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F.A.Z.-Serie: Gehirntraining : Bewegt euch und ihr werdet klüger

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Was die neuen Nervenzellen im Hippocampus im Einzelnen genau tun, wissen wir noch nicht, aber ihre Funktion muss eine sein, die sich mit den Mitteln der synaptischen Plastizität nicht verwirklichen lässt. Sonst hätte das Verfahren dem Selektionsdruck im Zuge der menschlichen Evolution wohl nicht standgehalten. Auffallend ist, dass die neuen Nervenzellen an einer Engstelle vorkommen, einem Flaschenhals, an dem sehr viel Information durch ein sehr kleines Netzwerk kanalisiert werden muss, damit sie dauerhaft gelernt werden kann. An einer solchen Engstelle könnten einige hundert neue Nervenzellen durchaus eine funktionelle Bedeutung erlangen, wie sie die gleiche Zahl unter Milliarden ausgereiften Nervenzellen in der Hirnrinde mit ihrer viel diffuseren Verschaltung nie erlangen könnte.

Stabil wie möglich, anpassungsfähig wie nötig

Der Hippocampus muss sich einerseits schnell an alle neuen Situationen anpassen, denen ein Individuum begegnet. Andererseits soll einmal Gelerntes auch stabil repräsentiert werden. Das ist schwer vereinbar, und in diesem Stabilitäts-Plastizitäts-Dilemma, wie die Netzwerktheoretiker das nennen, muss dauernd ein Kompromiss gefunden werden. So stabil wie möglich und dabei so anpassungsfähig wie nötig soll das Netzwerk arbeiten. Die Hypothese, die Laurenz Wiskott von der Humboldt-Universität in Berlin und ich vorgeschlagen haben, lautet, dass neue Nervenzellen im Hippocampus es ermöglichen, dieses Dilemma am besten zu lösen. Die neuen Nervenzellen gestatten lebenslang Anpassungsvorgänge, aber je mehr wir schon früher erlebt haben, desto weniger zusätzliche Anpassung ist im Laufe der Zeit vonnöten.

Bei Mäusen haben wir gezeigt, dass die adulte Neurogenese durch komplexe Erfahrungen und Bewegung stimuliert wird. Normalerweise sinkt die Neubildung von Nervenzellen früh (mutmaßlich in der Jugend) auf ein niedriges Niveau. Wenn eine alte Maus erstmals in ihrem Leben einer neuen Umgebung ausgesetzt wird, werden diese Reserven für die Neurogenese bis aufs Letzte aktiviert.

Bewegung bringt auch geistige Stimulation

Die Bewegung der Maus ist ihr täglicher Kampf ums Futter. In der Wildnis signalisiert körperliche Aktivität dem Gehirn also, dass viele Situationen mit potentiellem Lernbedarf auftreten können. Vor dem Aufkommen des Fernsehens galt das für Menschen auch: Wer etwas erleben wollte, musste sich in Bewegung setzen. Dieses evolutionäre Argument ist unsere Erklärung für die ansonsten ja etwas verblüffende Tatsache, dass Bewegung allein schon für die Steigerung der adulten Neurogenese ausreichend sein soll. So ganz ist sie das nämlich auch nicht. Denn der Effekt nutzt sich ab.

Körperliche Bewegung über viele Monate hinweg, das zeigen die Mäuseversuche, vermindert aber den ansonsten mit dem Alter zu beobachtenden Abfall der Stammzellaktivität und erhält das Potential für Neurogenese auf einem jugendlicheren Niveau. Wenn adäquate intellektuelle Stimuli fehlen (die ein Käfiglaufrad jedenfalls nicht bietet), werden aus diesen aktivierten Stammzellen keine neuen Nervenzellen. Das Potential wird also nicht genutzt. Man braucht mutmaßlich beides. Der Fernsehschirm vor dem Laufband im Fitness-Studio geht in die richtige Richtung, verkennt aber die Notwendigkeit der Aktivität auf kognitiver Seite.

Das Hirn auf Empfang schalten

Bewegung könnte also auch deshalb gut für das Gehirn sein, weil sie der physiologische Stimulus ist, den Hippocampus „auf Empfang“ und auf Plastizität durch die Nervenzell-Neubildung einzustellen. Ein lebenslang anpassungsfähiger Hippocampus hält eine wichtige Teilfunktion des Gehirns aufrecht, auch wenn möglicherweise andernorts im Gehirn die Neurodegeneration schon weiter vorangeschritten ist. Die neuen Nervenzellen sind gewissermaßen so etwas wie eine neurogene Reserve.

Der beschriebene Mechanismus könnte auch helfen, zu erklären, warum viel erfahren und gelernt zu haben einen gewissen Schutz vor Demenz darstellen kann. Da diese Reserven aber auch nur ein Faktor unter vielen sind, die über den Ausbruch einer Demenz entscheiden, darf man diese Erkenntnisse nicht dazu verwenden, dem Patienten nun noch die rückwirkende Verantwortung für sein Schicksal aufzubürden („Hättest du dich mehr bewegt“). Demenzen bleiben multifaktoriell und sind auch heute leider weitgehend immer noch Schicksal. Bewegung und geistige Aktivität bieten aber immerhin die Möglichkeit, an einer der wenigen Schrauben mit bekannter Verbindung zur Maschinerie dahinter selbst etwas zu drehen.

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