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Wie reagiert das Gehirn auf einen einzigen Trainingsschritt?
Körperliche Aktivität ist bekanntermaßen gut für unsere Gesundheit, aber kann so wenig wie eine einzelne Trainingseinheit positive Auswirkungen auf das Gehirn haben? Neue Forschung untersucht.
Der "Runner high" -Effekt ist das Ergebnis davon, dass das Gehirn Opioide auf natürliche Weise produziert.
Die neue Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wird Plastizität des Gehirns, untersucht die Wirkung von akuter Übung - definiert als eine einzige Sitzung der körperlichen Aktivität - auf die menschliche Stimmung und Wahrnehmung.
Die Forschung wurde von Wissenschaftlern des Zentrums für Neurowissenschaften an der New York University (NYU) in New York City durchgeführt.
Wie die Autoren der neuen Studie erklären, wurden, obwohl bereits Forschungen über die Auswirkungen von akuter Bewegung auf Kognition und Stimmung durchgeführt wurden, weniger Studien auf die neurobiologischen Grundlagen dieser Effekte fokussiert.
Es ist wichtig, sich auf die Auswirkungen einer einzelnen Übungssitzung zu konzentrieren, da dies den Forschern hilft, besser zu verstehen, wie sich eine anhaltende Bewegung über einen längeren Zeitraum hinweg zu langfristigen Veränderungen im Gehirn auswirkt.
Neben der Zusammenfassung der vorhandenen Erkenntnisse konzentriert sich die neue Übersicht auch auf die kognitiven und Verhaltensänderungen, die nach einer intensiven einzelnen Übungsstunde sowohl bei Menschen als auch bei Nagetieren auftreten. Die Übersicht hebt auch die Stärken und Grenzen der aktuellen Literatur hervor und zeigt Richtungen für zukünftige Forschungen auf.
Die Leiterin der Studie, Wendy A. Suzuki, Ph.D., Professorin für Neurowissenschaften und Psychologie am Centre for Neural Science der NYU, erläutert den Kontext der neuen Studie:
"Übungsinterventionen werden derzeit eingesetzt, um alles von kognitiven Beeinträchtigungen bei normalem [...] Altern bis zu motorischen Defiziten bei Parkinson-Krankheit und Stimmungszuständen bei Depressionen anzugehen." In unserem Überblick werden die neuralen Mechanismen und Wege aufgezeigt, durch die Bewegung diese klinisch relevanten Wirkungen hervorrufen kann. "
Die Übersicht untersucht hauptsächlich die Auswirkungen einer einzelnen Sitzung von Aerobic-Übungen, die etwa 1 Stunde dauert. Prof. Suzuki und ihr Team überprüften Informationen aus der Bildgebung und elektrophysiologischen Studien.
Akutes Training verbessert die Stimmung, fokussiert und reduziert Stress
Die bisherigen Forschungen zeigen, dass körperliche Aktivität gegen Neurodegeneration und andere altersbedingte Formen der kognitiven Beeinträchtigung schützen kann. Die Autoren berichten über einige Schlüsselergebnisse.
Erstens führte die akute Übung in allen untersuchten Studien durchweg zu drei Haupteffekten: bessere exekutive Funktion (die mentalen Prozesse, die uns helfen zu planen, zu fokussieren und multitasking); bessere Laune; und niedrigere Stressniveaus.
Zusätzlich zeigten die Studien, dass akutes Training mehrere ausgedehnte Hirnareale aktiviert. "Eine der dramatischsten Auswirkungen", schreiben die Autoren, "ist die Veränderung der neurochemischen Ebenen."
Dazu gehören Neurotransmitter; Übung wurde gezeigt, dass die Dopamin, Adrenalin, Noradrenalin und Serotonin erhöhen. Dopamin hilft dem Gehirn zu lernen und ist an den lohnenden Schaltungen beteiligt.
Ein gewisses Maß an körperlicher Aktivität scheint in der Lage zu sein, Serotonin zu erhöhen, was sowohl bei Menschen als auch bei Nagern Angstzustände und Depressionen lindert.
Darüber hinaus schien eine einzige Trainingseinheit die Anzahl der so genannten Neuromodulatoren zu erhöhen. Dazu gehören endogene Opioide und Endocannabinoide - das heißt "sich wohl fühlen" chemische Substanzen, die vom Gehirn natürlich produziert werden, wenn wir trainieren. Sie sind Ausdruck für die hohe Wirkung und die trainingsbedingten Euphoriezustände des Läufers.
Endogene Opioide sind an der Reaktion des Gehirns auf Schmerz und Stress sowie auf Selbstkontrolle und Belohnung beteiligt.
Einer der schwierigsten Bereiche für zukünftige Forschungen ist das Verständnis der Beziehung zwischen den neurochemischen Veränderungen nach dem Training, die bei Nagetieren gefunden werden, und den Verhaltensweisen, die bei Menschen gefunden werden.
Dies ist auf eine "Lücke" in der aktuellen Literatur zurückzuführen, die von den Forschern signalisiert wurde, wo eine unzureichende Anzahl von Studien die kognitiven und verhaltensmäßigen Auswirkungen von akuter Bewegung bei Nagetieren untersucht haben.
"Die in dieser Übersicht vorgestellten Studien zeigen deutlich, dass akute körperliche Aktivität tief greifende Auswirkungen auf die Gehirnchemie und -physiologie hat, was wichtige Implikationen für kognitive Verbesserungen in gesunden Populationen und die Behandlung von Symptomen in klinischen Populationen hat.
Studieren Sie Co-Autorin Julia C. Basso, Ph.D., Zentrum für Neurowissenschaften an der NYU
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