Sport lässt Gehirnzellen spriessen
Neurowissenschaftler haben die Atombombe lieben gelernt: Die bei oberirdischen Atomwaffentests bis Anfang der 1960er Jahre entstandenen und immer noch in der Atmosphäre vorhandenen und via Nahrung aufgenommenen 14C-Kohlenstoffisotope erlauben es ihnen, die Neuroneogenese exakt zu quantifizieren. Ähnlich wie bei der Kohlenstoffdatierung in der Archäologie bestimmt man das Zellalter anhand der Isotop-Konzentration in der neuronalen DNA.
"Seit den bahnbrechenden Arbeiten, die eine Arbeitsgruppe vom Karolinska-Institut im Sommer vorgelegt hat, wissen wir, dass adulte Neuroneogenese nicht nur bei Singvögeln und Zebrafischen stattfindet, sondern auch im menschlichen Hippocampus", sagte Professor Dr. Gerd Kempermann vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen in Dresden. Jährlich werden im Hippocampus knapp 2 % aller Nervenzellen ausgetauscht.
Neue Nervenzellen im Hippocampus als "Update"
Die Frage ist: Wozu dient dieser Turnover und warum findet er gerade im Gyrus dentatus Hippocampus statt und nur dort – keine andere Hirnregion produziert lebenslang neue Neurone. Zur Erinnerung: Der Gyrus dentatus fungiert als Eingangsstation des Hippocampus. Vom entorhinalen Cortex kommende Informationen werden dort in einem Kreislauf über CA3, CA1 und Subiculum verschaltet, bis sie wieder im entorhinalen Cortex landen. "Die Verbindung vom Gyrus dentatus nach CA3 wird lebenslang immer wieder erneuert", erklärte Prof. Kempermann.
"Unsere Hypothese ist, dass diese neuen Nervenzellen dazu dienen, neue Informationen in alte Kontexte zu integrieren." Was damit gemeint ist, erklärte der Neurobiologe am Beispiel der Parkplatzsuche auf dem Weg zur Arbeit: Die neue Information, die es zu integrieren gilt, ist der genaue Standort des Autos auf dem Firmenparkplatz. Dessen Struktur ist bekannt und braucht nicht neu abgespeichert zu werden. Nötig ist also ein Update, ohne alte Inhalte zu vergessen.
Bis ins Alter neuronal flexibel bleiben
Bei degenerativen Erkrankungen, die den Hippocampus mit einbeziehen, ist genau dies das Problem: So lange alles in altbekannten Bahnen läuft, geht es lange gut. Kommen aber neue Informationen dazu, läuft das System aus dem Ruder, der Patient verliert die Orientierung, erläuterte der Experte.
"Adulte Neuroneogenese wird durch körperliche und geistige Aktivität reguliert", so Prof. Kempermann. Macht Sport also nicht nur fit, sondern auch schlau? Das kommt darauf an, welchen Sport man treibt. In einer Studie wurden Walking und Stretching verglichen: Obwohl Probanden beider Interventionsgruppen an körperlicher Fitness zulegten, profitierten kognitiv nur die Walker.
Erst Sport treiben, dann lernen
Da schliesst sich für den Dresdener Kollegen der Kreis: Untersuchungen haben nämlich gezeigt, dass gesteigerte körperliche Aktivität den Hippocampus wachsen lässt – in noch stärkerem Ausmass, als dass es durch Neuroneogenese zu erklären wäre. Die Streubreite ist allerdings gross, es gibt auch Probanden, deren Hippocampus grössenmässig nicht zulegt.
Noch besser ist es, wenn das körperliche Training in einer Umgebung stattfindet, die den Geist durch Abwechslung fordert. In Tierversuchen konnte gezeigt werden, dass Mäuse, die erst im Laufrad rannten und hinterher ein Lernprogramm absolvierten, besser abschnitten. "Also erst Jogging, dann in den Hörsaal", meinte Prof. Kempermann.
In letzter Konsequenz bedeuten die aktuellen Erkenntisse: Wer ein abwechslungsreiches Leben führt und sich viel bewegt, erhöht seine neurogene Reserve und damit die Chance, bis ins Alter neuronal anpassungsfähig zu bleiben.