Das menschliche Gehirn ist ein komplexes Organ, das für eine Vielzahl von Funktionen verantwortlich ist, von der Steuerung unserer Bewegungen und Sinne bis hin zu unseren Gedanken und Emotionen. Obwohl es nur etwa zwei Prozent des Körpergewichts ausmacht, verbraucht es etwa 20 Prozent des gesamten Sauerstoff- und Energiebedarfs des Körpers. Um diese vielfältigen Aufgaben zu bewältigen, benötigt das Gehirn eine Vielzahl von Nährstoffen, die entweder über die Nahrung aufgenommen oder aus einzelnen Nahrungsbestandteilen gebildet werden müssen. Proteine, Fette, Vitamine und Mineralstoffe spielen alle eine entscheidende Rolle für die Gesundheit und Funktion des Gehirns.
Die Bedeutung von Fetten für das Gehirn
Das Gehirn besteht zu über 50 Prozent aus Fett, wobei ungesättigte Fettsäuren eine besonders wichtige Rolle spielen. Sie beeinflussen die Größe des Gehirns, die Menge der Zellen und sind maßgeblich am Lernvermögen eines Menschen beteiligt. Essentielle Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren sind hierbei von besonderer Bedeutung. So bestehen beispielsweise 20 Prozent des Fettes im Gehirn aus Docosahexaensäure (DHA), einer Omega-3-Fettsäure.
Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren
Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren sind Bestandteile der Zellmembranen und sorgen dafür, dass die Nervenzellen elektrische Impulse übertragen können. Omega-3-Fettsäuren schützen zudem das Nervensystem vor altersbedingten Schädigungen. Es ist jedoch wichtig, auf die richtige Balance zwischen Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren zu achten. Eine zu hohe Aufnahme von Omega-6-Fettsäuren kann die Wirkung der Omega-3-Fettsäuren behindern und das Nervensystem sogar schädigen. Ernährungswissenschaftler empfehlen ein Verhältnis von 5:1, damit beide Nährstoffe optimal wirken können. In der hiesigen Ernährung liegt das Verhältnis oft bei 20:1.
Lecithin und Lipamine
Neben Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren spielen auch andere fettähnliche Substanzen eine wichtige Rolle für die Funktion des Gehirns. Hierzu gehört Lecithin, auch bekannt als Phosphatidylcholin. Lecithin ist ein wichtiger Bestandteil der Zellmembranen, insbesondere von Gehirn- und Nervenzellen. Es ist nicht nur für den Ionentransport durch die Zellmembranen zuständig, sondern isoliert auch die Nervenfortsätze und sorgt für die reibungslose Weitergabe von Nervenimpulsen. Lecithin wird zudem in Nerven und Gehirn zu Acetylcholin umgewandelt, einem bedeutenden Neurotransmitter des Nervensystems. Hohe Gehalte an Lecithin finden sich in Walnüssen, Eiern, Mais, Erbsen, Sojaprodukten, Lupinen und Buttermilch. Ein weiteres wichtiges Phospholipid ist das Phophatidylserin, auch Lipamin-PS genannt. Es ist verstärkt in Nervenzellen zu finden und wird von Wissenschaftlern für die kognitive Leistungsfähigkeit des Gehirns verantwortlich gemacht.
Die Rolle von Proteinen und Aminosäuren
Proteine spielen als Lieferanten von Aminosäuren eine wichtige Rolle für unser Gehirn. Diese Proteinbausteine dienen nicht nur als Baumaterial von Körpergeweben, Nerven und Gehirn, sondern sind auch für die Herstellung der Neurotransmitter und die Funktion des Nervennetzwerks sehr wichtig. Daher sind die Aminosäuren unentbehrlich für eine gute Leistung unseres Gehirns.
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Tryptophan und Serotonin
Auch unsere Stimmung hängt von bestimmten Aminosäuren ab. Tryptophan beispielsweise wird im Gehirn in das Hormon Serotonin umgewandelt. Dieses sorgt unter anderem für gute Laune und regelt unseren Schlaf-Wach-Rhythmus. Außerdem ist es als wichtiger Botenstoff für die Übertragung von Nervenimpulsen zuständig. Tryptophan ist in vielen Lebensmitteln enthalten, beispielsweise in Geflügel, Fisch, Milchprodukten, Nüssen und Bananen. Eine andere Aminosäure, das Isoleucin, verbessert das Denkvermögen und wirkt sich positiv auf unsere Psyche aus. Bei Personen mit Psychosen fanden Wissenschaftler vermehrt niedrige Isoleucinspiegel.
Ausgewogene Proteinzufuhr
In der Regel nimmt der Durchschnittsdeutsche eher zu viel als zu wenig Protein auf. Ein Mangel an essenziellen Aminosäuren ist daher nur bei extrem einseitiger Ernährung zu befürchten. Dagegen kann sich zu viel Protein ungünstig auswirken: Nicht nur die Blutgefäße können in Mitleidenschaft gezogen werden, sondern eine Überversorgung kann auch auf die Stimmung schlagen. Denn bei einem Überangebot an Eiweiß konkurrieren viele Aminosäuren mit Tryptophan um die gleichen Transportwege ins Gehirn.
Vitamine und Mineralstoffe für die Gehirnfunktion
Alle Vitamine sind für die Gehirnfunktion von Bedeutung. So fungieren beispielsweise die Vitamine A, C und E als Antioxidanzien und machen freie Radikale unschädlich. Sie schützen somit Nerven und Gefäße und sorgen für ein gute Gehirnleistung im Alter. Vitamin E steigert außerdem die geistige Leistung, allerdings nur, wenn tatsächlich ein Mangel besteht. Die B-Vitamine sind vor allem an der Bildung von Neurotransmittern beteiligt und spielen bei der Bereitstellung von Energie eine wichtige Rolle. Sie sind daher für die normale Funktion unseres Gehirns besonders bedeutsam, weil es wie eingangs erwähnt fast ein Fünftel unserer Körperenergie benötigt. Ein Mangel an B-Vitaminen schlägt sich demnach in einer schlechten Gedächtnisleistung und Konzentrationsschwäche nieder. Mineralstoffe sind für die Gehirnfunktion ebenfalls unentbehrlich. So ist Calcium an der Weiterleitung von Nervenimpulsen maßgeblich beteiligt. Auch Natrium und Kalium unterstützen die Funktion der Nervenzellen; Phosphor braucht das Gehirn zur Energieproduktion. Das gilt auch für Magnesium, das unverzichtbar für die Freisetzung von Energie aus ATP ist. Magnesium schützt unser Nervensystem außerdem vor Stress. Denn es unterbricht die Kettenreaktion, die zur Ausschüttung der Stresshormone Adrenalin und Noradrenalin führt.
Ausgewogene Zufuhr von Vitaminen und Mineralstoffen
Liegen keine chronischen Erkrankungen oder sehr einseitige Ernährungsweisen vor, nehmen wir all diese Mineralstoffe in ausreichenden Mengen auf. Eine zusätzliche Zufuhr über Nahrungsergänzungsmittel kann die Aufnahme einzelner Mineralstoffe beeinträchtigen und daher mehr schaden als nutzen. So stört beispielsweise eine hohe Eisenaufnahme die Magnesiumverwertung und eine hohe Zinkeinnahme kann zu Kupfermangel führen.
Energieversorgung des Gehirns
Ganz wichtig für eine gute Hirnleistung ist die Energiezufuhr. Die wesentliche Energiequelle des Gehirns ist Glucose, ein Einfachzucker. Der Glucosespiegel im Blut sollte möglichst konstant sein, damit das Gehirn kontinuierlich mit Energie versorgt wird. Schwankt der Blutzuckerspiegel zu stark, kann es zu geistiger Erschöpfung, Schwindel, Verwirrtheit oder Krämpfen kommen.
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Komplexe Kohlenhydrate bevorzugen
Wichtig ist es daher, den Körper kontinuierlich, also mehrmals am Tag, mit Energie zu versorgen. Besonders geeignet sind Lebensmittel, die vor allem komplexe Kohlenhydrate enthalten wie Vollkornprodukte, Reis, Gemüse und Obst. Aus diesen geht die Glucose nur langsam ins Blut über und der Blutzuckerspiegel steigt allmählich an. Einfachzucker aus Traubenzuckerplättchen, Süßigkeiten oder Limomonade führen dagegen zu einem raschen Anstieg des Blutzuckers und einer schnellen, starken Ausschüttung von Insulin. Das Hormon sorgt umgehend für den Abtransport des Zuckers in die Zellen, folglich sinkt der Blutzuckerspiegel rasch wieder ab. Darunter leidet auch die Energieversorgung des Gehirns.
Flüssigkeitszufuhr
Flüssigkeit ist für unser Gehirn besonders wichtig. 83 Prozent des Blutes bestehen aus Wasser. Trinken wir nicht genug, wird das Blut dickflüssiger. Es fließt langsamer und kann nicht mehr so viele Stoffe transportieren. Das beeinträchtigt die Gehirnleistung; Konzentration und Aufmerksamkeit leiden. Studien ergaben, dass die geistige Leistungsfähigeit bei einem Flüssigkeitsdefizit nachlässt. Dagegen verbesserte eine ausreichend hohe Flüssigkeitszufuhr Aufmerksamkeit, Lernleistung und Schulnoten von Schülern bzw. Studenten. Offenbar spricht die kognitive und mentale Leistungsfähigkeit sensibel auf Änderungen der Flüssigkeitsversorgung an. Ausreichend Flüssigkeit nimmt man mit täglich 1,5 bis zwei Litern auf. Am besten sind Mineralwässer, Kräuter- und Früchtetees.
Koffein mit Vorsicht genießen
Kaffee und andere coffeinhaltige Getränke sind dagegen mit Vorsicht zu genießen. Sie machen nur kurzfristig wach und leistungsfähiger. Coffein wird sehr rasch aus dem Magen-Darm-Trakt ins Blut aufgenommen und passiert schnell die Blut-Hirn-Schranke. Dort erweitert es die Blutgefäße, wodurch die Großhirnrinde mit mehr Sauerstoff versorgt wird. Zudem ähnelt Coffein in seiner chemischen Struktur dem Adenosin, einem Nebenprodukt des Energiestoffwechsels im Gehirn. Die Aufgabe des Adenosins besteht unter anderem darin, das Gehirn vor Überanstrengung zu schützen. Coffein setzt sich aufgrund seiner ähnlichen Struktur nun auf dieselben Rezeptoren. So kann das Adenosin nicht mehr andocken. Die Nervenbahnen bekommen daher kein Signal mehr, langsamer zu arbeiten. Coffein verhindert somit die beruhigende Wirkung des Adenosins. Man bleibt länger wach, aufmerksam und konzentriert. Sobald die Coffeinwirkung nachlässt, tritt die Müdigkeit bei vielen dafür umso so stärker ein. Außerdem entwickeln wir relativ rasch eine Toleranz gegen Coffein, wenn wir regelmäßig mehr als drei Tassen Kaffee pro Tag trinken. Die Nervenzellen reagieren auf das fehlende Adenosin-Signal und bilden mehr Rezeptoren aus.
Ernährungsempfehlungen für ein gesundes Gehirn
Es gibt weder bestimmte Lebensmittel noch Zauberpillen, die man nur zu schlucken braucht, um eine "Intelligenzbestie" zu werden. Wer versucht, durch Supplemente seine Hirnleistung zu fördern, kann vielmehr genau das Gegenteil erreichen. So macht beispielsweise Tryptophan im Übermaß müde und zu viele Omega-6-Fettsäuren schädigen das Nervensystem. Richtige Ernährung ist für die optimale Leistung des Gehirns wichtig. Doch alle dafür notwendigen Nährstoffe sind in unserer Nahrung in ausreichender Menge enthalten. Besser bedient ist also, wer sich gesund und abwechslungsreich ernährt, den Schwerpunkt auf pflanzliche Lebensmittel legt, des Öfteren bewegte Pausen an der frischen Luft einlegt und ab und zu ein paar Runden Gehirnjogging in Form von Kreuzworträtseln oder anderen kniffligen Aufgaben betreibt.
Die Bedeutung einer ausgewogenen Ernährung
Eine ausgewogene Ernährung, die reich an Obst, Gemüse, Vollkornprodukten, magerem Eiweiß und gesunden Fetten ist, liefert dem Gehirn die notwendigen Nährstoffe, um optimal zu funktionieren. Es ist wichtig, auf eine ausreichende Zufuhr von Omega-3-Fettsäuren, Vitaminen und Mineralstoffen zu achten. Zudem sollte man den Konsum von stark verarbeiteten Lebensmitteln, zuckerhaltigen Getränken und gesättigten Fetten einschränken.
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Die Rolle des Lebensstils
Neben der Ernährung spielen auch andere Faktoren eine wichtige Rolle für die Gesundheit des Gehirns. Regelmäßige Bewegung, ausreichend Schlaf und Stressmanagement können die kognitive Funktion verbessern und das Risiko von neurodegenerativen Erkrankungen verringern.
Trans-Fettsäuren: Eine Gefahr für das Gehirn?
Trans-Fettsäuren (TFA) sind ungesättigte Fettsäuren, bei denen mindestens eine Fettsäure räumlich "falsch" angeordnet ist. Sie entstehen hauptsächlich während der industriellen Verarbeitung von Lebensmitteln, können aber auch natürlich in Milch und Fleisch von Wiederkäuern vorkommen. Industriell entstandene Trans-Fettsäuren wirken sich negativ auf den Cholesterinspiegel aus und verschlechtern wahrscheinlich die Insulinempfindlichkeit. Ein hoher Konsum transfettsäurereicher Lebensmittel schien ebenfalls die Gallensteinbildung zu fördern. Aus gesundheitlicher Sicht ist eine möglichst niedrige Zufuhr von Trans-Fettsäuren anzustreben, insbesondere für Kinder und Jugendliche.
Natürliche und künstliche Trans-Fettsäuren
Natürliche Trans-Fettsäuren sind in Milch und Fleisch von Wiederkäuern zu finden, während industriell produzierte Trans-Fettsäuren überwiegend in Backwaren, einigen Margarinen und Fertigprodukten vorkommen. Umso höher die Produktionstemperatur ist, umso höher ist meist auch der Gehalt an Trans-Fettsäuren im Endprodukt.
Empfehlungen zur Aufnahme von Trans-Fettsäuren
Die Aufnahme an Trans-Fettsäuren sollte bei 1 bis maximal 2 % der gesamten täglichen Energiezufuhr liegen. Das Bundesinstitut für Risikobewertung kam im Jahr 2013 zu dem Schluss, dass die tatsächliche Zufuhr an Trans-Fettsäuren in Deutschland unbedenklich ist. Ab dem 2. April 2021 gilt in der Europäischen Union zudem ein neuer Grenzwert für die Gehalte an industriellen Trans-Fettsäuren in Höhe von zwei Prozent.
Die Darm-Hirn-Achse: Eine wichtige Verbindung
Die Darm-Hirn-Achse ist eine bidirektionale Kommunikationsverbindung zwischen dem Darm und dem Gehirn. Sie spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung verschiedener physiologischer Prozesse, einschließlich der Gehirnfunktion. Die Darmflora, die Gesamtheit der Mikroorganismen, die im Darm leben, kann die Gehirnfunktion über verschiedene Mechanismen beeinflussen, wie z. B. die Produktion von Neurotransmittern und die Modulation des Immunsystems.
Einfluss der Ernährung auf die Darmflora
Die Ernährung hat einen großen Einfluss auf die Zusammensetzung und Funktion der Darmflora. Eine Ernährung, die reich an Ballaststoffen, Obst und Gemüse ist, fördert das Wachstum von nützlichen Bakterien im Darm. Im Gegensatz dazu kann eine Ernährung, die reich an Zucker, Fett und verarbeiteten Lebensmitteln ist, das Wachstum von schädlichen Bakterien fördern.
Die mediterrane Ernährung: Ein Vorbild für die Gehirngesundheit
Die mediterrane Ernährung, die reich an Obst, Gemüse, Vollkornprodukten, Olivenöl und Fisch ist, wird mit einer verbesserten Gehirnfunktion und einem geringeren Risiko von neurodegenerativen Erkrankungen in Verbindung gebracht. Sie fördert eine gesunde Darmflora und liefert dem Gehirn die notwendigen Nährstoffe, um optimal zu funktionieren.
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