Die Ernährung spielt eine entscheidende Rolle für die Gesundheit und Funktion unseres Gehirns. In diesem Artikel werden wir die verschiedenen Aspekte der Ernährung für die Gehirnfunktion untersuchen, von den grundlegenden Nährstoffen, die das Gehirn benötigt, bis hin zu spezifischen Ernährungsweisen, die die kognitive Leistungsfähigkeit verbessern und vor neurodegenerativen Erkrankungen schützen können.
Die Bedeutung der Ernährung für das Gehirn
Das Gehirn ist ein stoffwechselaktives Organ, das eine konstante Versorgung mit Nährstoffen benötigt, um optimal zu funktionieren. Diese Nährstoffe umfassen Mikronährstoffe wie Vitamine, Spurenelemente und mehrfach ungesättigte Fettsäuren. Eine Ernährung, die gesund für das Gehirn ist, unterscheidet sich nicht wesentlich von einer Ernährung, die für den gesamten Organismus gesund ist.
Professor Dr. Tilman Grune, wissenschaftlicher Vorstand des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) und Lehrstuhlinhaber für Molekulare Toxikologie an der Universität Potsdam, betont, dass bei neurodegenerativen Erkrankungen bestimmte Vitamine oft unterversorgt sind.
Wie die Ernährung das Gehirn beeinflusst
Die Forschung darüber, wie die Ernährung das Gehirn beeinflusst, steht noch am Anfang. Es gibt verschiedene hormonelle und nicht-hormonelle Wege, über die unsere Nahrung unser Gehirn beeinflusst. Beispielsweise gibt es Insulinrezeptoren im Gehirn, auf die unsere Nahrung über die Insulinproduktion und die Rezeptoraktivierung einen direkten Einfluss hat. Die Gut-Brain-Axis, die Verbindung zwischen Darm und Gehirn, wird ebenfalls intensiv erforscht, insbesondere wie mikrobielle Abbauprodukte bestimmte Reaktionen im Gehirn beeinflussen können.
Darüber hinaus spielen auch Faktoren wie Geschmacksempfinden, Lern- und Erziehungsprozesse über Nahrungspräferenzen sowie gesellschaftliche Strukturen eine Rolle bei der Ernährungsauswahl und damit auch bei der Nahrungszusammensetzung.
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Wie das Gehirn die Ernährung beeinflusst
Das Gehirn hat unabhängig von der eigenen Nährstoffversorgung bestimmte regulative Belohnungssysteme. Essen ist nicht nur Nährstoffaufnahme, sondern auch ein soziales Event und Erlebnis. Die Wahl bestimmter Nahrungsmittel kann durch das Bedürfnis, dieses Erlebnis positiv zu gestalten, beeinflusst werden. Ein klassisches Beispiel ist Schokolade, die über eine Endorphinausschüttung Zufriedenheit auslösen kann.
Am DIfE wird erforscht, warum wir bestimmte Nahrungsmittel auswählen, oft auch wider besseren Wissens. Es gibt viele Einflussfaktoren wie Gewohnheit, Erziehung, finanzielle Mittel und die Steuerung aus dem Gehirn. Evolutionär entstandene Mechanismen, wie die Vorliebe für zucker- und fettreiche Nahrung, spielen ebenfalls eine Rolle.
Das Verständnis dieser Steuerungsmechanismen ist entscheidend, um zu wissen, wo wir eingreifen können. In bestimmten Lebensabschnitten oder bei bestimmten Personengruppen kann man besser einwirken als in anderen. Zu diesen Lebensabschnitten gehören z. B.
Ernährungsgewohnheiten der Mutter und Gehirnentwicklung des Kindes
Die Ernährungsweise der Mutter beeinflusst die Vernetzung der Nervenzellen im Gehirn der nachfolgenden Generation. Die Struktur des Gehirns wird durch die Ernährung der Mutter beeinflusst. Denkbar sind epigenetische Veränderungen und plazentagängige Stoffe, die auf den sich entwickelnden Fetus einwirken. Faktoren wie Hunger, Alkoholkonsum oder die Einnahme von Medikamenten während der Schwangerschaft können sich auf das Kind auswirken, zum Teil viel später im Leben.
Ernährung und Altern
Eine hochbetagte Bevölkerung leidet eher unter einer Unterversorgung hinsichtlich Energie, Mikronährstoffen und Proteinen. Bestimmte vom Gehirn gesteuerte Belohnungssysteme funktionieren nicht mehr, z. B. die Appetitregulierung. Auch Veränderungen im Verdauungstrakt können dazu führen, dass manche Lebensmittel nicht mehr vertragen werden. Viele Ernährungsempfehlungen berücksichtigen diese Gruppe noch nicht ausreichend.
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Im Kompetenzcluster NutriAct wird erforscht, was passiert, wenn ein Mensch in das Rentenalter eintritt. Welche Veränderungen im Verhalten müssen in dieser Lebensphase berücksichtigt werden? Wie muss die Ernährung in diesem Alter aussehen, um als Hochbetagte lange gesund zu bleiben?
Lipofuszin und Ernährung
Lipofuszin sind Proteinaggregate, die sich vor allem in Zellen ansammeln, die sich nicht mehr teilen, dazu gehören auch Gehirnzellen. Lipofuszin wirkt sich auf den Zellstoffwechsel aus. Die Forschung konzentriert sich darauf, welche funktionellen Auswirkungen Lipofuszin hat und wie die Ernährung die an der Reparatur beteiligten Systeme günstig beeinflussen kann, um Alterungsprozessen und damit verbundenen Erkrankungen entgegenzuwirken.
Es gibt mehrere Ansatzpunkte, z. B. die Bildung von Oxidanzien durch die Ernährung zu verhindern oder die Einnahme von Antioxidanzien. Ein weiterer Ansatzpunkt ist die Proteolysestimulation. Es gibt eine Reihe an Nahrungsinhaltsstoffen, die die Proteolyse stimulieren könnten, sodass die Funktion der Zelle länger erhalten bleibt.
Die MIND-Diät: Ein Ernährungsansatz für die Gehirngesundheit
Die MIND-Diät (Mediterranean-DASH Intervention for Neurodegenerative Delay) kombiniert Elemente der Mittelmeerdiät mit der DASH-Diät und zielt darauf ab, den altersbedingten kognitiven Verfall zu verlangsamen und vor Alzheimer und Demenz zu schützen.
Zentrale Bestandteile der MIND-Diät sind:
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- Dunkelgrünes Blattgemüse
- Buntes Gemüse
- Beeren
- Natives Olivenöl extra vergine
- Nüsse
- Vollkornprodukte
Vermeiden sollte man dagegen:
- Rotes und verarbeitetes Fleisch
- Butter, Margarine
- Vollfetten Käse
- Gebäck, Süßigkeiten
- Fast Food und frittierte Speisen
Die MIND-Diät ist keine strenge Diät, sondern vielmehr ein Lebensstil, der einen klaren Rahmen bietet, welche Lebensmittel für Gehirn und Körper besonders förderlich sind.
Makronährstoffe und Gehirnfunktion
Glukose und Ketonkörper
Das Gehirn verbraucht bis zu 20 % des täglichen Energieumsatzes des Körpers. Die primäre Energiequelle des Gehirns ist Glukose, wovon es pro Tag ca. 130 Gramm verbraucht. Ein konstanter Blutzucker ist somit für eine gleichbleibende Energieversorgung essentiell.
Neben Glukose gibt es jedoch noch eine alternative Energiequelle für das Gehirn: Ketonkörper. Diese werden bei sehr eingeschränkter Kohlenhydratzufuhr oder beim Fasten in der Leber aus Fettsäuren synthetisiert. Ketonkörper können die Blut-Hirn-Schranke passieren und den Neuronen als Energielieferant zur Verfügung stehen. Sie besitzen auch neuroprotektive Eigenschaften, die die kognitive Leistungsfähigkeit unterstützen und möglicherweise das Risiko neurodegenerativer Erkrankungen senken können.
Für optimale geistige Leistungsfähigkeit sind leicht erhöhte Blutzuckerwerte um die 120 mg/dl ideal. Um das Gehirn gleichmäßig mit Glukose zu versorgen, sind starke Spitzen oder Tälern zu vermeiden.
Proteine und Neurotransmitter
Proteine sind unentbehrlich für die Gesundheit und Funktion des menschlichen Gehirns. Neurotransmitter wie Dopamin, Adrenalin, Gaba, Glutamat oder Serotonin sind chemische Botenstoffe des Gehirns, die unsere Stimmung, Motivation und unser Lernvermögen regulieren. Eine ausgewogene Zufuhr von Protein ist für die Neurotransmittersynthese somit unerlässlich.
Mikronährstoffe und Gehirnfunktion
B-Vitamine
Die Gruppe der B-Vitamine, insbesondere Cholin, B6, B12 und Folsäure spielen eine zentrale Rolle im Gehirnstoffwechsel. Cholin ist für die Acetylcholinsynthese von Bedeutung, einem Neurotransmitter, der kritisch für Gedächtnisfunktionen und die Aufmerksamkeitssteuerung ist. B6, B12 und Folsäure sind am Homocysteinmetabolismus beteiligt, dessen Dysregulation mit kognitiven Beeinträchtigungen in Verbindung gebracht wird.
Vitamin D
Vitamin D ist wichtig für die neuronale Differenzierung und beteiligt an der Reizübertragung sowie Herstellung von Neurotransmittern Dopamin und Serotonin.
Omega-3-Fettsäuren
Die Bedeutung von Omega-3-Fettsäuren, speziell Docosahexaensäure (DHA), für die Integrität der neuronalen Membranen ist gut dokumentiert. DHA ist für die Erhaltung der Membranfluidität von Bedeutung und wichtig für die Integrität der Blut-Hirn-Schranke.
Kreatin
Kreatin spielt nicht nur in der Energiebereitstellung im Muskel, sondern auch innerhalb von Gehirnzellen eine Rolle. Es erhöht die Synthese von Adenosintriphosphat (ATP) und unterstützt die zelluläre Energieproduktion, z. B. nach Schlafmangel oder unter Bedingungen erhöhter Energieanforderung.
Flüssigkeitszufuhr und Gehirnfunktion
Eine adäquate Flüssigkeitszufuhr ist für die Aufrechterhaltung der kognitiven Funktionen und der Gehirngesundheit von grundlegender Bedeutung. Das Gehirn besteht zu ca. 80 % aus Wasser und eine ausreichende Flüssigkeitszufuhr ist für die elektrochemische Leitfähigkeit der Neuronen, den Transport von Nährstoffen und den Abbau von Abfallprodukten entscheidend.
Schon eine Dehydration von 1-2 % des Körpergewichts kann zu Müdigkeit, einer Beeinträchtigung der Aufmerksamkeit sowie der psychomotorischen Fähigkeiten führen. Die Empfehlungen für die tägliche Wasseraufnahme beträgt circa 30 ml pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag für Erwachsene.
Koffein und Gehirnfunktion
Koffein, das weltweit am häufigsten konsumierte psychoaktive Stimulans, hat komplexe Auswirkungen auf die kognitive Leistung. Es wirkt als Adenosinrezeptor-Antagonist, was zur Stimulation des Zentralnervensystems führt. Dies kann die Wachsamkeit, Aufmerksamkeit und Konzentration steigern sowie die Reaktionszeit verkürzen. Die situative Aufnahme von Koffein - unter Berücksichtigung der individuellen Toleranz und ohne Überkonsum oder Dauerkonsum - kann ein nützliches Mittel zur Steigerung von Fokus, geistiger Klarheit und Energie sein.
Brainfood: Lebensmittel für ein optimal funktionierendes Gehirn
Brainfood sind Lebensmittel und Speisen, die dem Gehirn die optimale Nährstoffkombination für eine reibungslose Funktion liefern sollen. Eine Ernährung, die den Körper gesund erhält, ist gleichzeitig auch gut für das Gehirn.
Eine optimale Brainfood-Kost enthält:
- Kohlenhydrate aus Vollkorngetreide
- Mehrfach ungesättigte Fettsäuren (Nüsse, Leinöl, Rapsöl, Avocados, Lachs)
- Eiweiß (mageren Milchprodukten, Eiern, Fisch und Meeresfrüchte, Hülsenfrüchten, Nüssen)
- Buntes Gemüse und Obst
- Mindestens 1,5 Liter Wasser oder ungesüßten Tee am Tag
Praktische Tipps für die Ernährung im Alltag
- Regelmäßige Mahlzeiten, um den Blutzuckerspiegel konstant zu halten
- Ausgewogene Makronährstoffverteilung (Proteine, Fette, komplexe Kohlenhydrate)
- Richtige Kohlenhydratauswahl (komplexe Kohlenhydrate statt einfacher Zucker)
- Bewusste Snackauswahl (Nüsse, Gemüsesticks, Obst)
- Ausreichend Flüssigkeitszufuhr (Wasser, Tee)
- Regelmäßige körperliche Bewegung