Das menschliche Gehirn ist ein unglaublich dynamisches Organ, das sich ständig anpasst und verändert. Lange Zeit ging man davon aus, dass die Anzahl der Nervenzellen im Gehirn nach der Kindheit begrenzt ist. Neuere Forschungen haben jedoch gezeigt, dass bestimmte Bereiche des Gehirns, insbesondere der Hippocampus, auch im Erwachsenenalter neue Nervenzellen bilden können. Dieser Prozess, die sogenannte Neurogenese, eröffnet faszinierende Perspektiven für die Behandlung neurologischer Erkrankungen und die Förderung der geistigen Gesundheit.
Neurogenese im Hippocampus: Ein lebenslanger Prozess
Bis vor etwa 20 Jahren glaubte man, dass alle Nervenzellen des Gehirns bereits bei der Geburt angelegt sind. Mittlerweile ist wissenschaftlich belegt, dass auch das erwachsene Gehirn neue Nervenzellen ausbildet - und zwar ein Leben lang. Diesen Vorgang nennt man Neurogenese. Vor allem in zwei Regionen, dem Riechkolben und dem Hippocampus, entstehen ständig neue Neuronen. Zwar nimmt die Neurogenese mit dem Alter ab, so wie viele andere körperliche Funktionen, aber wie die Forschung gezeigt hat, werden auch in hohem Alter noch Nervenzellen gebildet.
Der Hippocampus, eine Hirnregion, die für das Lernen und das Gedächtnis zuständig ist, spielt eine entscheidende Rolle bei der Neurogenese. Stammzellforscher wie Professor Gerd Kempermann vom Zentrum für regenerative Medizin in Dresden haben festgestellt, dass körperliche Aktivität und kognitive Stimulation die Neubildung von Nervenzellen im Hippocampus fördern.
Die Rolle von Stammzellen
Stammzellen sind vielseitige Zellen, die sich nahezu beliebig oft teilen und in jegliche Art von Zellen verwandeln können. Gleiches gilt für die Nervenzellen des Gehirns, wobei es unterschiedliche Arten von Nervenzellen gibt: Neuronen, die als grundlegende Elemente unseres Nervensystems mit Hilfe von elektrischen und chemischen Signalen Informationen aufnehmen, verarbeiten und über die Axone (Nervenfasern) weiterleiten. Die Aktivität der Stammzellen und deren Verwandlung in Nervenzellen aller Art beginnt im menschlichen Embryo.
Stimulation für die Aktivierung neuer Nervenzellen
Damit die neu entstandenen Nervenzellen auch aktiv werden, sind Anregungen von außen nötig: Sehen, hören, riechen, schmecken, kommunizieren, vereinfacht: sich interessieren, sich bewegen, immer weiter lernen, das Gehirn aktiv halten sind die Voraussetzungen dafür, dass die sich frisch entwickelnden Gehirnzellen nicht gleich wieder zugrunde gehen. Denn nur durch Stimulation können sie zu funktionstüchtigen Neuronen heranreifen, deren Axone Synapsen bilden. Synapsen sind die Verbindungstellen zwischen den Zellen und dienen der Informationsübertragung und deren Weiterleitung durch elektrische Impulse. Und je mehr Synapsen die Neuronen ausbilden können, desto mehr Informationen können übertragen werden.
Lesen Sie auch: Kann ein Anfall tödlich sein?
Faktoren, die das Hippocampus-Wachstum und die Neurogenese beeinflussen
Verschiedene Faktoren können das Wachstum des Hippocampus und die Neurogenese beeinflussen, darunter:
Bewegung und körperliche Aktivität
Bewegung ist eines der effektivsten Mittel, um nicht nur die körperliche, sondern auch die geistige Gesundheit zu fördern. Bewegung ist ein echter Booster für unser Gedächtnis, vergrößert den Hippocampus und fördert die Synapsenbildung. Neuronale Pfade werden angepasst. Bewegung spielt eine entscheidende Rolle bei der Vorbeugung von Alzheimer und anderen neurodegenerativen Erkrankungen. Bewegung reguliert Neurotransmitter und fördert die Neurogenese im Hippocampus und Signalwege werden verstärkt.
Kognitive Stimulation
Kognitive Stimulation, wie z. B. Lernen, Lesen und das Lösen von Problemen, kann ebenfalls die Neurogenese im Hippocampus fördern. Kempermann verglich die Zellbildung von Mäusen, die in reizarmer Umgebung leben, mit der von Mäusen, die in abwechslungsreich gestalteten Käfigen gehalten werden. Bei den Tieren, die nur ein Laufrad in ihrem Käfig hatten, starben die neuen Zellen wieder ab. "Ohne kognitive Stimulation überleben die neuen Nervenzellen nicht."
Ernährung
Bestimmte Nährstoffe, wie z. B. Omega-3-Fettsäuren, Zink und Vitamin E, können die BDNF-Bildung beeinflussen, während gesättigte Fette und Zucker eine hemmende Wirkung haben können.
Stress
Chronischer Stress kann den BDNF-Spiegel senken und die Neurogenese beeinträchtigen. Neue Studien zeigen, dass bei Gesunden akuter Stress die BDNF-Expression und die BDNF-Serumkonzentration steigert. Bei chronischer Stressbelastung hingegen ist ein charakteristischer Rückgang der BDNF-Konzentration im Serum zu beobachten.
Lesen Sie auch: Sicher Autofahren mit Parkinson: Ein Leitfaden für Deutschland
Individuelle Entscheidungen und Erfahrungen
Eine aktuelle Studie hat gezeigt, dass individuelle Entscheidungen und Erfahrungen das Gehirnwachstum und die Entwicklung beeinflussen können. Die Studie untersuchte genetisch identische Mäuse, die in derselben Umgebung lebten, und stellte fest, dass die Mäuse, die sich aktiv an Lernaufgaben beteiligten, mehr neue Neuronen und eine höhere Konnektivität im Gehirn entwickelten.
BDNF: Ein wichtiger Wachstumsfaktor für das Gehirn
BDNF (brain derived neurotrophic factor) spielt eine wichtige Rolle bei der Ausbildung funktioneller Synapsen und damit bei der Etablierung von Signalleitungen im Nervensystem. Diese Wirkung des BDNF auf zellulärer Ebene ist die Grundlage für seine Beteiligung an Lernen, Langzeitgedächtnis und abstraktem Denken. Im ausgereiften Gehirn wird BDNF vor allem im Hippocampus gebildet, einer Hirnregion, die an Lernen und Gedächtnis zentral beteiligt ist.
BDNF und Stress
Neue Studien zeigen, dass bei Gesunden akuter Stress die BDNF-Expression und die BDNF-Serumkonzentration steigert. Man geht davon aus, dass dieser BDNF-Anstieg Teil der physiologischen Stressadaptation ist und den schützenden Effekt von BDNF auf das Nervensystem widerspiegelt. Bei chronischer Stressbelastung hingegen ist ein charakteristischer Rückgang der BDNF-Konzentration im Serum zu beobachten.
BDNF und der Darm
Bestimmte Darmbakterienstämme, so genannte Butyratbildner, vergären Ballaststoffe und komplexe Kohlenhydrate zu Butyrat, einer kurzkettigen Fettsäure, die nach Verteilung über den Blutkreislauf im Hippocampus die BDNF-Expression steigert.
BDNF und Sport
BDNF wird auch von sich kontrahierenden Muskelzellen sezerniert. BDNF spielt hier eine wichtige Rolle für die Regeneration und die Differenzierung von Muskelzellen. Es wurde gezeigt, dass körperliche Anstrengung den Serumspiegel an BDNF erhöht.
Lesen Sie auch: Corona und das Gehirn: Was wir wissen
Therapeutische Ansätze zur Förderung der Neurogenese
Die Erkenntnis, dass auch im Erwachsenenalter noch neue Nervenzellen entstehen, eröffnet vielversprechende therapeutische Ansätze zur Behandlung neurologischer Erkrankungen und zur Förderung der geistigen Gesundheit. Einige mögliche Ansätze sind:
Stimulation der adulten Neurogenese
Ein Forschungsansatz beruht darauf, die adulte Neurogenese zu stimulieren und zu steuern. Die Vision: Ließe sich die adulte Neurogenese gezielt stimulieren, könnte man Zellersatz quasi „vor Ort“ herstellen. Neurologische Erkrankungen, die mit Zellverlusten einhergehen, ließen sich möglicherweise heilen - auch ohne Transplantation von Ersatzgewebe.
Transkranielle Pulsstimulation (TPS)
Mit der Transkraniellen Pulsstimulation haben die Stoßwellen ihren Einsatzbereich nun auch auf Erkrankungen des zentralen Nervensystems ausgeweitet. Bei der Transkraniellen Pulsstimulation werden diese äußerst niederfrequenten Stoßwellen über einen Hand-Applikator nicht-invasiv durch die Schädeldecke hindurch in das Gehirngewebe übertragen und man kann gezielt bestimmte Regionen im Gehirn erreichen und behandeln. Dabei werden Stoffwechselprozesse an den synaptischen Schaltstellen (den Axonen) der Nervenzellen aktiviert und regelrecht trainiert, also stimuliert.
Medikamentöse Ansätze
Antidepressiva aus der Gruppe der Serotonin- sowie der Serotonin-Noradrenalin-Wiederaufnahme-Hemmer (SSRI und SNRI) tragen zu einem Anstieg des BDNF-Spiegels bei.
tags: #kann #der #hippocampus #wieder #wachsen