Gehirnscans zeigen die kognitiven Vorteile von Bewegung im Laufe der Zeit

In einer neuen Arbeit, die diese Woche über die Auswirkungen von Bewegung auf das Gehirn vorgestellt wurde, stellten die Forscher fest, dass Gehirnveränderungen, die nach einem einzelnen Training auftreten, vorhersagen, was mit anhaltendem körperlichem Training im Laufe der Zeit geschieht.

Genau wie beim Training für einen Marathon summieren sich die einzelnen Lauftrainings im Laufe der Zeit zu einer großen Verbesserung der körperlichen Fitness. Es sollte daher nicht überraschen, dass sich die kognitiven Vorteile von Workouts auch summieren, um langfristige kognitive Gewinne zu erzielen.

Die neue Studie, die auf der Jahreskonferenz der Cognitive Neuroscience Society (CNS) in San Francisco vorgestellt wurde, füllt eine Forschungslücke, indem sie die zugrunde liegende Neurobiologie quantifiziert, die mit der Verbesserung der Gehirngesundheit durch Bewegung verbunden ist.

"Es gibt eine starke und direkte Verbindung zwischen körperlicher Aktivität und der Funktionsweise Ihres Gehirns", sagte Dr. Wendy Suzuki von der New York University (NYU). "Die Menschen verbinden körperliche Gesundheit immer noch nicht mit Gehirn und kognitiver Gesundheit. Sie denken darüber nach, sich in eine zu integrieren." Bikini oder das letzte Pfund zu verlieren, nicht über alle Gehirnsysteme, die sie jedes Mal verbessern und verbessern, wenn sie trainieren. “

Da jedoch neue Forschungsergebnisse herauskommen, um zu beleuchten, wie verschiedene Arten, Mengen und Intensitäten körperlicher Aktivität die Gehirnfunktion verbessern, hoffen kognitive Neurowissenschaftler, dass sich die Art und Weise, wie die Ansichten der allgemeinen Öffentlichkeit funktionieren, grundlegend ändern wird. Die Ermittler möchten die Öffentlichkeit über die Vorteile von Langzeittraining informieren, einschließlich der positiven Auswirkungen von körperlicher Aktivität auf sozioökonomisch benachteiligte Gemeinschaften.

Die neue Studie, die zeigt, dass unmittelbare kognitive Effekte durch körperliche Betätigung langfristige Langzeiteffekte sind, ist die erste ihrer Art, da kurz- und langfristige Effekte in der Regel in verschiedenen Studien untersucht werden, sagte Dr. Michelle Voss von der University of Iowa, die die Leitung innehatte die Studium.

Die ersten Ergebnisse ihres Teams sind eine gute Nachricht für den Bereich der kognitiven Neurowissenschaften, da sie darauf hindeuten, dass die nach einer einzelnen Trainingsstudie beobachteten Gehirnveränderungen eine Art Biomarker für das Langzeittraining sein können.

Die Studienteilnehmer wurden vor und nach einzelnen Sitzungen mit leichten und mittelschweren Übungen sowie nach einem 12-wöchigen Trainingsprogramm fMRT-Gehirnscans und Arbeitsgedächtnistests unterzogen. Die Forscher fanden heraus, dass diejenigen, die nach einzelnen Sitzungen mit mäßig intensiver körperlicher Aktivität die größten Verbesserungen der Kognition und der funktionellen Gehirnkonnektivität sahen, auch die größten langfristigen Gewinne bei Kognition und Konnektivität zeigten.

Die Forscher verwendeten Liegeräder mit motorisierten Pedalen, sodass die Teilnehmer entweder ihre eigene Kraft anwenden konnten, um die Pedale zu drehen, oder die Pedale die Arbeit machen ließen.

"Diese Funktion ermöglichte es uns, die Pedalgeschwindigkeit konstant zu halten und gleichzeitig die Herzfrequenz zwischen Lichtbedingungen und Aktivitäten mit mäßiger Intensität zu ändern", sagte Voss. "Dies ist neu für akute Übungsparadigmen, bei denen das Sitzen häufig als Kontrollbedingung verwendet wird."

Voss freut sich darauf, diese erste Studie mit größeren Proben zu wiederholen. Ihr Labor rekrutiert derzeit Teilnehmer für eine ähnliche Studie, die 6 Monate Training anstelle von 3 Monaten umfasst, um den Teilnehmern mehr Zeit für die Verbesserung der kardiorespiratorischen Fitness zu geben.

In der Zwischenzeit sagte sie: „Überlegen Sie, wie körperliche Aktivität heute zu Ihrer Wahrnehmung beitragen kann, und sehen Sie, was funktioniert. Tag für Tag können sich die Vorteile von körperlicher Aktivität summieren. “

Dr. Michelle Carlson von der Johns Hopkins University arbeitet daran, diese Botschaft durch ein neuartiges Programm namens Experience Corps Program an sozioökonomisch benachteiligte Gemeinden zu bringen. Diese Bemühungen binden körperliche Aktivität in wöchentliche Freiwilligenarbeit für ältere Erwachsene ein, um Kinder in örtlichen Grundschulen zu betreuen.

"Wir müssen sozioökonomische Hindernisse wie Kosten und Zugänglichkeit beseitigen, um ältere Erwachsene zu motivieren, sich regelmäßig auf gesunde Verhaltensweisen einzulassen", sagte Carlson. "Und viele Menschen schätzen die Kraft körperlicher Aktivität für unser Gehirn nicht."

Mehrere Studien aus dem Experience Corps-Programm haben ergeben, dass das regelmäßige Gehen und andere körperliche Aktivitäten, die sich aus der Erfahrung als Freiwilliger ergeben, zu einer Verbesserung des Gedächtnisses und anderer kognitiver Funktionen geführt haben. Tatsächlich ist das Training mit Veränderungen des präfrontalen Kortex verbunden, die denen entsprechen, die nach 6 Monaten Training bei kognitiv gefährdeten älteren Erwachsenen beobachtet wurden.

"Diese und verwandte Erkenntnisse in meinem Labor und in anderen haben zu unserem Verständnis beigetragen, dass die Ausrichtung auf Aktivitäten mit geringer Intensität des Lebensstils zunehmend als wichtige und skalierbare Maßnahme zur Förderung körperlicher Aktivität anerkannt wird", sagte Carlson.

Ihr Team hat außerdem ein 3-D-Spiel entwickelt, um reale Aktivitäten sowohl für die Wahrnehmung als auch für die Mobilität zu simulieren. "Was cool ist, ist, dass die meisten Teilnehmer, unabhängig von den kognitiven und körperlichen Einschränkungen, während der Sitzungen stetig lernen und sich verbessern", sagte sie.

"Wir möchten einem großen Teil der alternden Bevölkerung helfen, der sesshaft ist oder nicht in der Lage ist, Freiwilligenangebote zu nutzen, indem wir Möglichkeiten zur Steigerung einer sinnvollen körperlichen Aktivität bieten."

Suzuki hat die transformative Kraft der Bewegung im Gehirn aus erster Hand erfahren. Beim Training zum Abnehmen bemerkte sie, dass sich ihr Gedächtnis mit der Zeit verbesserte. Sie war so fasziniert von der Verbindung zwischen körperlicher Aktivität und Gehirnfunktion, dass sie ihr Labor vollständig umgestaltete, von einem, der den Hippocampus bei nichtmenschlichen Primaten untersuchte, zu einem Labor, das sich ausschließlich auf menschliche Wahrnehmung und Bewegung konzentrierte.

"Ich bin wirklich All-In gegangen", sagte sie.

Es gibt eine ganze Reihe von Fragen, die kognitive Neurowissenschaftler beantworten können, von wie viel und welche Arten von Bewegung für die Gesundheit des Gehirns optimal sind, bis hin zur Umsetzung von Erkenntnissen aus jungen, gesunden Bevölkerungsgruppen in ältere, gefährdete. Suzuki hofft, in den kommenden Jahren verbesserte Neuroimaging-Techniken zu sehen, die besser erfassen, was während und nach dem Training im Gehirn passiert.

Quelle: Cognitive Neuroscience Society / EurekAlert