Bewegung und drei Nährstoffe verbessern Neuronale Plastizität

Neuroplastizität bezieht sich auf die Fähigkeit der Gehirnzellen, strukturelle und funktionelle Veränderungen vorzunehmen, die für unsere Entwicklung und Gesundheit von entscheidender Bedeutung sind. Es hat sich gezeigt, dass die Neuroplastizität im Zusammenhang mit verschiedenen Erkrankungen des zentralen Nervensystems, einschließlich Depressionen und Demenz, beeinträchtigt ist. In einem Übersichtsartikel, der in der Fachzeitschrift Brain Plasticity veröffentlicht wurde, haben Wissenschaftler genauer untersucht, wie Bewegung, mediterrane Ernährung und Nährstoffe wie Omega-3 und Vitamin B12 die Neuroplastizität durch ein Protein namens BDNF (brain-derived neurotrophic factor) verbessern können. Auch Selen ist bekannt dafür, dass es für die Bildung neuer Gehirnzellen wichtig ist, was über andere Mechanismen dazu beitragen kann, den kognitiven Abbau zu verhindern.

Die Plastizität des Gehirns, auch Neuroplastizität genannt, umfasst den Lernprozess, das Gedächtnis, die Synthese von Gehirnzellen (Neuronen und Gliazellen), die Reparatur beschädigter Verbindungen und andere Kompensationsmechanismen. Das Gehirn bleibt während des gesamten Lebens plastisch, um sich an verschiedene, auch neue Funktionen anzupassen.
Unsere Neuroplastizität wird durch verschiedene Umweltfaktoren wie Bewegung, Ernährung und Stress beeinflusst. Es wurde bereits gezeigt, dass Bewegung die Neuroplastizität durch die Freisetzung verschiedener Metaboliten und Proteine aus Muskeln, Leber und Knochen beeinflusst. Diese Stoffwechselprodukte veranlassen den Hippocampus in unserem Gehirn zur Freisetzung eines Proteins namens BDNF (brain-derived neurotrophic factor). Die Aktivierung von BDNF stimuliert Folgendes:

• die Bildung von neuronalen Synapsen (Nervenzellen)
• die Neurogenese – die Bildung neuer Neuronen
• die Gliogenese – die Bildung neuer Gliazellen (Unterstützung von Neuronen)
• die Angiogenese – die Bildung neuer Blutgefäße
• die Durchblutung
• das Gehirnvolumen
• die neuronale Aktivität

Aus diesem Grund können körperliche Aktivität und Bewegung die kognitiven Funktionen und die motorischen Fähigkeiten verbessern. In ihrem Übersichtsartikel beschreiben die Wissenschaftler, wie Bewegung die Leber-Hirn-Achse, Muskel-Hirn-Achse und Knochen-Hirn-Achse aktiviert. Sie beschreiben auch, wie die Ernährung und die spezifischen Nährstoffe in der Lage sind, die BDNF-Synthese des Gehirns zu aktivieren und anschließend die Neuroplastizität zu verbessern.

Omega-3-Fettsäuren und Vitamin B12

Das Gehirn besteht größtenteils aus Fettsäuren, einschließlich der Omega-3-Fettsäuren (EPA und DHA), die wir unter anderem aus Fischöl erhalten. DHA ist besonders wichtig für die Neuronen und Synapsen im Gehirn. DHA ist auch wichtig für die Synthese verschiedener Neurotransmitter. Laut neuem Übersichtsartikel haben mehrere Studien gezeigt, dass Erwachsene mit höheren Blutspiegeln an Omega-3-Fettsäuren ein geringeres Risiko haben, geistige und psychotische Störungen zu entwickeln.
Die Forscher erwähnen auch mehrere Studien, die gezeigt haben, wie Omega-3-Fettsäuren die Synthese neuer Neuronen steigern und die kognitiven Funktionen und die Stimmung verbessern können. DHA hilft, den BDNF-Spiegel zu normalisieren und oxidativen Stress zu reduzieren. Darüber hinaus reduzieren (insbesondere) EPA und DHA lokale Hirnentzündungen, die Schäden an Neuronen und anderen Zellen verursachen können. Vitamin B12 ist auch wichtig für das Nervensystem und das Gedächtnis. Niedrige Vitamin-B12-Spiegel werden mit kognitivem Abbau und Hirnatrophie in Verbindung gebracht, einschließlich Hippocampus-Atrophie, die unser Gedächtnis und unseren Orientierungssinn beeinträchtigt.
Es scheint auch, dass die Kombination von Omega-3-Fettsäuren und Vitamin B12 synergistisch wirkt, indem sie die hippocampale BDNF-Synthese erhöht.

• Oxidativer Stress ist ein Ungleichgewicht zwischen potenziell schädlichen freien Radikalen und schützenden Antioxidantien
• Freie Radikale sind hochreaktive Moleküle, die Zellen und ihre DNA schädigen können
• Alterung, Rauchen, Vergiftungen, chronische Entzündungen, Übergewicht, Typ-2-Diabetes und ungesunde Essgewohnheiten können das Risiko von oxidativem Stress erhöhen

Mediterrane Ernährung, andere Ernährungsweisen und Darmflora

Die traditionelle mediterrane Ernährung hat nach Ansicht der Wissenschaftler auch eine schützende Wirkung auf das Gehirn. Dies ist vor allem auf die großen Mengen an Olivenöl und Gemüse, Fisch und Fleisch in Kombination mit Rotwein in Maßen zurückzuführen. Diese Art der Ernährung ist reich an Omega-3-Fettsäuren, Vitamin B12 und verschiedenen Polyphenolen, die alle eine antioxidative und entzündungshemmende Wirkung haben. Die mediterrane Ernährung erhöht auch den Osteocalcinspiegel, was die Synthese von BDNF im Hippocampus erhöhen kann.
Die kurzfristige Einnahme der Keto-Diät mit ihrem hohen Fettgehalt stimuliert auch die BDNF-Synthese und Neuroplastizität, während sie bei längerer Einnahme den umgekehrten Effekt hat. Diäten sind in der Regel wichtig für die Neuroplastizität. Unsere Ernährung wirkt sich auch auf unsere Darmflora aus, die für das Gehirn und für unsere Stimmung wichtig ist.

Selen und Neuroplastizität

Anderen Studien zufolge ist Selen auch für die Neuroplastizität wichtig, allerdings über andere Mechanismen. Offenbar hilft Selenoprotein P, ein selenhaltiges Protein, dem Gehirn, neue Neuronen zu bilden. Dies ist ein nützliches Wissen, da Selenmangel recht häufig vorkommt, aber auch, weil viele ältere oder behinderte Menschen beim körperlichen Training, das gut für die Neuroplastizität ist, überfordert sind. Im folgenden Artikel können Sie mehr darüber lesen:

»Selen fördert die Bildung neuer Gehirnzellen«

Quellen:

Marc Fakhoury et al. Exercise and Dietary Factors Mediate Neural Plasticity Through Modulation of BDNF Signaling Brain Plasticity 2022

Influences of Vitamin B12 Supplementation on Cognition and Homocysteine in Patients with Vitamin B12 Deficiency and Cognitive Impairment. Nutrients 2022

Odette Leiter et al. Selenium mediates exercise-induced adult neurogenesis and reverses learning deficits induced by hippocampal injury and aging. Cell Metabolism. 3. Februar 2022