Vitamin A, Vitamin D und Omega-3 sind wichtig für die Neuronen und die Entwicklung des Gehirns

- während des gesamten Lebens

Neurologen sind sich einig, dass sich die Neuronen des Gehirns in Bezug auf Reize aus der inneren und äußeren Umgebung ständig verändern. So lernen wir neue Fähigkeiten und entwickeln unser Gedächtnis. Die Anpassungs- und Veränderungsfähigkeit des Gehirns wird als Neuroplastizität bezeichnet und Ärzte vermuten schon lange, dass sie in den Synapsen stattfindet. Ein Team von Wissenschaftlern der Universität Freiburg hat entdeckt, dass eine Vitamin-A-ähnliche Verbindung die Neuronen und ihre Fähigkeit zur Anpassung an Struktur und Funktion beeinflusst. Die Wissenschaftler hoffen, dass ihre Entdeckung zur Entwicklung neuer Therapien für die Behandlung von Hirnerkrankungen beitragen kann. Frühere Studien haben gezeigt, dass Omega-3-Fettsäuren, Vitamin D und der Lebensstil im Allgemeinen auch die Neuroplastizität und Entwicklung des Gehirns beeinflussen.

Das menschliche Gehirn enthält rund 100 Milliarden Neuronen, die gemeinsam unsere Gedanken, Gefühle, Verhaltensweisen und Bewegungen steuern. Neuronen kontrollieren alle Eindrücke, denen wir innerhalb und außerhalb unseres Körpers ausgesetzt sind. Das riesige Netzwerk von Gehirnneuronen und unser Informationsmanagement ist daher eine Voraussetzung für eine gute Gesundheit. Neuronen bestehen aus einem Zellkörper (Soma) und zwei Arten von Ästen: Dendriten, die Signale empfangen und den Axonen die Signale übertragen.
Die Kontaktstelle zwischen zwei Neuronen wird Synapse genannt und Signale werden durch elektrische Impulse oder Neurotransmitter wie Glutamat, Serotonin, Dopamin etc. übertragen.
Die Plastizität von Neuronen ist ein Maß für ihre Fähigkeit, sich durch Interaktion mit Gedanken, Verhalten und Umwelt zu verändern und anzupassen. Wenn wir zum Beispiel etwas Neues lernen oder eine bestimmte Bewegung besser ausführen können, werden neue Verbindungen zwischen den Neuronen hergestellt, während bestehende Verbindungen verstärkt werden.
Neuroplastizität wird im fetalen Stadium entwickelt und setzt sich ein Leben lang fort. Einige Verbindungen werden gestärkt, während andere geschwächt werden. Es hängt alles davon ab, wie sie verwendet werden. Die Neuroplastizitätstheorie ersetzt die bisherige Annahme, dass sich das Gehirn und die Neuronen nach Erreichen eines bestimmten Alters nicht mehr verändern können. Die Wissenschaftler glauben auch, dass das Verständnis der zellulären und molekularen Mechanismen, die die Plastizität des Gehirns repräsentieren – oder seine Fähigkeit zu lernen, sich zu verändern und zu entwickeln – von entscheidender Bedeutung für die Prävention und Behandlung vieler verschiedener Krankheiten und Zustände ist.

Retinsäure, Gehirngesundheit und Gehirnplastizität

Die Forscher der Universität Freiburg wollten untersuchen, wie sich die neuronalen Dendriten verändern, wenn sie Retinsäure, einem Derivat von reinem Vitamin A (Retinol) ausgesetzt sind. Die Dendriten empfangen, wie bereits erwähnt, Signale von anderen Neuronen in ihren Synapsen, und weil sie ständig auf unzählige Reize reagieren müssen, spielen sie eine Schlüsselrolle für die Plastizität des Gehirns. Wenn Sie beispielsweise etwas Neues lernen, können Sie die Anzahl und Form der Dendriten ändern. Solche Veränderungen werden jedoch auch bei Krankheiten wie Depressionen und Demenz beobachtet.
Es ist bereits bekannt, dass Retinsäure eine Schlüsselrolle beim Zellwachstum und bei der Zelldifferenzierung spielt. In der neuen Studie fanden die Wissenschaftler heraus, dass Retinsäure die Größe der Dendriten erhöhen und die Signalübertragung zwischen den Neuronen verbessern kann. Sie kamen zu dem Schluss, dass Retinsäure für die Plastizität der Neuronen im menschlichen Gehirn wichtig ist. Diese neue Entdeckung kann helfen, die synaptische Plastizität zu verstehen und zur Entwicklung neuer therapeutischer Strategien zur Behandlung von Gehirnerkrankungen wie Depressionen beizutragen.
In der Studie verwendeten die Wissenschaftler kleine Gewebeproben der Hirnrinde, die im Zusammenhang mit der Operation entnommen worden waren. Anschließend wurde das Hirngewebe mit Retinsäure behandelt und die funktionellen und strukturellen Eigenschaften der Neuronen mittels elektrophysiologischer und mikroskopischer Techniken analysiert. Die neue Studie wird in eLife veröffentlicht.
Wenn die neuroplastischen Veränderungen physische Veränderungen in den Synapsen verursachen, werden bestimmte Nährstoffe benötigt, um die neuen Verbindungen herzustellen.

Vitamin D und Gedächtnis

Alle Zellen im Körper haben Vitamin-D-Rezeptoren (VDR), einschließlich Neuronen und Zellen im Hippocampus, dem Teil des Gehirns, der unser Gedächtnis, Lernen und sensorische Eingaben steuert. Vitamin D gilt als retroaktives Steroidhormon, das eine besonders wichtige Rolle im Gehirn und bei der Bildung neuer Verbindungen zwischen Neuronen spielt.
Wissenschaftler der University of Queensland, Australien, haben in früheren Studien herausgefunden, dass Vitamin D eine Art Netzwerk im Gehirn beeinflusst, das als perineuronale Netzwerke bezeichnet wird. Diese Netzwerke bilden eine starke und unterstützende Struktur um bestimmte Neuronen herum. Auf diese Weise stabilisieren diese Netzwerke die interneuronalen Kontakte.
Die Wissenschaftler fanden auch einen möglichen Zusammenhang zwischen dem Mangel an Vitamin D und dem Verlust der Plastizität des Gehirns. Als sie gesunden Mäusen Vitamin D aufbrauchten, stellten sie nach 20 Wochen fest, dass die Fähigkeit der Mäuse, sich zu erinnern und zu lernen, deutlich abnahm. Darüber hinaus gab es eine starke Verringerung der Anzahl und Stärke der neuronalen Verbindungen im Hippocampus der Mäuse. Laut Professor Thomas Burne, der die Studie durchgeführt hat, kann der Verlust von Plastizität und Funktionen in diesem Teil des Gehirns zur Entwicklung von Schizophrenie beitragen, einschließlich Gedächtnisverlust und verzerrter Wahrnehmung der Realität.
Vitamin D spielt eine große, aber übersehene Rolle für die Gesundheit des Gehirns. Andere Studien haben gezeigt, dass ein Mangel an diesem Nährstoff auch das Risiko für Angstzustände, Depressionen, Demenz, Alzheimer, Autismus und andere neurologische Störungen erhöht. Es hilft sicherlich nicht, dass weltweit rund einer Milliarde Menschen Vitamin D fehlt.

Omega-3-Fettsäuren wirken Gehirnentzündungen entgegen

Das Gehirn enthält große Mengen an Omega-3-Fettsäuren, die unter anderem in den Membranen der Neuronen vorkommen. Die Form von Omega-3 namens DHA (Docosahexaensäure) spielt eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung des menschlichen Gehirns und der Intelligenz. Es unterstützt auch die Bildung neuer Verbindungen zwischen Neuronen und verbessert die synaptische Plastizität. Die DHA ist ein Leben lang wichtig für die Aktivität im Hippocampus.
EPA (Eicosapentaensäure), eine andere Art von Omega-3, wirkt Entzündungen entgegen, die gesunde Zellen schädigen und Depressionen verursachen können. Es scheint, dass Omega-3-Fettsäuren im Allgemeinen für ein gesundes Gehirn von entscheidender Bedeutung sind und gesundes Altern und Plastizität des Gehirns unterstützen.
Eine reichhaltige Quelle für EPA und DHA ist fettiger Fisch. Daher ist es eine gute Idee, die Ernährungsrichtlinien für den Fischkonsum zu befolgen oder ein Fischölergänzungsmittel einzunehmen. Es gibt auch Omega-3 in Leinöl, Rapsöl und Walnüssen, aber es liegt in Form von ALA (Alphalinolensäure) vor, die in Omega-3 umgewandelt werden muss. Viele Menschen haben Schwierigkeiten mit dieser Umwandlung, weil ihre Enzymprozesse träge sind.

Körperliche Aktivität, Gehirntraining und eine gute Nachtruhe

Viele Studien zeigen, dass es leichter ist, etwas Neues zu lernen und sich daran zu erinnern, wenn man kurz vor oder nach dem eigentlichen Lernprozess körperlich aktiv ist. Deshalb ist körperliche Aktivität so wichtig für die Neuroplastizität.
Achten Sie auch auf ausreichend Schlaf. Wenn Sie schlafen, entfernt Ihr Gehirn giftige Abfälle aus allen täglichen Aktivitäten auf zellulärer Ebene. Gesunder Schlaf hilft uns, körperlich und geistig aufzutanken und erleichtert es dem Gehirn, Eindrücke des Tages zu sortieren, damit unser Gedächtnis besser funktioniert. Die im Laufe des Tages begonnenen neuroplastischen Veränderungen setzen sich im Schlaf fort. Das Gehirn bevorzugt einen regelmäßigen 24-Stunden-Rhythmus und es ist am besten, 7-8 Stunden ununterbrochenen Schlaf zu bekommen. Vermeiden Sie außerdem unnötiges Licht und Elektrosmog kurz vor dem Zubettgehen und versuchen Sie, in völliger Dunkelheit zu schlafen, um den natürlichen Rhythmus von Körper und Gehirn zu unterstützen.

Quellen:

Maximilian Lenz et al. All-trans-Retinsäure induziert synaptische Plastizität in menschlichen kortikalen Neuronen. eLife, 2021

Universität Freiburg. Vitamin A für Nervenzellen. WissenschaftDaily. 31. März 2021

Universität von Queensland. Möglicher Zusammenhang zwischen Vitamin-D-Mangel und Verlust der Plastizität des Gehirns. Neurosciencenews.com 2019

Alexander Muacevic und John R Adler: Die Rolle von Vitamin D für die Gesundheit des Gehirns: Eine Mini-Literaturübersicht. Cureus 2018

Debora Cutuli. Funktionelle und strukturelle Vorteile, die durch mehrfach ungesättigte Omega-3-Fettsäuren während des Alterns hervorgerufen werden. Aktuelle Neuropharmakologie. 2017

Neuroplasticitet – hjernens foranderlighed. Elsass Fonden
Elsass Fonden - Neuroplasticitet, CP og hjernens foranderlighed