur Prävention und zum Schutz gegen Krankheiten, bekommt aber in der Wissenschaft immer mehr Aufmerksamkeit. Ernährung und Gesundheit sind daher also ein probates Mittel, um eventuellen negativen gesundheitlichen Effekten entgegenzuwirken. [3]
Beeinflussung der Gehirnentwicklung
Neuere wissenschaftliche Daten weisen nun sogar darauf hin, dass nicht nur die allgemeine Gesundheit, sondern auch die Gehirnentwicklung, Hirnleistung und Kognition durch Bewegung und Ernährung beeinflusst wird. Wenn das mal Oscar Wilde gewusst hätte – vielleicht hätte er uns vor seinem verfrühten Ableben noch mit einem weiteren Literatur-Klassiker beehren können?
Die Ernährung liefert Bausteine für das Gehirn, um Verbindungen herzustellen und aufrechtzuerhalten, was für eine verbesserte Kognition und akademische Leistung entscheidend ist. Einzelne Nahrungskomponenten haben dabei insbesondere eine positive Wirkung auf die Nervenfunktion und die Gehirnplastizität. Omega-3-Fettsäuren beispielsweise sind essenziell für die Unterstützung intrazellulärer Signalereignisse. Hingegen ist eine Ernährung reich an Zucker, gesättigten Fettsäuren und einem hohen Kaloriengehalt eher schädlich für die neuronale Funktion, da sie den oxidativen Stress erhöht und die kognitiven Funktionen verringert. [4] Verschiedene Studien konnten in dem Zusammenhang zeigen, dass eine Kombination aus gesunder Ernährung und Bewegung den maximalen Nutzen für die neuronale Gesundheit hat. [5] Erkenntnisse aus Querschnittsstudien haben außerdem ergeben, dass kognitive Funktionen wie Verarbeitungsgeschwindigkeit, Kurzzeitgedächtnis, Arbeitsgedächtnis und Langzeitgedächtnis altersbedingt linear abnehmen. Körperliche Aktivität und aerobe Fitness könnten – zumindest deuten die Ergebnisse darauf hin – vor dem Verlust altersbedingter kognitiver Fähigkeiten schützen. [6][7]
Strukturelle Gehirnveränderungen
Die Erkenntnisse schlagen sich auch in strukturellen Veränderungen des Gehirns nieder. Eine Studie zeigt beispielsweise, dass das Volumen des Hippocampus – ein Areal, das für Lernen und Gedächtnis zuständig ist – bei fitten Kindern, im Vergleich zu altersgleichen körperlich nicht fitten Kindern größer ist. [8] Eine weitere Studie zeigt, dass Fettleibigkeit und Diabetes Typ 2 mit einer Abnahme des Hirnvolumens verbunden sind, was zu Defiziten in der kognitiven und akademischen Leistung führen könnte. [9]
Polyphenole und Hirngesundheit
Die jüngste Forschung beschäftigt sich insbesondere mit positiven Effekten von Polyphenolen auf die Hirngesundheit. Polyphenole üben neuroprotektive Wirkungen aus, indem sie Neuronen vor Verletzungen durch Neurotoxine schützen, Neuroinflammation unterdrücken und das Gedächtnis, das Lernen und die kognitiven Funktionen fördern können. [10] Polyphenole gehören zur Gruppe der berühmten Antioxidantien – von denen wir immer wieder sprechen. Sie tragen zu einer Verringerung der oxidativen/entzündlichen Stresssignalisierung und einer Erhöhung der schützenden Signalisierung bei und beinhalten möglicherweise auch hormonelle Effekte zum Schutz der Neuronen vor oxidativen und entzündlichen Stressoren. [11] Die größte Gruppe der Polyphenole sind wiederum die Flavonoide. Flavonoide kommen in verschiedenen Früchten, Kakao, Wein, Tee und Bohnen vor. Flavonoide sind vor allem aber ein wesentlicher Bestandteil der Hanfpflanze und sorgen für den Geruch, die Farbe und den Geschmack. Flavonoide regulieren Neurotransmitterwege, die synaptische Übertragung, die Membranfluidität und die Signaltransduktionswege. Die sich abzeichnende Beweislage deutet darauf hin, dass Flavonoide die Aufmerksamkeit, das Arbeitsgedächtnis und die psychomotorische Verarbeitungsgeschwindigkeit in der allgemeinen Bevölkerung positiv beeinflussen können. Letztlich birgt der Verzehr von polyphenolreichen Lebensmitteln während des gesamten Lebens das Potenzial, die Neurodegeneration zu begrenzen und altersabhängige Verschlechterungen der kognitiven Leistungsfähigkeit zu verhindern oder sogar umzukehren. Das therapeutische und pharmakologische Potenzial dieser Naturstoffe muss jedoch erst noch auf den Menschen unter klinischen Bedingungen übertragen werden.[12] Humanstudien zu Koffein zeigen, dass mit dessen Konsum eine Leistungsverbesserung einhergeht und die Wahrnehmung von Anstrengungen während eines Trainings reduziert werden kann. Koffeindosen verbessern aber auch Wachsamkeit, Aufmerksamkeit und Reaktionszeit – Effekte auf das Gedächtnis, sowie auf Urteilsvermögen und Entscheidungsfindung werden vermutet.[13]
Weniger Kalorien im Alter
Auch eine kalorische Restriktion um 20 % bis 40 % kann nachweislich die Alterungsrate des Gehirns verringern, indem motorische und kognitive Defizite reduziert werden und die metabolischen Funktionen erhöht werden. Eine Studie mit Affen zeigt beispielsweise, dass bei alternden Affen das Volumen der grauen Hirnsubstanz abnimmt – während sie bei den Affen, die im Kaloriendefizit sind, erhalten bleibt. [14] Zusammenfassend lässt sich sagen, dass aerobes Training und Ernährungseinschränkung durch ähnliche molekulare Mechanismen Neuronen widerstandsfähiger gegen oxidativen Stress und weniger anfällig für mitochondriale Beeinträchtigungen machen können: Daher können beide Faktoren vor neurodegenerativen Erkrankungen schützen.
Limitation
Mittlerweile verspricht eine große Anzahl an natürlichen Produkten Vorteile für die Kognition zu haben. Jedoch besteht grundsätzlich noch Bedarf an kontrollierten, randomisierten Studien mit einem starken Design, ausreichender statistischer Aussagekraft und gut definierten Ergebnismessungen, bevor Behauptungen über ihre positiven Auswirkungen auf die Gehirnfunktion aufgestellt werden können. Zukünftige Studien könnten sich darauf konzentrieren, den/die einzelnen Faktor(en) in natürlichen Substanzen zu identifizieren, die kognitiv verstärkend wirken, und die potentesten für weitere Untersuchungen auszuwählen.
Quellen
[1] Meeusen R. (2014). Exercise, nutrition and the brain. Sports medicine (Auckland, N.Z.), 44 Suppl 1(Suppl 1), S47–S56.
[2] van Praag H. (2009). Exercise and the brain: something to chew on. Trends in neurosciences, 32(5), 283–290.
[3] Meeusen R. (2014). Exercise, nutrition and the brain. Sports medicine (Auckland, N.Z.), 44 Suppl 1(Suppl 1), S47–S56.
[4] Meeusen R. (2014). Exercise, nutrition and the brain. Sports medicine (Auckland, N.Z.), 44 Suppl 1(Suppl 1), S47–S56.
[5] Hoyland A, Dye L, Lawton CL. A systematic review of the effect of breakfast on the cognitive performance of children and adolescents. Nutr Res Rev. 2009;22:220–243.
[6] Colcombe S, Kramer AF. Fitness effects on the cognitive function of older adults: a meta-analytic study. Psychol Sci. 2003;14:125–130.
[7] Etnier JL, Nowell PM, Landers DM, et al. A meta-regression to examine the relationship between aerobic fitness and cognitive performance. Brain Res Rev. 2006;52:119–130.
[8] Chaddock L, Erickson KI, Prakash RS. A neuroimaging investigation of the association between aerobic fitness, hippocampal volume, and memory performance in preadolescent children. Brain Res. 2010;1358:172–183.
[9] Raji CA, Ho AJ, Parikshak NN, et al. Brain structure and obesity. Hum Brain Mapp. 2010;31:353–364.
[10] Shukitt-Hale B, Lau FC, Carey AN, et al. Blueberry polyphenols attenuate kainic acid-induced decrements in cognition and alter inflammatory gene expression in rat hippocampus. Nutr Neurosci. 2008;11(4):172–182.
[11] Meeusen R. (2014). Exercise, nutrition and the brain. Sports medicine (Auckland, N.Z.), 44 Suppl 1(Suppl 1), S47–S56.
[12] Spencer J. Food for thought: the role of dietary flavonoids in enhancing human memory, learning and neuro-cognitive performance. Proc Nutr Soc. 2008;67:238–252.
[13] Meeusen, R., & Decroix, L. (2018). Nutritional Supplements and the Brain, International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, 28(2), 200-211. Retrieved Apr 1, 2021, from http://journals.humankinetics.com/view/journals/ijsnem/28/2/article-p200.xml
[14] Colman RJ., Anderson RM., Johnson SC., et al Caloric restriction delays disease onset and mortality in rhesus monkeys. Science. 2009;325:201–204.
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