Mit zunehmendem Alter bemerken viele Menschen eine Abnahme ihrer kognitiven Fähigkeiten. Das Gehirn, das Organ, das für Denken, Gedächtnis und Problemlösung verantwortlich ist, unterliegt einem natürlichen Alterungsprozess. Neue Studien geben nun Aufschluss darüber, wie unser Gehirn altert und welche Faktoren diesen Prozess beeinflussen können.
Der natürliche Alterungsprozess des Gehirns
Bis zum Alter von etwa 25 Jahren reift und entwickelt sich das Gehirn stetig weiter. Danach beginnt ein langsamer Abbauprozess. Dieser Abbau betrifft nicht nur Menschen, sondern auch andere Lebewesen wie Schimpansen, die im Alter weniger beweglich sind und länger für die Nahrungssuche benötigen.
Was den Menschen von Schimpansen unterscheidet, sind seine komplexen kognitiven Fähigkeiten wie Sprache und rationale Entscheidungsfindung. Interessanterweise zeigen Studien, dass gerade die Hirnbereiche, die sich beim Menschen am stärksten entwickelt haben, auch die größten Alterungseffekte aufweisen.
"Last in, first out" - Ein Erklärungsansatz
Ein Erklärungsansatz für die Alterung des Gehirns ist das Prinzip "Last in, first out". Dieses Prinzip besagt, dass sich die Hirnareale, die sich als letztes entwickeln, auch als erstes wieder abbauen. Dazu gehört vor allem der präfrontale Kortex, eine Region im Gehirn, die für kognitive Prozesse wie Denken, Planen und Problemlösen von Bedeutung ist.
Studien zeigen, dass im Alter die Anzahl der Zellen im Gehirn abnimmt und eine Ausdünnung des Gewebes stattfindet. Allerdings geschieht dies in manchen Bereichen stärker als in anderen.
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Die "Gehirn-Uhr" - Vorhersage des individuellen Alterungsprozesses
Ein Forschungsteam aus Chile hat eine "Gehirn-Uhr" entwickelt, um vorherzusagen, ob das menschliche Gehirn schneller altert als sein chronologisches Alter vermuten lässt. Dabei wird untersucht, wie gut die einzelnen Hirnregionen miteinander agieren. Eine Hirnalterslücke von beispielsweise zehn Jahren bei einer 50-jährigen Person bedeutet, dass ihre Gehirnleistung der einer 60-jährigen Person entspricht.
Faktoren, die die Alterung des Gehirns beeinflussen
Die Alterung des Gehirns wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, darunter:
- Lebensweise: Umweltverschmutzung, Kultur, sozioökonomische Bedingungen und Ernährung können den Alterungsprozess beschleunigen oder hinauszögern.
- Neurodegenerative Erkrankungen: Krankheiten wie Parkinson oder Alzheimer können die Alterung des Gehirns beschleunigen.
- Genetische Grundvoraussetzungen: Die genetische Veranlagung kann die Anfälligkeit für altersbedingte Veränderungen beeinflussen.
Der Einfluss von Bildung auf die Gehirnalterung
Lange Zeit galt die Annahme, dass Bildung die Alterung des Gehirns verlangsamen kann. Neuere Forschungsergebnisse des europäischen Forscherverbands "Lifebrain" widerlegen jedoch diesen Zusammenhang. Demnach hat die Anzahl der Bildungsjahre keinen Einfluss auf die Abnahme der grauen Substanz im Gehirn, also das Absterben von Nervenzellen.
Allerdings bedeutet dies nicht, dass Bildung generell keinen Einfluss auf die Gehirnalterung hat. Vielmehr kommt es darauf an, was Menschen nach der Schulzeit und Ausbildung bis zum Rentenalter tun. Eine anspruchsvolle berufliche Tätigkeit, kontinuierliche Weiterbildung, Bewegung, eine ausgewogene Ernährung, ein großes soziales Netzwerk und eine intellektuell stimulierende Umgebung können die Alterung des Gehirns positiv beeinflussen.
Die Rolle der Genaktivität bei der Gehirnalterung
Forschende am Max-Planck-Institut für Psychiatrie haben herausgefunden, dass sich die Genaktivität in verschiedenen Zelltypen des Gehirns im Laufe des Lebens verändert. Diese Veränderungen können dazu führen, dass bestimmte Prozesse nicht mehr so schnell ablaufen wie früher, was zu Vergesslichkeit im Alter führen kann.
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Besonders betroffen ist ein bestimmter Typ von Nervenzellen, der eine wichtige Rolle bei der Kommunikation zwischen den Neuronen spielt. Veränderungen in der Genaktivität dieses Zelltyps können sowohl durch den normalen Alterungsprozess als auch durch psychiatrische Erkrankungen beeinflusst werden.
Schichtspezifische Veränderungen in der Hirnrinde
Die Hirnrinde, auch Neokortex genannt, ist für höhere kognitive Funktionen wie Denken, Planen und Entscheidungsfindung verantwortlich. Sie besteht aus sechs verschiedenen Schichten, die jeweils eigene Funktionalitäten und eine eigene Anatomie aufweisen.
Tübinger Forschenden ist es gelungen, die Dicke der verschiedenen Hirnschichten separat am lebenden Menschen zu messen. Dabei stellten sie fest, dass nicht alle Schichten gleich stark altern. Während die tieferen Schichten der Hirnrinde mit dem Alter abnehmen, bleiben die mittleren und oberflächlichen Schichten weitgehend erhalten.
Die Bedeutung der tieferen Hirnschichten für die Signalverarbeitung
Die tieferen Hirnschichten spielen eine wichtige Rolle bei der Filterung von Informationen und der Konzentration. Da diese Schichten im Alter dünner werden, fällt es älteren Menschen oft schwerer, störende Umgebungsgeräusche auszublenden oder sich auf mehrere Dinge gleichzeitig zu konzentrieren.
Die mittleren Schichten der Hirnrinde, in denen hereinkommende Signale verarbeitet werden, scheinen hingegen widerstandsfähiger gegen den Alterungsprozess zu sein. Dies könnte erklären, warum ältere Menschen oft bemerkenswerte Fähigkeiten besitzen, ihre Umgebung präzise wahrzunehmen und komplexe kognitive Aufgaben zu lösen.
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Nutzungabhängige Plastizität des Gehirns
Die Daten deuten darauf hin, dass das Gehirn die Teile der Hirnrinde vor dem Verfall bewahrt, die es auch häufig nutzt. Dies wird als nutzungsabhängige Plastizität des Gehirns bezeichnet.
Vaskularisierung und Gehirnalterung
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Gehirnalterung ist die Vaskularisierung, also die Versorgung des Gehirns mit Blutgefäßen. Mini-Schlaganfälle, die zu Mikro-Läsionen führen, sind ein weit verbreitetes Phänomen bei älteren Menschen und können zu Volumenverlust im Gehirn führen, da die Nährstoffzufuhr dadurch abgeschnitten wird. Es gibt Hinweise darauf, dass Alterserscheinungen wie Schwierigkeiten mit der Balance oder Konzentration mit diesen mikrovaskulären Verletzungen zusammenhängen könnten.
Strategien zur Hinauszögerung des Alterungsprozesses
Obwohl die genetischen Grundvoraussetzungen nicht beeinflusst werden können, gibt es Möglichkeiten, den Alterungsprozess des Gehirns hinauszuzögern:
- Körperliche Aktivität: Regelmäßige Bewegung fördert die Konnektivität zwischen den verschiedenen Hirnbereichen.
- Ausgewogene Ernährung: Eine mediterrane Diät kann die Gehirngesundheit und kognitive Fähigkeiten positiv beeinflussen.
- Soziale Interaktion: Soziale Kontakte und Aktivitäten tragen zur kognitiven Gesundheit bei.
- Geistige Stimulation: Eine anspruchsvolle berufliche Tätigkeit, kontinuierliche Weiterbildung und eine intellektuell stimulierende Umgebung können die Gehirnalterung positiv beeinflussen.
Resilienz im Alter
Einige Menschen scheinen widerstandsfähiger gegen den altersbedingten Abbau der kognitiven Fähigkeiten zu sein. Forschende untersuchen, welche biologischen Mechanismen diese Menschen schützen. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Gehirne von kognitiv gesunden, resilienten älteren Menschen besser intern vernetzt sind.