Die Verbindung zwischen Training und Gehirn könnte ein Produkt unserer evolutionären Geschichte und Vergangenheit als Jäger und Sammler sein, sagen Forscher.

Der Anthropologe David Raichlen und der Psychologe Gene Alexander, die gemeinsam ein Forschungsprogramm zu Bewegung und Gehirn betreiben, schlagen ein "adaptives Kapazitätsmodell" vor, um aus einer evolutionären neurowissenschaftlichen Perspektive zu verstehen, wie körperliche Aktivität die Struktur und Funktion des Gehirns beeinflusst.

Ihr Argument: Als die Menschen von einer relativ sitzenden affenähnlichen Existenz zu einer körperlich anspruchsvolleren Jäger-Sammler-Lebensweise übergingen, begannen wir vor 2 Millionen Jahren mit komplexen Nahrungsaufgaben, die gleichzeitig körperlich und geistig anspruchsvoll waren, und das könnte erklären, wie körperliche Aktivität und das Gehirn wurde so verbunden.

"Eine evolutionäre Perspektive"

"Wir denken, dass unsere Physiologie entwickelt wurde, um auf diesen Anstieg der körperlichen Aktivität zu reagieren, und diese physiologischen Anpassungen gehen von deinen Knochen und deinen Muskeln, scheinbar bis hin zum Gehirn", sagt Raichlen, Associate Professor an der Anthropologie an der Hochschule für Sozial- und Verhaltenswissenschaften.

"Es ist sehr merkwürdig zu denken, dass die Bewegung deines Körpers dein Gehirn auf diese Weise beeinflussen sollte - diese Übung sollte eine wohltuende Wirkung auf Gehirnstruktur und -funktion haben - aber wenn du aus evolutionärer Sicht darüber nachdenkst, kannst du anfangen, warum Dieses System würde adaptiv auf Herausforderungen und Belastungen reagieren ", sagt er.

Dieses grundlegende Verständnis der Verbindung zwischen Training und Gehirn könnte Forschern dabei behilflich sein, den Nutzen von Sport noch weiter zu steigern und wirksame Interventionen für altersbedingten kognitiven Verfall oder sogar neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer zu entwickeln.

Bemerkenswerterweise sind die Teile des Gehirns, die während einer komplexen Aktivität am stärksten besteuert werden, wie z. B. Nahrungsgebiete, die eine Schlüsselrolle bei Gedächtnis- und Exekutivfunktionen wie Problemlösung und Planung spielen, dieselben Bereiche, die von der Übung in Studien profitieren.

"Futtersuche ist ein unglaublich komplexes kognitives Verhalten", sagt Raichlen. "Du bewegst dich in einer Landschaft, du verwendest Speicher nicht nur, um zu wissen, wohin du gehen musst, sondern auch, um deinen Weg zurückzuverfolgen, du achtest auf deine Umgebung. Sie sind die ganze Zeit Multitasking, weil Sie Entscheidungen treffen, während Sie auf die Umwelt achten, während Sie auch Ihre Motorsysteme über komplexes Gelände überwachen. All das zusammen zu bringen, führt zu einem sehr komplexen Multitasking-Aufwand. "

Gehirnalterung

Das adaptive Kapazitätsmodell könnte dazu beitragen, Forschungsergebnisse zu erklären, wie sie im letzten Jahr von Raichlen und Alexander veröffentlicht wurden Die Gehirne von Läufern scheinen mehr miteinander verbunden zu sein als Gehirne von Nichtläufern.

Das Modell könnte auch dazu beitragen, Interventionen für den kognitiven Verfall, der oft mit dem Älterwerden einhergeht, zu beeinflussen - in einer Zeit im Leben, in der die körperliche Aktivität ebenfalls abnimmt.

"Was wir vorschlagen, ist, wenn Sie nicht ausreichend mit dieser Art von kognitiv herausfordernden aeroben Aktivitäten beschäftigt sind, dann könnte dies für das verantwortlich sein, was wir oft als gesundes Gehirnalterung sehen, wo Menschen anfangen, verminderte kognitive Fähigkeiten zu zeigen" sagt Alexander, Professor für Psychologie, Psychiatrie, Neurowissenschaften und physiologische Wissenschaften.

"Der natürliche Alterungsprozess könnte also Teil einer reduzierten Kapazität sein, wenn man sich nicht genug engagiert", sagt er.

Reduzierte Kapazität bezieht sich auf das, was in Organsystemen im ganzen Körper passieren kann, wenn sie keine Bewegung mehr haben.

"Unsere Organsysteme passen sich den Belastungen an, die sie durchmachen", sagt Raichlen, ein begeisterter Läufer und Laufprofi. "Wenn Sie zum Beispiel Sport treiben, muss sich Ihr Herz-Kreislauf-System anpassen, um die Kapazität zu erweitern, sei es durch Vergrößerung Ihres Herzens oder durch Vergrößerung Ihrer Gefäße, und das erfordert Energie.

"Also, wenn Sie es nicht auf diese Weise herausfordern - wenn Sie keine Aerobic-Übungen machen - um Energie zu sparen, reduziert Ihr Körper einfach diese Kapazität", erklärt er.

Im Fall des Gehirns, wenn es nicht genug betont wird, kann es anfangen zu verkümmern. Dies ist besonders besorgniserregend, wenn man bedenkt, wie viel mehr sesshafte Menschenleben sich entwickelt haben.

"Unsere Evolutionsgeschichte legt nahe, dass wir grundsätzlich kognitiv engagierte Ausdauersportler sind. Wenn wir nicht aktiv bleiben, werden wir als Reaktion darauf einen Kapazitätsverlust haben", sagt Alexander, ebenfalls Mitglied der Universität Evelyn F. McKnight Brain Institute. "Es kann also wirklich ein Missverhältnis zwischen unseren relativ sesshaften Lebensstilen von heute und unserer Entwicklung geben."

Wir freuen uns

Alexander und Raichlen sagen, dass zukünftige Forschung darauf schauen sollte, wie unterschiedliche Niveaus der Übungsintensität sowie verschiedene Arten von Übungen oder Übungen, die spezifisch mit kognitiven Aufgaben gepaart sind, das Gehirn beeinflussen.

Zum Beispiel könnte sich das Training in einer neuen Umgebung, die eine neue mentale Herausforderung darstellt, als besonders vorteilhaft erweisen, sagt Raichlen.

"Die meisten Forschungen in diesem Bereich versetzen die Menschen in eine kognitiv verarmte Umwelt. Sie bringen Menschen in ein Labor und lassen sie auf einem Laufband oder einem Heimtrainer laufen, und Sie müssen nicht so viel tun, also ist es möglich, dass wir etwas verpassen, indem wir die Neuheit nicht erhöhen ", sagt er.

Alexander und Raichlen sagen, sie hoffen, dass das adaptive Kapazitätsmodell die Forschung über Bewegung und Gehirn voranbringen wird.

"Diese Perspektive der evolutionären Neurowissenschaft ist etwas, das auf diesem Gebiet bisher nicht gegeben war", sagt Alexander. "Und wir denken, dass dies hilfreich sein könnte, um die Forschung voranzubringen und neue, spezifische Hypothesen und Wege zu entwickeln, um universell wirksame Interventionen zu identifizieren, die für alle hilfreich sein könnten."

Das Papier erscheint im Journal Trends in den Neurowissenschaften.

Quelle: University of Arizona

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