Die Fähigkeit des Gehirns, sich an veränderte Umstände anzupassen, ist bemerkenswert. So wie sich Muskeln durch Training verändern, verändert sich auch das Gehirn im Laufe des Lebens. Eine Schlüsselstruktur, die an diesem Prozess beteiligt ist, ist der Hippocampus.
Neuroplastizität und der Hippocampus
Die Neuroplastizität, die Fähigkeit des Gehirns, sich zu verändern, zeigt sich besonders deutlich im Hippocampus. Eine bekannte Studie mit Londoner Taxifahrern zeigte, dass sich diese Hirnregion im Laufe ihrer Karriere stark veränderte. Die Navigation in einer komplexen Stadt wie London erfordert spezielle Fähigkeiten, die den Hippocampus beeinflussen und verändern.
Die Auswirkungen von Traumata auf das Gehirn
Eine Studie aus dem Jahr 2012 untersuchte die Gehirne von Menschen, die traumatische Erlebnisse erlitten hatten. Die Ergebnisse zeigten, dass bestimmte Hirnregionen, insbesondere das Vorderhirn und die Insula, bei traumatisierten Personen kleiner waren. Diese Regionen sind für komplexe kognitive Prozesse, Emotionen und Selbstkontrolle verantwortlich.
Stress und zelluläre Veränderungen
Traumatische Erlebnisse können extremen Stress auslösen, der wiederum strukturelle Veränderungen im Gehirn bewirkt. Eine Studie aus dem Jahr 2014 untersuchte die Auswirkungen von chronischem Stress auf den Hippocampus. Es wurde festgestellt, dass unter Stress vermehrt Zellen entstehen, die Myelin produzieren, während die Anzahl der grauen Zellen abnimmt. Myelin umhüllt Teile von Nervenzellen und unterstützt die Informationsübertragung, während graue Zellen für intelligente Handlungen wichtig sind.
Die Rolle der Amygdala
Es wird vermutet, dass das zusätzliche Myelin benötigt wird, um stärkere Verbindungen zur Amygdala herzustellen, die in Bedrohungssituationen aktiv ist. Das Gehirn passt sich an, indem es die Strukturen stärkt, die in gefährlichen Umgebungen wichtig sind, und gleichzeitig verzichtbare Strukturen schwächt.
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Wie Stress das Gehirn verändert
Belastungen am Arbeitsplatz, Spannungen in der Familie, finanzielle oder gesundheitliche Probleme - Stress ist ein allgegenwärtiger Begleiter des modernen Lebens. Stress ist an sich nicht negativ, sondern hilft uns, belastende Situationen zu bewältigen und uns an Veränderungen anzupassen. Wenn Stress jedoch chronisch wird, kann er das natürliche Gleichgewicht des Körpers stören und das Gehirn beeinflussen.
Die Amygdala und das Stresserleben
Die Amygdala, das Angstzentrum des Gehirns, spielt eine zentrale Rolle bei der Verarbeitung von Emotionen und der Entstehung von Wut und Angstgefühlen. Sie wird aktiv, wenn das Gehirn eine Situation als neu oder potenziell gefährlich einstuft, was zur Freisetzung des Stresshormons Cortisol führt. Der Körper wird in Alarmbereitschaft versetzt, der Blutdruck steigt, die Atmung beschleunigt sich und die Muskeln spannen sich an.
Auswirkungen von anhaltendem Stress
Anhaltender Stress führt dazu, dass sich bestimmte Zellen in der Amygdala stärker vermehren und die neuronalen Verbindungen zu anderen Hirnregionen gestärkt werden. Die Amygdala wird dann schneller überstimuliert, was zu Überforderung, Hilflosigkeit, Nervosität und Reizbarkeit führt. Erinnerungen werden verstärkt mit Angst und Gefahr verbunden, wodurch der Cortisolspiegel konstant hoch bleibt.
Beeinträchtigung des Hippocampus und des präfrontalen Cortex
Die Überstimulation der Amygdala durch Dauerstress beeinträchtigt auch die Funktion anderer Hirnbereiche. Im Hippocampus werden weniger Gehirnzellen produziert, was sich negativ auf das Gedächtnis auswirkt. Zudem gehen Nervenverbindungen im präfrontalen Cortex verloren, der für die Kontrolle von Emotionen und das Verhalten wichtig ist. Das Urteilsvermögen wird beeinträchtigt und Situationen werden emotionaler bewertet als üblich.
Langfristige Folgen von Stress
Langanhaltender Stress kann zu dauerhaften Veränderungen in der Hirnstruktur führen, wobei die Amygdala größer und der Hippocampus sowie der präfrontale Cortex schrumpfen. Dies ebnet den Weg für körperliche und psychische Beschwerden wie Erschöpfung, Reizbarkeit, Überforderung, Schlafstörungen und Vergesslichkeit.
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Umkehrbarkeit der Stressfolgen
Die gute Nachricht ist, dass die schädlichen Wirkungen von Stress auf Körper und Geist weitgehend umkehrbar sind. Körperliche Aktivität, ausreichend Schlaf, eine ausgewogene Lebensweise und gezielte Entspannungstechniken können den Hippocampus wieder in Schwung bringen.
Die Rolle des Hippocampus bei der Stressreaktion
Menschen, die unter stressbedingten Erkrankungen leiden, zeigen häufig Veränderungen im Hippocampus. Eine Studie des Max-Planck-Instituts für Psychiatrie untersuchte die zentralnervöse Kontrolle des Gehirns auf die individuelle Stressreaktion. Die Ergebnisse zeigten, dass eine stärkere funktionelle Verbindung zwischen speziellen Regionen des limbischen Systems im Gehirn möglicherweise die hormonelle Stressreaktion unter Belastung bremsen kann.
Stress und Gedächtnis
Stress beeinflusst die Struktur und Funktion des Gehirns, was zu kognitiven Defiziten und einem erhöhten Risiko für psychiatrische Störungen führen kann. Wiederholter Stress destabilisiert die Synapsen im Hippocampus, was zu Hyperaktivität, dem Verlust von Nervenverbindungen und einer veränderten Kodierung führt.
Der Einfluss von Stress auf das episodische Gedächtnis
Das episodische Gedächtnis, das für die Speicherung persönlicher Erfahrungen wichtig ist, wird durch Stress erheblich verändert. Wiederholter Stress erhöht zunächst die neuronale Aktivität, doch anschließend geht die räumlich-zeitliche Struktur der Aktivitätsmuster verloren und die Enkodierung der Erinnerung im Hippocampus leidet.
BDNF: Ein wichtiger Faktor für die Hirngesundheit
BDNF (brain derived neurotrophic factor) spielt eine wichtige Rolle bei der Ausbildung funktioneller Synapsen und damit bei der Etablierung von Signalleitungen im Nervensystem. Es ist an Lernen, Langzeitgedächtnis und abstraktem Denken beteiligt.
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BDNF und Stress
Bei akutem Stress steigt die BDNF-Expression und die BDNF-Serumkonzentration, was als Teil der physiologischen Stressadaptation interpretiert wird. Chronischer Stress hingegen führt zu einem Rückgang der BDNF-Konzentration im Serum, was als Erschöpfung der Resilienz interpretiert wird.
BDNF und psychische Erkrankungen
Patienten mit Depressionen zeigen niedrige BDNF-Blutspiegel, wobei die Verminderung bei Patientengruppen mit Posttraumatischem Stress-Syndrom und Burnout am stärksten ausgeprägt ist. Auch Patienten mit Schlafstörungen weisen signifikant erniedrigte BDNF-Spiegel auf.
Möglichkeiten zur Anhebung des BDNF-Spiegels
Antidepressiva, Sport und eine gesunde Ernährung können zu einem Anstieg des BDNF-Spiegels beitragen. Bestimmte Darmbakterienstämme, so genannte Butyratbildner, steigern die BDNF-Expression im Hippocampus. Auch Omega-3-Fettsäuren, Zink und Vitamin E können die BDNF-Bildung positiv beeinflussen.
Stress und Gedächtnisleistung
Stress beeinflusst durch die Ausschüttung von Hormonen die Gedächtnisleistung - und das je nach Situation positiv oder negativ. Moderater Stress kann das Lernen fördern, dauerhaft unter Strom zu stehen, mindert jedoch die Gedächtnisleistung.
Die Auswirkungen von Stresshormonen
Fühlen wir uns gestresst, schütten die Nebennieren die Stresshormone Adrenalin, Noradrenalin und Cortisol aus, die unser Gehirn auf unterschiedliche Weise erreichen. Cortisol passiert die Bluthirnschranke und beeinflusst die Neurone im Gehirn direkt, die beiden anderen Hormone stimulieren den Vagusnerv, der wiederum die Noradrenalin-Ausschüttung im Gehirn verändert.
Moderater Stress und Gedächtnis
Moderater Stress kann beim Lernen wie ein Filter wirken: Stressrelevante Information fließt besonders schnell in das Gedächtnis. Dagegen blenden wir Eindrücke aus, die nicht mit dem Stressor verknüpft sind.
Chronischer Stress und das Gehirn
Läuft der Körper aber ständig auf Hochbetrieb, kann dies das Gehirn verändern. Dauerstress kann dazu führen, dass Neurone im Hippocampus und im präfrontalen Cortex ihre Verbindungen abbauen, wodurch sich die Gedächtnisleistungen verschlechtern.
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