Sport und Gehirn im Alter: Kann regelmäßiges Ausdauertraining die Lernfähgkeit verbessern und die alters-assoziierte Hirnatrophie verlangsamen?

Fragestellung: Epidemiologische Arbeiten legen einen positiven Effekt von körperlicher Aktivität auf die Gehirnfunktionen nahe, insbesondere im höheren Lebensalter. Tierexperimentelle Studien zeigen, dass körperliches Training molekulare Signalkaskaden aktiviert, die fördernd auf die Gehirnplastizität wirken, eventuell über die Freisetzung spezieller Neurotrophine. Bisher fehlen jedoch kontrollierte Studien beim Menschen, welche die Auswirkung von regelmäßiger körperlicher Aktivität auf die Lernkapazität untersuchen und die zugrundeliegenden Mechanismen beleuchten. Die vorliegende Studie soll zeigen, ob und wie regelmäßige körperliche Aktivität das Lernvermögen steigern kann.

Methoden: In der Ende 03/2007 abgeschlossenen interventionellen Studie (6 Monate 3x/Woche Nordic Walking versus Kontrollprogramm) liegt aktuell die Querschnittsuntersuchung (Baseline-Messung) vor. 54 gesunde Probanden (55–78J., 34 Frauen) wurden hinsichtlich ihrer bisherigen körperlichen Aktivität und ihres Trainingsstatus untersucht (Laktatschwelle, Fahrradergometrie, Sportfragebogen). Sie erhielten eine detaillierte neuropsychologische Testung und eine verbal-assoziative Lernaufgabe. Der Neurotrophinspiegel im Blut und die Dichte der grauen Gehirnsubstanz (voxel-basierte Morphometrie, VBM) wurden untersucht.

Ergebnisse: Für die Querschnittserhebung zeigte sich in der multiplen Regressionsanalyse, dass regelmäßige körperliche Aktivität ein positiver Prädiktor für assoziatives Lernen und exekutive Funktionen ist (p<0,05), auch unter Berücksichtigung möglicher Störvariablen (Alter, Geschlecht, Body Mass Index, Blutdruck, Ausbildungsjahre). In der VBM zeigte sich eine positive Korrelation von körperlicher Aktivität mit der Dichte der grauen Substanz in linksseitigen präfrontalen Hirnarealen und im Hippocampus.

Schlussfolgerungen: Lernfähigkeit und exekutive Funktonen sind vom altersassoziierten Abbau kognitiver Funktionen bevorzugt betroffen, ebenso wie die an diesen Funktionen massgeblich beteiligten Hirnregionen des Hippocampus und präfrontalen Kortex. Bessere Lern- und exekutive Leistungen – assoziiert mit einer höheren Dichte der zugehörigen Hirnregionen – bei körperlich aktiveren Probanden zeigen, dass diese Funktionen besonders von Interventionen profitieren könnten, die die Ausschüttung von Neurotrophinen anregen.

Die Analyse des interventionellen Teils der Studie einschließlich der Neurotrophinspiegel werden in Kürze vorliegen.