Bewegung stimuliert das Gehirn durch ihre Wirkung auf die Muskeln

Eine aktuelle Studie ergab, dass Bewegung eine wichtige Rolle für die Gesundheit des Gehirns spielt, da sie die Muskeln dazu veranlasst, Moleküle freizusetzen, die mit der kognitiven Funktion in Zusammenhang stehen.

Eine in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichte Studie zeigt, dass muskelstimulierende Nerven bei Aktivierung auch Signale an das Gehirn senden und dabei bioaktive Moleküle und Nanopartikel freisetzen, die die Gehirnfunktion verbessern.

Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Erhaltung der muskuloskelettalen Gesundheit nicht nur für die kardiovaskuläre Gesundheit oder Mobilität, sondern auch zur Bekämpfung der Neurodegeneration, sagte Hongrong Kong, Ph.D., Professor in der Abteilung für chemische und biomolekulare Technik an der University of Illinois at Urbana-Champaign und Co-Autor der Studie..

Er erklärte: „Die Aufrechterhaltung der neuronalen Innervation ist entscheidend, damit die Muskeln biologische Faktoren produzieren können, die dem Gehirn zugute kommen. Bei regelmäßigen Muskelkontraktionen setzen die Muskeln nicht nur diese nützlichen Faktoren frei, sondern tragen auch dazu bei, die Innervation aufrechtzuerhalten, die erforderlich ist, damit die Nerven weiterhin Signale an die Muskeln senden können. Diese Signale sind notwendig, um die Freisetzung neurotropher Faktoren ins Gehirn zu regulieren."

Die Studie stimulierte Muskeln mit Glutamat, um zu sehen, wie die Nervenfunktion reagierte. Die Forscher verwendeten Modelle von Muskelgewebe, eines mit und eines ohne, und fanden heraus, dass innerviertes Gewebe mehr Signale an das Gehirn sendete.

Da einige Funktionen von Neuronen im Muskel mit dem Alter oder durch Verletzungen nachlassen können, waren die Forscher daran interessiert, wie sich dieser Verlust auf die Gesundheit des Gehirns auswirkt.

Wie wirkt sich Bewegung auf die Gehirnfunktion aus?

In dieser Studie beobachteten die Forscher keine Menschen beim Sport. Stattdessen untersuchten sie Muskelgewebemodelle, was bedeutet, dass es nicht möglich war, direkte Rückschlüsse auf bestimmte Formen der Bewegung und ihre Auswirkungen auf die Gesundheit des Gehirns zu ziehen.

Kong sagte, frühere Forschungen zu Bewegung und Gehirngesundheit hätten eine direkte Korrelation zwischen der Größe des Hippocampus und regelmäßiger körperlicher Aktivität gezeigt. Aber für diese neue Studie untersuchten die Forscher das Nervensystem und die Funktion des Bewegungsapparats, um die Wechselwirkungen zwischen dem Gehirn und der Gehirnfunktion besser zu verstehen. Körper.

„Unsere Studie hat nicht bewiesen, wie Bewegung die kognitive Funktion direkt verbessern kann“, warnte Kong. „Mehrere Studien haben bereits gezeigt, dass regelmäßige Bewegung die kognitive Funktion bei Erwachsenen verbessern kann. In diesen Studien wurden die Teilnehmer gebeten, regelmäßig Sport zu treiben, und Veränderungen in der Größe ihres Hippocampus wurden überwacht.“

„Die Ergebnisse zeigen, dass Menschen, die regelmäßig Aerobic machen, größere Hippocampi haben und bei räumlichen Gedächtnistests besser abschneiden. Wir haben uns darauf konzentriert, wie mit Muskeln verbundene Neuronen einen der Pfade zwischen Muskeln und Gehirn beeinflussen.“ – Hyunjun Kong, PhD

Ryan Glatt, CPT, NBC-HWC, leitender Gehirngesundheitscoach und Direktor des FitBrain-Programms am Neuroscience Institute in Santa Monica, Kalifornien, der nicht an der Studie beteiligt war, sagte, es werde einige Zeit dauern, bis die Auswirkungen von Bewegung auf das Gehirn vollständig verstanden seien, und künftige Studien an Menschen müssten dies berücksichtigen.

„Die Zeitspanne, die benötigt wird, um die Auswirkungen von Bewegung auf die kognitive Funktion zu beobachten, kann je nach Art, Intensität und Häufigkeit der Bewegung sowie individuellen Unterschieden in Bezug auf Alter, kognitive Grundfunktion und Gesundheitszustand variieren“, sagte Glatt.

„Studien zeigen normalerweise über einen Zeitraum von Wochen bis Monaten beobachtbare Auswirkungen. Es ist wichtig, dass künftige Studien diese Variablen berücksichtigen, um den Zeitrahmen genau einzuschätzen“, bemerkte er.

Welche Arten von Bewegung sind am besten für die Gesundheit des Gehirns?

Regelmäßige Bewegung hat messbare Vorteile für die Gesundheit des Gehirns. Boxen wurde beispielsweise eingesetzt, um Parkinson-Patienten zu helfen.

Glatt merkte an, dass einige Arten von Übungen möglicherweise wirksamer als andere sind, wenn es darum geht, die Gesundheit des Gehirns zu verbessern, insbesondere solche, die kognitive Funktionen erfordern.

„Aerobe Übungen wie Laufen, Schwimmen und Radfahren, die die Herz-Kreislauf-Gesundheit verbessern, sind weithin für ihre positiven Auswirkungen auf die Gehirnfunktion bekannt“, sagte er.

„Allerdings können Aktivitäten, die körperliche und kognitive Aktivität kombinieren – wie Tanzen und Mannschaftssport – aufgrund der erforderlichen Koordination, des Rhythmus und der exekutiven Funktionen zusätzliche Vorteile bieten“, fügte er hinzu.

Kann Bewegung den kognitiven Abbau umkehren oder verlangsamen?

Könnte körperliche Aktivität den kognitiven Abbau, der mit dem Altern einhergeht, möglicherweise umkehren oder verlangsamen?

Könnte körperliche Aktivität den kognitiven Abbau, der mit dem Altern einhergeht, möglicherweise umkehren oder verlangsamen.

„Mit zunehmendem Alter verlieren Menschen nach und nach gut ausgebildete neuromuskuläre Verbindungen zwischen Nerven und Muskeln, was die Fähigkeit der Muskeln beeinträchtigt, durch Nervensignale reguliert zu werden, und dementsprechend ihre Fähigkeit verringert, Faktoren abzusondern, die für die Gehirnfunktion entscheidend sind“, sagte Kong erklärt.

„Mit entsprechendem Training oder Stimulation von Muskelkontraktionen können Muskeln Faktoren produzieren, die dabei helfen, diese neuromuskulären Verbindungen aufrechtzuerhalten und Denervierung zu verhindern. Infolgedessen können ältere Erwachsene immer noch funktionell innervierte Muskeln haben, die in der Lage sind, wichtige Faktoren zu produzieren, die die kognitive Funktion im Gehirn verbessern“, bemerkte er.

Glatt wies darauf hin, dass ein sitzender Lebensstil mit relativ geringer körperlicher Aktivität mit einem höheren Risiko für kognitiven Abbau verbunden sein kann.

Er warnte jedoch, dass es verschiedene individuelle Unterschiede in Bezug auf Genetik, Lebensstil und Umweltfaktoren gibt.

„Bewegung wird zunehmend als unterstützende Intervention für Menschen mit geschwächter kognitiver Funktion anerkannt, einschließlich derjenigen, die an altersbedingten Leistungseinbußen oder Erkrankungen wie Alzheimer leiden. Körperliche Aktivität kann die Durchblutung des Gehirns verbessern, Entzündungen reduzieren und die Freisetzung von Wachstumsfaktoren stimulieren, was dazu beitragen kann, die kognitive Funktion aufrechtzuerhalten oder zu verbessern“, sagte Glatt.

„Obwohl Bewegung für die Aufrechterhaltung der kognitiven Gesundheit und die potenzielle Verlangsamung des Abbaus von Vorteil ist, ist der Nachweis für die Fähigkeit, einen bestehenden kognitiven Abbau umzukehren, unzureichend. Immer noch nicht schlüssig. Die meisten Studien legen nahe, dass körperliche Betätigung den Abbau verlangsamt und die allgemeine Gesundheit des Gehirns verbessert, aber das Gegenteil kann der Fall sein. Die Behandlung bestehender kognitiver Defizite erfordert umfangreichere Forschung", warnte er.