Im Alter lassen unsere kognitiven Fähigkeiten nach. Während manche Menschen noch bis ins hohe Alter geistig fit sind, leiden andere unter starken Beinträchtigungen ihres Gedächtnisses. Mit rund zwei Drittel aller Fälle ist Alzheimer die häufigste Demenzform, die mit einem Verlust der kognitiven Fähigkeiten einhergeht. Laut aktuellen Forschungen könnten schon sechs Minuten intensives Training den Ausbruch der Alzheimer-Krankheit verzögern.

Welche Folgen Alzheimer für das Gehirn hat

Spezielle Nervenzellen in unserem Gehirn sorgen für eine funktionierende Informationsübertragung, damit wir täglich hochkomplexe Aufgaben ausüben können. Bei Menschen mit Demenz geht die Funktion einiger Nervenzellen immer mehr verloren, sodass sie nicht mehr in der Lage sind, richtig miteinander zu kommunizieren. Als mögliche Ursache gelten hierfür u.a. die Ablagerungen von bestimmten Eiweißen im Gehirn, z.B. Amyloid-Plaques und Tau-Fibrillen, die vom Körper nicht abgebaut werden können.

Als Folge der Funktionsstörungen treten Gedächtnis- und Orientierungsstörungen, Störungen der Sprachen, des Denk- und Urteilsvermögens sowie Persönlichkeitsveränderungen auf. Einmal verloren gegangene Nervenzellen können nur sehr schwer ersetzt werden, wenn überhaupt. Leider gibt es immer noch keine Heilung für diese lähmende Erkrankung, auch wenn Forscher nach neuen Möglichkeiten suchen, um das Fortschreiten der Krankheit zu verlangsamen. Neue Forschungen, die im Journal of Physiology veröffentlicht wurden, legen nahe, dass hochintensives Training die Lebensdauer eines gesundes Gehirns verlängern und das Auftreten von neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson verzögert.

Intensives Training fördert die Neuroplastitzität

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass kurzes, aber intensives Radfahren die Produktion eines spezialisierten Proteins erhöht, das wichtig für das Lernen und Gedächtnis ist und das Gehirn vor kognitivem Verfall schützen kann. Bei diesem Protein handelt es sich um den Wachstumsfaktor BDNF (brain-derived neurotrophic factor), das die Neuroplastizität fördert (die Fähigkeit des Gehirns, neue Verbindungen und Bahnen zu bilden) und das Überleben von Neuronen. Tierstudien konnten belegen, dass eine Erhöhung dieses Proteins die Bildung und Speicherung von Erinnerungen anregt, die Lernfähigkeit steigert und die kognitive Leistungsfähigkeit verbessert. Um den Einfluss von Fasten und Bewegung auf die BDNF-Produktion auseinanderzuhalten, verglichen die Forscher der University of Otago, Neuseeland, die folgenden Faktoren:

• Fasten für 20 Stunden,
• Leichtes Training (90-minütiges Radfahren mit geringer Intensität),
• Hochintensives Training (sechs Minuten kräftiges Radfahren),
• Kombiniertes Fasten und Bewegung.

Dabei stellten sie fest, dass kurzes, aber intensives Training die beste Strategie war, um den BDNF zu erhöhen, verglichen mit einem Fastentag mit oder ohne einer längeren Sitzung mit leichtem Training. Der BDNF stieg um das Vier- bis Fünffache im Vergleich zu Fasten (keine Änderung der BDNF-Konzentration) oder längerer Aktivität. Auch wenn die Ursachen für diese Unterschiede noch nicht klar sind und näher untersucht werden müssen, könnte der beobachtete Anstieg von BDNF während des Trainings laut den Experten auf die erhöhte Anzahl von Blutplättchen (den kleinsten Blutkörperchen) zurückzuführen sein, die große Mengen an BDNF speichern. Die Konzentration der im Blut zirkulierenden Blutplättchen wird durch Bewegung stärker beeinflusst als durch Fasten. Weitere Forschungen sind im Gange, um tiefer in die Auswirkungen von Kalorienrestriktion und Bewegung einzutauchen, um den Einfluss auf BDNF und die kognitiven Vorteile zu unterscheiden.

Bestimmte Gehirnproteine haben neuroprotektive Wirkung

Bereits frühere Forschungen haben gezeigt, dass Bewegung die Gehirnfunktion verbessern und das Auftreten von neurodegenerativen Erkrankungen drosseln oder verhindern kann. Untersuchungen haben ergeben, dass die belastungsinduzierte Aktivierung peripherer Systeme wie Muskeln, Darm, Leber und Fettgewebe die neurale Plastizität beeinflussen kann.

Es wurde festgestellt, dass Cathepsin B (CTSB), ein Myokin, und der aus dem Gehirn stammende neurotrophe Faktor (BNDF) robuste neuroprotektive Wirkungen besitzen. In einer Studie untersuchten die Forscher, ob eine Erhöhung der aeroben Trainingsintensität die Menge an CTSB und BDNF, die im Blut zirkulieren, erhöhen würde.  Die Probanden absolvierten ein intensives Training auf dem Laufband. Als sie den CTSB und BDNF-Spiegel maßen, stellten die Experten fest, dass das Training  das zirkulierende CTSB bei jungen Erwachsenen unmittelbar nach dem Training erhöhte. Zudem kamen sie zu dem Schluss, das CTSB eine Rolle bei der kognitiven Kontrolle spielen kann, indem es die Verarbeitungsgeschwindigkeit moduliert, und dass sowohl moderate als auch hochintensive Intervallübungen den Serum-BDNF-Spiegel und die Arbeitsgedächtnisleistung bei jungen erwachsenen Frauen erhöhen. Auch wenn weitere Forschungen nötig sind, um die genauen Mechanismen in diesem Prozess zu verstehen, sind diese Proteine vielversprechende therapeutische Ziele, die den Beginn und das Fortschreiten kognitiver Beeinträchtigungen verzögern könnten.

Auch Ausdauertraining verbessert die Gehirnfunktion

Wissenschaftler der Universität Tsukuba haben herausgefunden, dass, obwohl beim HIIT im Vergleich zum Ausdauertraining nur etwa ein Drittel der Distanz zurückgelegt wurde, mit beiden Trainingsformen ähnliche Verbesserungen der Trainingskapazität und der Gehirnfunktion erzielt werden konnten. In Versuchen mit Ratten stellten sie fest, dass sowohl Ausdauerlauf als auch HIIT zu Gewichtsverlust, größerer Muskelmasse und der Fähigkeit führten, im Vergleich zu Kontrollen länger zu trainieren; Ratten in beiden Gruppen zeigten ein besseres Gedächtnis für räumliche Lernversuche. Auch im Hippocampus wurde bei beiden Belastungsformen eine verstärkte Zellentwicklung – Neurogenese – beobachtet. Die Spiegel eines Signalproteins, das die Neurogenese fördert (BDNF), wurden jedoch durch HIIT, aber nicht durch Ausdauerlauf erhöht.

Die Vorteile von HIIT-Training

Aber worum handelt es sich beim HIIT-Training eigentlich genau? HIIT-Training steht bei Fitnessliebhabern hoch im Kurs. Dabei wechselt sich immer eine hochintensive Aktiv-Phase mit moderaten Phasen bzw. aktiven Pausen ab. In der Regel wird für 15 bis 60 Sekunden intensiv gesprintet oder eine andere intensive Übung ausgeführt, dann folgt eine Ruhepause, die etwa 10 bis 30 Sekunden dauert, bevor die nächste Hochleistungsphase folgt. Wie Studien bereits gezeigt haben, kann hochintensives Training die Gehirnleistung verbessern; diese Art von Training hat aber noch weitere Vorteile: Mitilfe von HIIT wird die Ausdauer erhöht, die Fettverbrennung stark gesteigert und es kommt zum Aufbau von Muskelmasse. Auch das Herz-Kreislauf-System profitiert. Tatsächlich erhöht HIIT den maximalen Sauerstoffverbrauch. Eine erhöhte VO2-Spitze wird mit einem längeren Leben und einem gesünderen Herzen in Verbindung gebracht.