Einführung
Das menschliche Gehirn ist kein statisches Organ. Im Gegenteil, es besitzt eine bemerkenswerte Fähigkeit, sich im Laufe des Lebens zu verändern und anzupassen. Diese Fähigkeit, die als Neuroplastizität bezeichnet wird, ermöglicht es uns, neue Dinge zu lernen, uns an veränderte Umweltbedingungen anzupassen und sogar Schäden nach Verletzungen oder Krankheiten zu kompensieren. Die moderne Forschung hat die bahnbrechenden Erkenntnisse von Wissenschaftlern wie Michael Merzenich und Eric Kandel bestätigt, die gezeigt haben, dass das Gehirn keineswegs statisch ist, sondern sich ständig neu vernetzt und formt.
Was ist Neuroplastizität?
Neuroplastizität ist die Fähigkeit des Gehirns, sich ein Leben lang zu verändern und anzupassen - und zwar sowohl auf struktureller als auch auf funktionaler Ebene. Neurale Plastizität wird durch Faktoren wie Lernen, Erfahrung, Bewegung, Stress oder auch Krankheit beeinflusst. Im Umkehrschluss kann sie jedoch auch gezielt genutzt werden, um all diese Bereiche positiv zu beeinflussen.
Die Fähigkeit des Gehirns, sich selbst neu zu organisieren, indem es neue neuronale Verbindungen bildet, bestehende Verbindungen verstärkt oder schwächt und sogar neue Nervenzellen bildet, ist ein lebenslanger Prozess. Diese Veränderungen können als Reaktion auf Lernen, Erfahrung, Verletzungen oder Krankheiten auftreten.
Die Geschichte der Neuroplastizitätsforschung
Die Vorstellung, dass das Gehirn sich verändern kann, ist nicht neu. Bereits im Altertum gab es Hinweise darauf, dass das Gehirn nicht statisch ist. Im späten 20. Jahrhundert haben Forscher wie Michael Merzenich (1984) und Eric Kandel (Nobelpreis für Physiologie 2000) gezeigt, dass das Gehirn nicht statisch ist. Weit davon entfernt!
Die beiden Pioniere der Neurowissenschaften und Nobelpreisträger des Jahres 1906, Camillo Golgi (1843-1926) und Santiago Ramón y Cajal (1852-1934), stritten praktisch ein Leben lang darüber, ob die feinen Verästelungen von Neuronen direkt mit anderen Zellen in Berührung kommen, wie Golgi in Analogie zum kontinuierlichen Netzwerk der Blutgefäße annahm, oder ob sie durch eine Lücke getrennt bleiben, was Ramón y Cajal behauptete, ohne jedoch den endgültigen Beweis dafür erbringen zu können. Erst mit dem Elektronenmikroskop ließ sich zweifelsfrei klären, dass dieser heiß umstrittene Spalt, die so genannte Synapse, wirklich existiert: Er ist im typischen Fall etwa 15 Nanometer weit.
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Ein wichtiger Meilenstein in der Erforschung der Neuroplastizität war die Entdeckung der synaptischen Plastizität durch Donald Hebb im Jahr 1949. Hebb postulierte, dass die Verbindungen zwischen Nervenzellen stärker werden, wenn diese gleichzeitig aktiv sind ("Neurons that fire together, wire together."). Diese Hebbsche Lernregel gilt als eine der grundlegenden Mechanismen der Neuroplastizität.
Im Jahr 2000 wurde Prof. Dr. Eric Kandel für seine Entdeckungen rund um die Neuroplastizität mit dem Nobelpreis geehrt. Ihm ist es zu verdanken, dass wir heute genau wissen, wie die Signalübertragung in unserem Nervensystem funktioniert.
Wie funktioniert Neuroplastizität?
Neurale Plastizität bedeutet, dass sowohl Handlungen als auch Gedanken und Emotionen neuronales Wachstum und Umbauprozesse im Gehirn anregen. Verbindungen zwischen Synapsen entstehen, bereits vorhandene Synapsen werden verstärkt oder geschwächt und neue Nervenzellen (Neuronen) werden gebildet.
Je öfter wir etwas denken und stärker die zugrundeliegenden Gefühle dabei sind, umso eher bilden sich Denk- und Verhaltensautomatismen aus - im Positiven wie im Negativen. Es entstehen regelrechte Datenautobahnen im Gehirn, die unser Verhalten und unsere Gefühle mehr und mehr steuern. Gedanken, die wir oft wiederholen, werden dabei immer präsenter, während der Zugang zu Gedankengut, mit dem man sich länger nicht beschäftigt hat, neuronal abgebaut wird.
Erfahrungen, die wir machen, regen synaptisches Wachstum an. Je stärker die Emotionen sind, die diesen Erfahrungen zu Grunde liegen (und zwar sowohl positiv als auch negativ), umso intensiver ist der biologische Speicherprozess. Aber auch die Häufigkeit, mit der wir bestimmte Handlungen oder Gedanken wiederholen, spielt eine Rolle bei der „Verdrahtung“ unseres Gehirns. Wiederkehrende Muster gepaart mit starken Emotionen schreiben somit buchstäblich das Drehbuch unseres Lebens. Sie entscheiden darüber, welche Eigenschaften und Fähigkeiten wir haben, wovor wir uns fürchten und ob es Ziele gibt, für die wir bereits sind, alles zu tun.
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Die Rolle der Synapsen
Synapsen sind die Kontaktstellen zwischen Nervenzellen, über die Informationen übertragen werden. An der Synapse wird der elektrische Reiz kurzfristig in ein chemisches Signal umgewandelt: Die Nervenendung schüttet einen Botenstoff aus, der den Spalt durchquert und von der Empfängerzelle aufgenommen wird. Dieser Vorgang ist natürlich langsamer als die rein elektrische Signalweiterleitung, eröffnet aber die Möglichkeit der Verstärkung oder Hemmung des Signals durch chemische Substanzen.
Durch die Veränderung der Stärke der synaptischen Verbindungen kann das Gehirn lernen und sich anpassen. Wenn eine Synapse häufig aktiviert wird, wird sie stärker und die Übertragung von Informationen wird effizienter. Wenn eine Synapse selten aktiviert wird, wird sie schwächer und die Übertragung von Informationen wird weniger effizient.
Neurotransmitter und Neuroplastizität
An der Synapse wird der elektrische Reiz kurzfristig in ein chemisches Signal umgewandelt: Die Nervenendung schüttet einen Botenstoff aus, der den Spalt durchquert und von der Empfängerzelle aufgenommen wird. Dieser Vorgang ist natürlich langsamer als die rein elektrische Signalweiterleitung, eröffnet aber die Möglichkeit der Verstärkung oder Hemmung des Signals durch chemische Substanzen.
Von den drei Preisträgern ist Arvid Carlsson derjenige, dessen entscheidender Beitrag am längsten zurückliegt. Ende der fünfziger Jahre steckte die Neurochemie noch in den Anfängen, und nur wenige der chemischen Botenstoffe des Gehirns - der so genannten Neurotransmitter - waren bekannt. Carlsson, der 1959 eine Professur an der Universität Göteborg antrat, interessierte sich für eine Substanz namens Dopamin, die als bloßes Zwischenprodukt des Biosynthesewegs vom Tyrosin zu den bekannten Botenstoffen Noradrenalin und Adrena-lin galt. Mit Hilfe eines von ihm selbst entwickelten Nachweisverfahrens konnte Carlsson jedoch zeigen, dass Dopamin in an-deren Hirnregionen angereichert ist als Noradrenalin. Demnach musste sie eine eigenständige Rolle spielen.
Der zweite Preisträger, Paul Greengard, fand gegen Ende der sechziger Jahre heraus, welche molekularen Reaktionen auf der anderen Seite der Synapse beim Eingang eines Dopamin-Signals auftreten. Damit eine andere Zelle das Signal empfangen kann, muss sie in ihrer Membran eine spezifische "Antenne" besitzen, den so genannten Dopaminrezeptor. Dieser stimuliert nach dem Andocken des Neurotransmitters in ihrem Inneren zunächst die Produktion eines weiteren Botenstoffs, des cyclischen Adenosinmonophosphats (cAMP), das auch auf anderen Signalwegen, etwa bei der Hormonreaktion auf Adrenalin, als "second messenger" dient.
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Neurogenese: Die Entstehung neuer Nervenzellen
Lange Zeit ging man davon aus, dass im erwachsenen Gehirn keine neuen Nervenzellen entstehen können. Inzwischen weiß man jedoch, dass in bestimmten Hirnbereichen, wie dem Hippocampus (wichtig für das Gedächtnis) und dem Bulbus olfactorius (wichtig für den Geruchssinn), auch im Erwachsenenalter neue Nervenzellen gebildet werden. Dieser Prozess wird als Neurogenese bezeichnet.
Wie kann man Neuroplastizität nutzen?
Die Erkenntnisse über die Neuroplastizität haben wichtige Auswirkungen auf verschiedene Bereiche, wie z.B. die Rehabilitation nach Schlaganfall, die Behandlung von psychischen Erkrankungen und die Förderung des Lernens und der persönlichen Entwicklung.
Neuroplastizität in der Rehabilitation
Die Neuroplastizität spielt eine entscheidende Rolle bei der Rehabilitation nach Schlaganfall oder anderen Hirnverletzungen. Durch gezielte Übungen und Therapien können neue neuronale Verbindungen aufgebaut und verloren gegangene Funktionen wiederhergestellt werden.
So hilft die Neuroplastizität unter anderem dabei:
- motorische Fähigkeiten oder auch den Verlust der Sprache nach einem Schlaganfall wiederzuerlangen
- Angststörungen, Depressionen oder Zwangsstörungen zu überwinden
- Neue Sprachen und Fähigkeiten bis hin hohe Alter zu erlernen
- Neue Fähigkeiten in ungewohnten Umgebungen zu erlangen, wie z.B. Bewegung in der Schwerelosigkeit
- Chronische Schmerzen zu lindern, indem durch spezielle Mentalübungen der Fokus von stark erregten Nervenstrukturen zu anderen umgeleitet wird.
Neuroplastizität in der Psychotherapie
In der Psychotherapie sind diese Erkenntnisse von entscheidender Bedeutung, da dadurch neue Therapieansätze (wie z.B. die Bernhardt-Methode) entwickelt werden konnten, mit denen Angststörungen, Depressionen oder auch Zwangsstörungen deutlich schneller und nachhaltiger behandeln werden können.
Bei Menschen mit einer Angststörung wurde vor allem die Fähigkeit, in „Worst-Case-Szenarien“ zu denken, gut neuronal ausgebaut. Was hingegen fehlt, ist die Fähigkeit, den positiven Ausgang eines Vorhabens intensiv zu visualisieren. Und genau hier setzen neue psychotherapeutische Verfahren wie die Bernhardt-Methode an. Mit Hilfe spezieller Mentaltechniken wird das Gehirn regelrecht umtrainiert. Mit viel Humor, psychotherapeutischem Storytelling und neuen Angst-Stopp-Techniken, wie z.B. der Pitching-Technik, werden zudem gezielt Angst-Muster im Gehirn unterbrochen, um neue neuronale Pfade in Richtung Leichtigkeit zu schaffen.
Ihr Gehirn vernetzt intensive Vorstellungen in der derselben Art und Weise, wie es auch echte Erfahrungen abspeichert. Deshalb ist auch keine traumatische Erfahrung nötig, um eine Angststörung zu entwickeln. Bereits das intensive, wiederholte Nachdenken darüber, was alles passieren könnte, reicht aus, um z.B. eine Agoraphobie, eine Emetophobie, eine soziale Phobie oder auch eine Panikstörung zu entwickeln.
Am Institut für moderne Psychotherapie nutzt man dafür die 10-Satz-Methode, ein spezielles Mentaltraining, das einzig und allein darauf ausgerichtet ist, die Plastizität des Gehirns so zu nutzen, dass Angst-Automatismen auf neuronaler Ebene abgebaut werden.
Verstärkt wird der Prozess durch die 5-Kanal-Technik. Hierbei werden die unterschiedlichen Bereiche des Hirns, die für die 5 Sinne zuständig sind, getrennt voneinander angesprochen. Dadurch ist es möglich, bessere Denk- und Verhaltensmuster so im Kopf zu verankern, dass sie auch in Stresssituationen sicher abgerufen werden können.
Neuroplastizität und Lernen
Die Neuroplastizität ermöglicht es uns, ein Leben lang neue Dinge zu lernen und uns an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Durch gezieltes Training und Übung können wir unsere Fähigkeiten verbessern und neue Kompetenzen erwerben.
Das Lernen ist im Gesellschaftsleben eine grundlegende Tätigkeit. Sie ermöglicht, sich dem Wandel im Gesellschaftsleben anzupassen und auf der Höhe der Zeit zu bleiben. Es ist außerdem eine unabdingbare Voraussetzung für Erfolg.
Der Nobelpreisträger Eric Kandel konnte im Jahr 2000 nachweisen, dass sich unsere Nervenzellen ein Leben lang neu verknüpfen können. Also unser Gehirn kann bis zu unserem letzten Atemzug neue Dinge aufnehmen, sich anpassen und lernen. Es ist eine tolle Erfindung der Natur über die Verbindungen von Nervenzellen immer neue Datenautobahnen zu schaffen.
Tipps zur Förderung der Neuroplastizität
Es gibt viele Möglichkeiten, die Neuroplastizität zu fördern und die Leistungsfähigkeit des Gehirns zu verbessern. Hier sind einige Tipps:
- Lernen Sie neue Dinge: Fordern Sie Ihr Gehirn heraus, indem Sie neue Fähigkeiten erlernen, eine neue Sprache lernen oder ein neues Hobby beginnen.
- Bleiben Sie körperlich aktiv: Bewegung fördert die Durchblutung des Gehirns und die Produktion von Wachstumsfaktoren, die die Neuroplastizität unterstützen. Studien zeigen, dass regelmäßige körperliche Aktivität:Die Produktion von BDNF anregt, einem Protein, das wie Dünger für neue Nervenverbindungen wirktStresshormone reduziertDie Durchblutung des Gehirns verbessert
- Achten Sie auf eine gesunde Ernährung: Eine ausgewogene Ernährung mit viel Obst, Gemüse und gesunden Fetten versorgt das Gehirn mit den Nährstoffen, die es für eine optimale Funktion benötigt.
- Schlafen Sie ausreichend: Schlaf ist wichtig für die Konsolidierung von Gedächtnisinhalten und die Regeneration des Gehirns.
- Reduzieren Sie Stress: Chronischer Stress kann die Neuroplastizität beeinträchtigen. Finden Sie Möglichkeiten, Stress abzubauen, z.B. durch Entspannungsübungen, Meditation oder Yoga.
- Pflegen Sie soziale Kontakte: Soziale Interaktion stimuliert das Gehirn und fördert die Neuroplastizität.
- Seien Sie achtsam: Achtsamkeitstraining kann die Konzentration und die Fähigkeit zur Emotionsregulation verbessern. Studien zeigen, dass selbst kurze, aber regelmäßige Übungen ausreichen, um messbare Veränderungen im Gehirn hervorzurufen. In einer Untersuchung der Harvard Medical School konnten bereits acht Wochen Achtsamkeitstraining die Dichte der grauen Substanz in Hirnregionen erhöhen, die für Lernen, Gedächtnis und Emotionsregulation zuständig sind.
Neuroplastizität und ADHS
Diese Anpassungsfähigkeit ist besonders relevant für ADHS-Köpfe, die dazu neigen, Fehler zu überbetonen (dank einer überaktiven Negativitätsverzerrung) und sehnen sich nach neuartiger Stimulation.
Carol Dwecks Forschung zu Denkweise (2006) zeigt, wie Überzeugungen über unsere Fähigkeiten unsere Ergebnisse beeinflussen. Studien von Teresa Amabile (Harvard, 2011) Betonen Sie, dass das Erkennen von Fortschritten - wie klein sie auch sein mögen - die Motivation steigert und Dopamin-gesteuerte Verstärkungsschleifen erzeugt. Aufbauend auf Thomas Armstrongs Arbeit zum Thema "Positive Niche Construction" (Neurodiversität, 2010), verstehen wir, dass die Umwelt wichtig ist. Kristen Neffs bahnbrechende Arbeit (Selbstmitgefühl, 2011) Hebt hervor, dass Selbstmitgefühl nicht nachsichtig ist - es ist eine Grundlage für Resilienz und dauerhafte Veränderung. Forschung zur Achtsamkeit von Jon Kabat-Zinn (2003) zeigt seine Fähigkeit, das Gehirn neu zu verdrahten, um sich zu konzentrieren und Emotionen zu regulieren.
Kritik an der Neuroplastizitätsforschung
Obwohl die Neuroplastizitätsforschung viele wichtige Erkenntnisse geliefert hat, gibt es auch Kritikpunkte. Einige Wissenschaftler bemängeln, dass die Forschung oft an Tieren durchgeführt wird und die Ergebnisse nicht ohne weiteres auf den Menschen übertragen werden können. Außerdem sei es schwierig, die komplexen Mechanismen der Neuroplastizität vollständig zu verstehen.
Die Zukunft der Neuroplastizitätsforschung
Die Neuroplastizitätsforschung ist ein dynamisches Feld, das sich ständig weiterentwickelt. Zukünftige Forschung wird sich wahrscheinlich auf die Entwicklung neuer Therapien konzentrieren, die die Neuroplastizität gezielt nutzen, um neurologische und psychische Erkrankungen zu behandeln. Ein weiterer Schwerpunkt wird auf der Erforschung der Mechanismen der Neuroplastizität liegen, um ein besseres Verständnis der Funktionsweise des Gehirns zu erlangen.