Viele Menschen sorgen sich mit zunehmendem Alter um ihre geistige Leistungsfähigkeit. Mit einer immer älter werdenden Bevölkerung steigt auch die Zahl der Demenz-Erkrankungen. Glücklicherweise deuten wissenschaftliche Erkenntnisse darauf hin, dass eine gesunde Ernährung einen starken Einfluss auf unsere kognitiven Fähigkeiten und unser Gedächtnis hat. Darüber hinaus gibt es weitere Maßnahmen, die jeder selbst in die Hand nehmen kann, um das Alzheimer-Risiko zu reduzieren.
Die Rolle der Ernährung: Die MIND-Diät
Eine Ernährungsform, die sich besonders hervorhebt, ist die MIND-Diät, kurz für Mediterranean-DASH Intervention for Neurodegenerative Delay. Im Jahr 2015 von Forschern entwickelt, kombiniert sie Elemente der Mittelmeerdiät mit Vollkornprodukten, Obst, Gemüse, Hülsenfrüchten und Olivenöl mit der obst- und gemüsereichen DASH-Diät, die zur Vorbeugung oder Behandlung von Bluthochdruck dient.
Studien zeigen, dass das Gehirn unter der MIND-Diät besser arbeitet. Sie könnte sogar den altersbedingten kognitiven Verfall verlangsamen und eine Rolle beim Schutz vor Alzheimer und Demenz spielen. Eine Studie begleitete Erwachsene mittleren und höheren Alters über viereinhalb Jahre. Wer die Diät besonders konsequent befolgte, hatte eine geringere Alzheimer-Rate. Selbst Teilnehmer, die sie nur teilweise umsetzten, profitierten mehr als jene, die ausschließlich der Mittelmeer- oder der DASH-Diät folgten. Eine Ernährungsumstellung lohnt sich auch noch im höheren Alter. Die Ergebnisse sind vielversprechend - und das nicht nur für ältere, sondern auch für jüngere Menschen.
Die MIND-Diät ist keine strenge Diät, sondern vielmehr ein Lebensstil. Sie bietet einen klaren Rahmen, welche Lebensmittel für Gehirn und Körper besonders förderlich sind. Grundlage ist ein Punktesystem, das bewertet, wie gut die Prinzipien der MIND-Diät eingehalten werden. „Einer der Vorteile der MIND-Diät ist, dass man sie nicht perfekt befolgen muss, um von ihren Vorteilen zu profitieren“, sagt Christy Tangney, Professorin für klinische Ernährung und Mitentwicklerin der Diät an der Rush University in Chicago.
Zentrale Bestandteile der MIND-Diät
Zentrale Bestandteile der MIND-Diät sind:
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- Dunkelgrünes Blattgemüse wie Spinat, Grünkohl, Mangold, Kohl und Rucola
- Buntes Gemüse wie Spargel, Brokkoli, Rosenkohl, Karotten und Paprika
- Beeren
- Natives Olivenöl extra vergine
- Nüsse wie Mandeln, Walnüsse und Pistazien
- Vollkornprodukte wie brauner Reis, Quinoa, Dinkel, Hafer und Vollkornbrot
Vermeiden sollte man dagegen rotes und verarbeitetes Fleisch, Butter, Margarine, vollfetten Käse, Gebäck, Süßigkeiten, Fast Food und frittierte Speisen. „Eines unserer wichtigsten Ziele ist es, die Aufnahme von gesättigten Fetten und zugesetztem Zucker zu reduzieren“, sagt Tangney.
Gemeinsamkeiten mit anderen Diäten
MIND-, Mittelmeer- und DASH-Diät haben letztlich vieles gemeinsam: Sie legen Wert auf Obst, Gemüse und Vollkornprodukte und meiden gesättigte Fette, verarbeitetes Fleisch und Zucker. Viele Lebensmittel der MIND-Diät, etwa grünes Blattgemüse und Beeren, sind reich an sekundären Pflanzenstoffen, sogenannten Flavonoiden. Sie wirken stark antioxidativ und entzündungshemmend, erklärt die Epidemiologin und Gesundheitswissenschaftlerin Natalia Palacios von der University of Massachusetts Lowell. „Oxidativer Stress und Entzündungen sind sehr schädlich für das Gehirn. Auch Fisch spielt eine wichtige Rolle. „Je älter wir werden, desto mehr Entzündungen treten in Gehirn und Körper auf“, erklärt Rudy Tanzi, Neurowissenschaftler und Direktor des McCance Center für Hirngesundheit am Massachusetts General Hospital in Boston. „Neuroinflammation führt zu Funktionsstörungen im Gehirn sowie zu Nervenschäden und Zelltod. Auch ihr hoher Ballaststoffgehalt und die Vielfalt pflanzlicher Nährstoffe wirken positiv: Sie fördern ein gesundes Darmmikrobiom mit „mehr schützenden und weniger schädlichen Bakterien“, wie Tanzi betont.
Auswirkungen auf das Gehirnvolumen und kognitive Funktionen
Die MIND-Diät kann sich sogar auf das Gehirnvolumen auswirken und kognitive Funktionen wie Gedächtnis, Verarbeitungsgeschwindigkeit und planerisches Denken verbessern. Eine im Fachjournal Alzheimer’s & Dementia veröffentlichte Studie ergab, dass Menschen, die sich am strengsten an die MIND-Diät hielten, ein größeres Hirnvolumen in wichtigen Arealen wie Hippocampus und Thalamus aufwiesen. Diese Bereiche spielen eine Schlüsselrolle für das Gedächtnis, das Lernen, die motorische Kontrolle, die Aufmerksamkeit und die Regulation von Gefühlen.
Die MIND-Diät erinnert uns daran, dass unsere Ernährung nicht nur den Körper, sondern auch das Gehirn beeinflusst. „Für die Gehirngesundheit sind vor allem die Qualität und Konsistenz der Ernährung wichtig - Tag für Tag und Jahr für Jahr“, sagt Natalia Palacios. Ihre Kollegin Uma Naidoo ergänzt: „Das ist keine Frage des Alters, sondern gilt in allen Lebensphasen.
Bewegung und Sport: Dem Demenzrisiko "davonlaufen"
Eine besonders spektakuläre Erkenntnis ist: Man kann der Demenz „davonlaufen“ - etwas unter 10.000 Schritte am Tag scheint die optimale „Bewegungsdosis“, die mit dem geringsten Demenz-Risiko verbunden ist. Es ist bekannt, dass Bewegung und Sport dem Körper guttut - was aber noch nicht so bekannt ist: auch dem Gehirn.
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Die tägliche Schrittzahl der Studienteilnehmerinnen und -teilnehmer wurde durch einen Schrittzähler erfasst und anschließend ausgewertet, welche Schrittzahl mit dem niedrigsten Demenzrisiko einherging. Allerdings kam es nicht nur auf die Quantität, auch auf die Qualität bzw. Intensität an: Optimal war ein bewusstes 30-minütiges Training mit einem Tempo von 112 Schritten pro Minute.
Die chinesische CABLE-Studie konnte zudem bei 918 Studienteilnehmern ohne Demenz zeigen, dass regelmäßige körperliche Aktivität mit einem verminderten Auftreten von Alzheimer-typischen Veränderungen, die im Nervenwasser gemessen werden können, und verbesserter Kognition einherging.
Gewichtskontrolle: Balance halten gegen Demenz
Frauen sollten in der zweiten Lebenshälfte Übergewicht vermeiden, Männer Untergewicht. Übergewicht gilt allgemein als schädlich, auch für die Gesundheit des Gehirns. Eine aktuelle Studie wertete Daten aus 832 deutschen Allgemeinarztpraxen aus und analysierte den Zusammenhang zwischen Body-Mass-Index (BMI) und Demenzrisiko bei fast 297.000 Patientinnen und Patienten im mittleren Alter von 70 Jahren. Bei Frauen war Übergewicht signifikant mit der Entwicklung einer Demenz verbunden, bei Männern war es hingegen Untergewicht.
Blutdruckkontrolle: Hohe Werte senken
Bluthochdruck ist ein häufiges Problem, nach Angaben der Deutschen Hochdruckliga ist jeder dritte Erwachsene davon betroffen, bei den über 60-Jährigen sogar jeder zweite. Die Korrelation zwischen Bluthochdruck und erhöhtem Demenzrisiko ist belegt und eine Blutdrucksenkung daher in jedem Fall ein wichtiger Faktor für den Erhalt der Hirngesundheit“, erklärt Prof. Dr. Kathrin Reetz, Vize-Präsidentin der Deutschen Hirnstiftung und renommierte Alzheimer-Expertin.
Veränderungen im Gehirn bei Alzheimer
Bei der Alzheimer-Krankheit sterben nach und nach Nervenzellen im Gehirn ab, was zu einem fortschreitenden Verlust der geistigen (kognitiven) Fähigkeiten führt. Gedächtnisprobleme und Orientierungsschwierigkeiten sind nur zwei der Symptome, die den Alltag der erkrankten Menschen zunehmend erschweren.
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Ursachen und Risikofaktoren
Die Ursachen der Alzheimer-Krankheit sind noch nicht vollständig geklärt. Über die Ursachen der Alzheimer-Krankheit wird viel geforscht. Fest steht: Bei Menschen mit Alzheimer kommt es zu Veränderungen im Gehirn, die sich in vielfältiger Weise auf die Betroffenen auswirken. Ein typisches Frühsymptom sind Probleme mit dem Kurzzeitgedächtnis, das heißt, man kann sich an kurz zurückliegende Ereignisse nicht mehr erinnern. Weitere Symptome sind Schwierigkeiten, Entscheidungen zu treffen, Dinge zu planen und zu organisieren.
Amyloid-Beta und Tau-Protein
Amyloid-beta (abgekürzt Aß) ist ein Protein, das natürlicherweise im Gehirn vorkommt. Im Gehirn von Menschen mit Alzheimer sammelt sich übermäßig viel Amyloid-beta zwischen den Gehirnzellen an und bildet kleinere, giftige Klumpen (Oligomere) und riesige Zusammenlagerungen (Plaques). Im Gehirn gibt es ein weiteres Protein, das mit Alzheimer in Verbindung gebracht wird: das Tau-Protein. Im Inneren der Gehirnzellen sorgt es für die Stabilität und Nährstoffversorgung. Bei der Alzheimer-Krankheit ist das Tau-Protein chemisch so verändert, dass es seiner Funktion nicht mehr nachkommen kann. Die chemische Veränderung des Tau-Proteins bewirkt, dass es eine fadenförmige Struktur bildet.
Gliazellen und ihre Rolle
Neben den Ablagerungen von Amyloid und Tau kommen Fehlfunktionen bestimmter Zellen als mögliche Auslöser der Alzheimer-Krankheit in Frage. Im Fokus stehen hier insbesondere die Gliazellen, die etwa 90 Prozent aller Gehirnzellen ausmachen. Aufgabe der Gliazellen ist es, die Nervenzellen im Gehirn zu schützen und zu unterstützen, damit die Signalübertragung - und damit unser Denken und Handeln - reibungslos funktioniert. An der Signalübertragung selbst sind Gliazellen nicht beteiligt. Mikrogliazellen spielen eine wichtige Rolle im Immunsystem unseres Gehirns. Wie eine Gesundheitspolizei sorgen sie dafür, dass schädliche Substanzen wie Krankheitserreger zerstört und abtransportiert werden. Astrozyten sind Gliazellen mit gleich mehreren wichtigen Aufgaben, unter anderem versorgen sie das Gehirn mit Nährstoffen, regulieren die Flüssigkeitszufuhr und helfen bei der Regeneration des Zellgewebes nach Verletzungen. Astrozyten stehen im Verdacht, an der Verbreitung der giftigen Amyloid-beta-Oligomere und Tau-Fibrillen beteiligt zu sein.
Der Alterungsprozess und die Genaktivität
Wenn wir altern, altert auch unser Gehirn. Jede einzelne Zelle unterliegt diesem Prozess, der unter anderem mit Veränderungen in der Genaktivität einhergeht. Forschende vom Max-Planck-Institut für Psychiatrie haben herausgefunden, dass sich dabei die Aktivität von Genen in verschiedenen Zelltypen des Gehirns verändert. Ein bestimmter Typ von Nervenzellen ist besonders betroffen. Unser Gehirn besteht aus verschiedenen Zelltypen mit jeweils spezifischen Eigenschaften, Funktionen und Verknüpfungen, die zusammen die komplexen Berechnungen des Gehirns durchführen. Die Forschenden konnten erstmals die Veränderung der Genaktivität einzelner Zelltypen im Laufe des Alterns untersuchen. In allen Zelltypen verändert sich die Aktivität von Genen, die wichtig für die synaptische Übertragung, also die Kommunikation zwischen den Neuronen sind, mit dem Altern. Genauso wandelt sich die Aktivität in Genen, die an der sogenannten mRNA-Prozessierung, also bei der Herstellung von Proteinen, beteiligt sind, im Laufe des Alterungsprozesses.
Vergleich mit Alzheimer-Erkrankung
Da das Alter der größte Risikofaktor für neurodegenerative Erkrankungen wie eine Alzheimer-Demenz ist, verglichen die Forschenden die altersbedingten Veränderungen in der Genexpression mit Veränderungen bei der Alzheimer-Erkrankung. Sie fanden weitreichende Überlappungen in bestimmten Zelltypen. Dies könnte ein Hinweis darauf sein, dass kontinuierliche, nicht-krankhafte Veränderungen ab einem gewissen Zeitpunkt eine Schwelle überschreiten und sozusagen ins Pathologische umschlagen. Besonders interessant ist, dass ein bestimmter Zelltyp von hemmenden Neuronen sowohl durch Altern also auch bei der Alzheimer-Demenz besonders stark betroffen zu sein scheint. Die untersuchten Gewebeproben stammten von Menschen mit und ohne psychiatrische Erkrankung. Ein Vergleich dieser zwei Gruppen zeigte Unterschiede in der biologischen Alterung: Das Genexpressions-Alter von Menschen mit psychiatrischer Erkrankung war beschleunigt, das heißt, dass sie „biologisch gesehen“ älter waren. Dies könnte daran liegen, dass sich die Aktivität mancher Gene nicht nur im Alter verändert, sondern auch durch psychiatrische Erkrankungen beeinflusst wird, wie die WissenschaftlerInnen zeigen konnten.
Die Rolle von Lipiden und Autophagie
Das sprichwörtliche „Gehirnschmalz“ gibt es wirklich: Abgesehen von Wasser besteht unser Denkorgan hauptsächlich aus Lipiden, vereinfacht gesagt: aus Fett. Die Lipide fungieren zum Beispiel als Isolierschicht um die Nervenfasern und verhindern so Kurzschlüsse. Sie sind aber auch ein Hauptbestandteil der dünnen Membranhäutchen, die die Gehirnzellen umgeben. Sehr häufige Hirn-Lipide sind die sogenannten Sphingolipide. Eines ihrer Abbauprodukte, das S1P, spielt möglicherweise eine zentrale Rolle bei der Entstehung von Alzheimer und anderen Demenzerkrankungen. Normalerweise wird das Lipid in verschiedene Teile zerlegt. Eines der Produkte, die dabei entstehen, wird bei einem weiteren Stoffwechselweg dringend benötigt, der sogenannten Autophagie. Dieser Mechanismus (wörtliche Übersetzung: „Selbstfressen“) ermöglicht es Zellen, eigene Bestandteile zu verdauen und zu recyceln. Die intrazelluläre Müllabfuhr arbeitet in zwei Schritten: Zunächst verpackt sie den Abfall in winzigen „Müllsäcken“. Diese verschmelzen dann mit anderen „Beuteln“, die hoch reaktive Enzyme enthalten. Die Enzyme „schreddern“ den Inhalt der Müllsäcke und entsorgen ihn so. „Ohne Abbau von S1P bilden sich weniger geschlossene Müllbeutel; die Autophagie funktioniert dann nicht mehr störungsfrei“, erklärt der Erstautor der Studie Daniel Mitroi, der gerade seine Promotion am LIMES-Institut abgeschlossen hat. „Im Gehirn unserer Mäuse häuften sich daher schädliche Substanzen an. Autophagie ist nicht nur für die korrekte Funktion des Gehirns wichtig. Wenn die intrazelluläre Müllabfuhr irgendwo im Körper nicht richtig arbeitet, sind schwere Krankheiten die Folge.
Frühzeitige Erkennung durch räumliche Orientierung
Bei Personen mit erhöhtem Risiko für eine Alzheimer-Demenz kann die Fähigkeit zur räumlichen Orientierung beeinträchtigt sein. Zu diesem Schluss kommen Forschende des DZNE anhand einer Studie mit rund 100 älteren Erwachsenen, die ihre Position innerhalb einer virtuellen Umgebung bestimmen mussten. Dabei schnitten Probanden mit „subjektiven kognitiven Beeinträchtigungen“ (SCD) - ein Risikofaktor für eine Alzheimer-Erkrankung - schlechter ab als die Mitglieder der Vergleichsgruppe. In konventionellen Tests der kognitiven Leistungsfähigkeit gab es indes keine auffälligen Unterschiede.
Subjektive kognitive Beeinträchtigungen (SCD)
Wenn das Gedächtnis nach eigenem Empfinden nachlässt, gängige Tests jedoch keine Minderung der geistigen Leistungsfähigkeit feststellen, dann spricht man von „subjektiven kognitiven Beeinträchtigungen“ (englisch „Subjective Cognitive Decline“, kurz SCD). „Diese Symptomatik steht seit einigen Jahren im Fokus der Forschung. Denn Personen mit SCD haben erwiesenermaßen ein erhöhtes Risiko, im späteren Leben eine Alzheimer-Demenz zu entwickeln“, erläutert Prof. Thomas Wolbers, Forschungsgruppenleiter am DZNE-Standort Magdeburg und Mitglied im Sonderforschungsbereich „Neuronale Ressourcen der Kognition“.
Die Bedeutung der Pfadintegration
In der aktuellen Studie erprobte das Team um den Magdeburger Neurowissenschaftler einen Ansatz zur Erkennung kognitiver Störungen, der über die herkömmlichen Testverfahren hinausgeht. Dabei wurde die sogenannte Pfadintegration erfasst: Darunter versteht man die Fähigkeit zur Positionsbestimmung und räumlichen Navigation aufgrund des Körpergefühls und der Wahrnehmung der eigenen Bewegung. „Wir Menschen nutzen dafür spezielle neuronale Schaltkreise. Diese liegen in einem Hirnbereich namens entorhinaler Cortex. Wir tragen also gewissermaßen einen Kompass im Kopf“, sagt Wolbers. Eine Alzheimer-Erkrankung erreicht dieses Areal typischerweise schon im sehr frühen Stadium - noch bevor sich Symptome von Demenz bemerkbar machen.
Der Versuchsaufbau mit virtueller Realität
Für das eigentliche Experiment trugen sie sogenannte Virtual-Reality-Brillen. Damit ausgestattet, gingen sie durch einen realen Raum und bewegten sich dabei gleichzeitig auch durch eine computergenerierte Umgebung: Sie sahen eine weite Ebene ohne jegliche Landmarken unter einem blauen Himmel. Die unregelmäßige Textur des Bodens ermöglichte es ihnen jedoch, ihre Bewegungen durch die digitale Landschaft wahrzunehmen. „Da es in dieser virtuellen Welt keine visuellen Fixpunkte gab, konnte man sich nur mithilfe des Navigationssystems im Gehirn orientieren. Genau diese Fähigkeit wollten wir auf die Probe stellen“, sagt Dr. Die Aufgabe begann damit, einem in Bodennähe schwebenden Ball hinterherzulaufen, der sich auf einer kurvigen Flugbahn bewegte, bis dieser schließlich anhielt. Hatten die Probanden den Ball eingeholt, sollten sie sich in Richtung ihres ursprünglichen Startpunkts drehen und dessen vermutete Position markieren. Dafür nutzten sie einen virtuellen Zeigestock, der sich über einen Handcontroller bedienen ließ. Die Probanden wurden außerdem gebeten, sich in die Richtung zu drehen, in die sie ganz zu Beginn ihres Weges geblickt hatten.
Ergebnisse und Erkenntnisse
Generell zeigte sich ein deutlicher altersbedingter Effekt. Die ältesten Personen machten dabei die größten Fehler. Das galt unabhängig davon, ob SCD vorlag oder nicht“, sagt Segen. „Macht man aber den Gruppenvergleich, so zeigt sich, dass Probanden mit SCD insgesamt schlechter abschnitten. Sie waren bei der Pfadintegration weniger präzise. Die Daten deuten darauf hin, dass diese Orientierungsschwierigkeiten nicht aus der Bewegungsdynamik entstanden, also wie schnell man sich fortbewegte oder ob man beim Gehen häufiger auf den Boden schaute. Um die eigene Lage im Raum zu bestimmen, während man sich fortbewegt, muss man seine Position gedanklich immer wieder aktualisieren. Dazu ist es nötig, sich an frühere Positionen zu erinnern. Dafür greift man unbewusst auf eine gedankliche Historie zurück. Bei den Menschen mit SCD war diese Art der Erinnerung besonders fehlerhaft. Wir sprechen deshalb von einem Memory Leak. Im entorhinalen Cortex gibt es spezielle Nervenzellen, sogenannte Gitterzellen. Sie generieren anhand von Sinneseindrücken eine Art Koordinatensystem für die Umgebung, in der sich ein Mensch gerade befindet. Studien anderer Forschungsgruppen deuten darauf hin, dass diese neuronalen Schaltkreise eine Historie früherer, aufeinanderfolgender Standorte im Gedächtnis ablegen - ähnlich der Bilderfolge eines Daumenkinos. „Die Evidenz konvergiert dahin, dass die Pfadintegration sehr sensitiv ist für Funktionsstörungen der Gitterzellen und damit für präklinische Stadien einer Alzheimer-Erkrankung“, so Thomas Wolbers.