Einführung
Die Forschung zeigt zunehmend, dass das Training der Muskeln nicht nur den Körper, sondern auch das Gehirn positiv beeinflusst. Dieser Artikel beleuchtet die vielfältigen Verbindungen zwischen Muskelaktivität und Gehirnfunktion, von neurozentrischem Training bis hin zu den Auswirkungen von Krafttraining auf kognitive Fähigkeiten und psychisches Wohlbefinden.
Neurozentrisches Training: Ein hirnbasierter Ansatz
Neurozentrisches Training ist ein innovativer Ansatz zur Leistungsoptimierung, Schmerzlinderung und -prävention, der die zentrale Rolle des Gehirns berücksichtigt. Da sowohl Bewegung als auch Schmerz ihren Ursprung im Gehirn haben, ist es unerlässlich, das Gehirn in moderne Präventions- und Rehabilitationsprotokolle einzubeziehen.
Die Bedeutung von Bewegung
Das Training beinhaltet maßgeblich Bewegungen, durch die gezielt einzelne Hirnareale aufgebaut und gestärkt werden. Die Auswahl der zu trainierenden Hirnareale ist dabei individuell und wird durch leichte Bewegungstests ermittelt.
Anwendung bei Migräne
Ein Beispiel für die Anwendung des neurozentrischen Trainings ist die App "heyvie", die bei Migräne eingesetzt wird. Menschen, die unter Migräne leiden, weisen bestimmte Muster im Gehirn auf, die sich in ihren alltäglichen Bewegungen widerspiegeln. So sind beispielsweise Nackenverspannungen und Gleichgewichtsstörungen häufige Symptome.
Die Rolle von Augen, Gleichgewicht und Nacken
Augen, Gleichgewichtssystem und Nackenmuskulatur arbeiten eng zusammen. Die Augenmuskulatur ist besonders präzise, da sie eine hohe Dichte an motorischen Einheiten aufweist. Wenn jedoch der Nacken instabil und das Gleichgewichtssystem beeinträchtigt ist, können die Augen ihre volle Leistungsfähigkeit nicht entfalten. Dies kann zu einer Überforderung durch visuelle Reize führen.
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Stabilisierung durch gezielte Reizsetzung
Neurozentrisches Training setzt hier an, indem es durch gezielte Reizsetzung und strukturelles Aufarbeiten von zentralen Strukturen die Systeme rund um Nacken, Augen und Gleichgewicht stabilisiert.
Die drei Säulen der Bewegung
Bewegung basiert auf drei Säulen:
- Visuelles System: Die Arbeit, die unsere Augen leisten.
- Propriozeption: Die Fähigkeit, die Lage unseres Körpers im Raum zu kennen.
- Gleichgewicht: Die Kenntnis über die Orientierung in Bezug zur Schwerkraft und die Ansteuerung von Muskulatur, die uns die Aufrichtung gegen diese erlaubt.
Diese drei Systeme sind maßgeblich an der Bewegungsentstehung beteiligt.
Kompensation und ihre Folgen
Wenn Informationen aus einem dieser Systeme fehlen, kann es zu Kompensationen kommen. Ein Beispiel ist eine Verletzung am Handgelenk, die dazu führt, dass der ganze Arm bewegt wird, um die Bewegung des Handgelenks zu vermeiden. Solche Ausweichbewegungen sind energetisch aufwendig und können zu weiteren Problemen führen.
Propriozeption als Schlüssel zur Bewegungskontrolle
Ein wichtiger Aspekt des neurozentrischen Trainings ist die Verbesserung der Propriozeption, insbesondere im Nackenbereich. Durch bewusstes Ansteuern der Nackenmuskulatur können Bewegungen wiedererlernt werden, die das Gehirn aus Sicherheitsgründen blockiert hat. Propriozeption ist die Fähigkeit, Informationen aus der Körperperipherie aufzunehmen und zu verarbeiten, um die Lage der Gliedmaßen im Raum zu bestimmen.
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Neurozentrisches Training: Ein umfassender Ansatz
Neurozentrisches Training betrachtet alle Schritte von der Informationsaufnahme über die -verarbeitung bis zur Bewegungsentstehung und -ausführung und identifiziert Kompensationsmuster.
Krafttraining und seine Auswirkungen auf das Gehirn
Regelmäßiges Krafttraining stärkt nicht nur die Muskeln, sondern auch das Gehirn.
Neurotrophine
Während des Trainings werden Neurotrophine wie der Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) freigesetzt. BDNF spielt eine wichtige Rolle für das Wachstum, die Differenzierung und das Überleben von Nervenzellen.
Angiogenese
Krafttraining stimuliert die Bildung neuer Blutgefäße im Gehirn (Angiogenese), was die Sauerstoff- und Nährstoffversorgung verbessert.
Neurotransmitter
Die Freisetzung von Neurotransmittern wie Dopamin, Noradrenalin und Serotonin wird durch körperliche Aktivität beeinflusst. Diese Neurotransmitter spielen eine wichtige Rolle für Stimmung, Motivation und Kognition.
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Entzündungshemmende Wirkung
Chronische Entzündungen können die Gehirnfunktion beeinträchtigen. Krafttraining wirkt Entzündungen entgegen und schützt so das Gehirn.
Plastizität des Gehirns
Das Gehirn ist ein plastisches Organ, das sich durch Lernen und Erfahrungen verändern kann. Krafttraining unterstützt diese Plastizität und fördert die Anpassungsfähigkeit des Gehirns.
Stressabbau und Stimmungsverbesserung
Krafttraining hilft, Stress abzubauen und die Stimmung zu verbessern.
Geeignet für jedes Alter und Fitnesslevel
Krafttraining ist für Menschen jeden Alters und Fitnesslevels geeignet.
Übungen für das Gehirn
Prinzipiell sind alle Übungen, die die großen Muskelgruppen ansprechen, gut für das Gehirn. Dazu gehören beispielsweise Kniebeugen, Liegestütze, Kreuzheben und Schulterdrücken.
Muskelgedächtnis: Zellkerne und epigenetische Prägung
Zellkerne als Muskelgedächtnis-Speicher
Wenn wir trainieren, vermehrt unser Körper die Zellkerne in den Muskelzellen. Diese Zellkerne steuern die Proteinsynthese, die für den Muskelaufbau entscheidend ist. Auch wenn die Muskelmasse bei einer Trainingspause zurückgeht, bleiben diese Zellkerne bestehen.
Neurologische Anpassungen
Regelmäßiges Training trainiert nicht nur die Muskeln, sondern auch das Nervensystem. Das Gehirn speichert Bewegungsmuster ab, was zu einer besseren Koordination und effizienteren Bewegungsabläufen führt.
Epigenetische Prägung
Intensive Trainingseinheiten hinterlassen Spuren in der Genexpression. Diese epigenetischen Anpassungen speichern Informationen über frühere Belastungen und erleichtern die Wiederanpassung der Muskulatur.
Studien zum Muskelgedächtnis
Eine dänische Studie ergab zum Beispiel, dass junge, körperlich fitte Menschen, die immobil wurden, ein Drittel ihrer Muskelkraft verloren, nachdem sie mit dem Training aufgehört haben, während ältere Menschen nur ein Viertel einbüßten.
Ernährung während Trainingspausen
Wenn du gezwungen bist, eine Pause im Fitnessstudio einzulegen, solltest du auf keinen Fall an deiner Eiweißzufuhr sparen. In einer Studie verringerte eine erhöhte Proteinzufuhr den Verlust an fettfreier Körpermasse bei Sportlern, auch wenn sie nicht trainierten.
Dauer des Muskelaufbaus nach Pausen
Eine Studie ergab, dass immobilisierte Menschen dreimal so lange brauchen, wie sie außer Gefecht gesetzt waren, um ihre Muskelmasse wieder aufzubauen. In einer neueren Studie konnten aktive Menschen, die 12 Wochen lang nicht trainiert hatten, ihre Muskeln zurückgewinnen und bereits nach acht Wochen wieder im Fitnessstudio ihre 1-Rep-Maximalleistung erreichen.
Krafttraining bei leichter kognitiver Beeinträchtigung (LKB)
Von leichten kognitiven Beeinträchtigungen (LKB) wird gesprochen, wenn Menschen bemerkbare reduzierte kognitive Fähigkeiten aufweisen, also beispielsweise unter Gedächtnisverlust leiden, sie aber noch ein selbstständiges Leben führen können. Für das Jahr 2050 wird prognostiziert, dass bis zu einhundertfünfunddreißig Millionen Menschen weltweit unter einer Demenzkrankheit leiden werden.
Kausaler Zusammenhang zwischen Muskelkräftigung und Gehirnfunktion
Eine Studie im "Journal of the American Geriatrics Society" fand einen kausalen Zusammenhang zwischen Muskelkräftigung und Zirkeltraining sowie der Funktionsfähigkeit des Gehirns älterer Menschen mit LKB.
Studiendesign
Teilnehmern, die Widerstandstraining absolvierten, wurde beispielsweise aufgetragen zwei Mal die Woche, sechs Monate lang Gewichte mit einer Belastung von 80 Prozent zu heben. Entsprechend dem Trainingsstand und dem Zuwachs der Muskeln wurde das Gewicht im Laufe der Monate immer wieder angepasst, um die Belastung von 80 Prozent zu erhalten.
Ergebnisse
Die Forschungsergebnisse zeigten letztendlich, dass wir mit einer gesünderen alternden Gesellschaft rechnen können, je mehr Menschen Widerstandstraining machen. Der Schlüssel zum Erfolg ist dabei Kontinuität. So empfiehlt Hauptautor Dr Yorgi Mavros von der University of Sydney, mindestens zwei Mal die Woche mit hoher Intensität zu trainieren, um den Kräftezuwachs zu maximieren. Davon profitiere dann auch das Gehirn.
MRT-Scans bestätigen positive Veränderungen
Die Ergebnisse bekräftigen die Forschung des SMART trials. So konnten anhand von MRT-Scans bei Studienteilnehmern, die am Programm mit Gewichtheben teilnahmen, eine Vergrößerung bestimmter Hirnregionen festgestellt werden. Diese Veränderungen der Gehirnstrukturen sind auf die kognitiven Verbesserungen durch das Gewichte heben zurückzuführen.
Myokine: Botenstoffe der Muskeln mit heilender Wirkung
Muskeln setzen unter Training ganz besondere Heilkräfte im Körper frei. Sie produzieren dann Botenstoffe, die über die Blutbahnen im Körper verteilt werden.
Entdeckung der Myokine
Die dänische Forscherin Bente Pedersen machte 2007 bei einer Studie eine bahnbrechende Entdeckung. Um zu untersuchen, welchen Einfluss Sport auf das Immunsystem hat, nahm sie Probanden nach Trainingseinheiten Blut ab. Darin fand sie erhöhte Mengen einer Substanz namens Interleukin-6. Pedersen gab diesen Stoffen den Namen "Myokine" - abgeleitet von den griechischen Wörtern für "Muskel" und "Bewegung".
Vielfältige Wirkungen der Myokine
Myokine wirken an ganz unterschiedlichen Stellen im Körper und erfüllen dort oft gleich mehrere Aufgaben. Interleukin-6 zum Beispiel stimuliert die Bildung neuer Abwehrzellen und wirkt entzündungshemmend. Entzündungen gelten als Förderer vieler chronischer Erkrankungen, darunter auch Rheuma. Interleukin-6 scheint zudem eine positive Rolle bei Krebserkrankungen zu spielen. Forscher haben herausgefunden, dass Interleukin-6 die für den Kampf gegen einen Tumor wichtigen Immunzellen wie ein Lotse ins Tumorgewebe schleust.
Musclin: Lebensrettendes Myokin bei Herzschwäche
Ganz neu ist die Entdeckung von Forschern aus Mannheim, Heidelberg und Hannover: Sie entdeckten ein Myokin, das bei einer Herzschwäche offenbar lebensrettend sein kann. Die chronische Herzschwäche ist eine der häufigsten Todesursachen in Deutschland. Besonders gefährdet sind die etwa 20 Prozent der Patienten, die im Zuge der Erkrankung einen signifikanten Abbau von Muskelgewebe erleiden. Die Forscher haben bei ihren Studien den hormonähnlichen Botenstoff Musclin entdeckt, der nicht im Herzmuskel selbst gebildet wird, sondern in den anderen Muskeln des Körpers, den sogenannten Skelettmuskeln. Musclin stärkt die Herzmuskelzellen und verhindert die Ablagerung von Bindegewebe im Herzgewebe. Durch zu viel abgelagertes Bindegewebe im Herz kann es zu einer Fibrose kommen, also einer Verhärtung des Gewebes oder des ganzen Organs. Das Musclin wirkt also doppelt: Bindet es an Herzmuskelzellen, so stärkt es deren Muskelkraft. Bindet es an Bindegewebszellen, so unterbindet es dort eine Fibrose.
BDNF: Schutz vor Demenz und Depressionen
Ein weiteres Myokin, das sogenannte BDNF, überwindet die Blut-Hirn-Schranke und stimuliert im Hippocampus einen bestimmten Wachstumsfaktor. Durch den verbessert sich das Erinnerungs- und Lernvermögen. Möglicherweise schützt eine ausreichende Menge an BDNF so vor Demenz und Depressionen. Andere Myokine stimulieren die Neubildung von Knochen und verbessern deren Stabilität und Dichte.
Die Mind-Muscle-Connection: Die Kraft der Gedanken
Wie alles in deinem Körper sind auch Muskeln und Gehirn miteinander vernetzt. Dein Geist gibt deinen Muskeln die Befehle, sich zu strecken oder zu beugen und dein Wille ist es, der dich auch noch den dritten Satz Burpees durchpowern lässt. Ohne Köpfchen geht im Sport gar nichts.
Bewussteres Training durch starke Verbindung
Eine starke Mind-Muscle-Connection sorgt dafür, dass du durch bewussteres Training eine bessere Muskelkoordination erlangst. Du lernst, dich besser auf eine bestimmte Muskelgruppe zu fokussieren und intensiver zu trainieren. Während du etwa beim Krafttraining eine bestimmte Bewegung ausführst, konzentrierst du dich ganz gezielt auf die Muskelkontraktion. Das Signal, das dein Gehirn an die Muskeln sendet, um die Bewegung auszuführen, wird durch den mentalen Fokus gestärkt und der Effekt deutlich gesteigert.
Mentale Kontraktionen steigern Muskelkraft
Eine amerikanische neuropsychologische Studie fand heraus, dass die bloße Vorstellungskraft genügt, um Effekte zu erzielen. Teilnehmer der Studie führten über drei Monate für 15 Minuten täglich rein mentale Kontraktionen ihrer Muskeln im kleinen Finger durch - ohne diesen tatsächlich zu bewegen. Das Ergebnis: Nach 12 Wochen hatten sie allein durch die Vorstellung ihre Muskelkraft um 35 Prozent gesteigert. Die Vergleichsgruppe, die während der Studiendauer wirklich ihre Muskeln einsetzte, steigerte die Muskelkraft um 53 Prozent. Zahlreiche ähnliche wissenschaftliche Untersuchungen bestätigten den unglaublichen Effekt von mentalem Training. Um das Beste aus dir rauszuholen, macht es also Sinn, Geist und Körper trainieren.
Mentales Vorstellungstraining zur Leistungssteigerung
Die Kraft deiner Gedanken kann dir nicht nur dabei helfen, mehr Muskelmasse aufzubauen, sondern auch deine Performance an sich zu pushen. Diverse wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass mentale Imagination im Sport nachweislich die Leistung steigert. Bei diesem Vorstellungstraining imaginierst du wiederholt die Ausführung eines bestimmten motorischen Musters - etwa den Aufschlag beim Tennis, einen bestimmten Tanzschritt oder den Armzug beim Schwimmen. Neurowissenschaftler fanden heraus, dass im Gehirn genau dieselben Areale aktiviert werden, wenn du dir eine Sportübung vorstellst, wie wenn du sie ausführst. Indem du dir also immer wieder denselben Bewegungsablauf vorstellst, stärkst du im Gehirn genau die Neuronen, die für die Aktivität verantwortlich sind.
Selbstvertrauen durch mentale Übung
Indem du die Abläufe im Kopf wieder und wieder durchgehst, stärkst du auch dein Selbstvertrauen und du wirst sicherer in der tatsächlichen Ausführung. Natürlich bleibt dir durch mentales Training das körperliche Workout nicht erspart. Du wirst niemals besser Tennisspielen können, wenn du nicht tatsächlich zum Schläger greifst und auf dem Platz Bälle schlägst, aber durch zusätzliches mentales Training kannst du die Präzision deiner Schläge optimieren.
Anleitung zum mentalen Training
Sich einen Bewegungsablauf vorzustellen, klingt einfach, braucht aber Übung. Es ist gar nicht so leicht, eine exakte Muskelkoordination im Detail zu imaginieren. Bevor du beginnst, solltest du dir ein konkretes Ziel setzen, um deine Motivation anzukurbeln. Sagen wir, du möchtest einen besseren Aufschlag beim Tennis. Du möchtest keine Doppelfehler mehr machen und willst deinen ersten Aufschlag noch sicherer ins Feld bringen. Für deine mentale Trainingseinheit ist nach der Motivation vor allem Konzentration gefragt. Lass dir Zeit! Stell dir vor, wie der Schläger in deiner Hand liegt, wie du den Arm hältst. Welche Position haben deine Füße? Welche Muskelgruppen sind gefordert? Versuche, dir den ganzen Ablauf genau vorzustellen und mache dann im Geist einen sauberen Aufschlag. In den meisten Forschungsstudien trainierten die Probanden mehrmals die Woche für etwa 15 Minuten. Willst du mit der Bewegungsvorstellung deine Leistung verbessern, solltest auch du mehrere kurze mentale Trainingsintervalle in deine Wochenplanung integrieren. Genau wie beim physischen Training gilt: Je mehr du trainierst, desto mehr Routine bekommst du.
Muskel-Nerven-Verbindungen und Nervenregeneration
"Jetzt, da wir wissen, dass es diese Verbindung zwischen Muskeln und Nerven gibt, kann es für die Behandlung von Nervenverletzungen nützlich sein, bei denen die Kommunikation zwischen Nerven und Muskeln unterbrochen ist", sagt Ritu Raman, Assistenzprofessorin am MIT und Hauptautorin der Studie.
Wiederherstellung der Mobilität durch Muskelstimulation
Schon 2023 hatte die Forschungsgruppe die Mobilität von Mäusen wiederhergestellt, welche eine traumatische Muskelverletzung erlitten hatten. Das gelang, indem zunächst Muskelgewebe an der Verletzungsstelle implantiert und dann das neue Gewebe durch wiederholte Stimulation mit Licht trainiert wurde. Im Zuge dessen stellte sich heraus, dass regelmäßiges Training den transplantierten Muskel dazu anregte, bestimmte biochemische Signale zu produzieren, von denen bekannt ist, dass sie das Wachstum von Nerven und Blutgefäßen fördern.
In-vitro-Experimente zur Untersuchung der Muskel-Nerven-Verbindung
Aus dem damaligen In-vivo-Experiment (im lebenden Körper) ging deshalb nun ein In-vitro-Experiment (wörtlich "im Glas") hervor, bei dem ausschließlich der Zusammenhang zwischen Muskel und Nervenzelle untersucht wurde, was in einem ganzen Lebewesen eben so nicht möglich ist. Das Team veränderte den Muskel genetisch so, dass er sich als Reaktion auf Licht zusammenzieht. Mit dieser Modifikation konnte das Team ein Licht wiederholt aufblitzen lassen, was den Muskel veranlasste, sich in einer Weise zusammenzuziehen, die den Vorgang des Trainings imitierte. Diese Lösung wurde schließlich in eine separate Schale mit Motoneuronen von Mäusen gegeben. Motoneuronen sind die Grundlage aktiver Kontraktionen der Skelettmuskeln.
Gehirntraining: Mehr als nur Gedächtnisübungen
Geistig fit bleiben, das wünschen wir uns alle. Und zwar bis ins hohe Alter. Magdeburg/Ebersberg - Ob Liegestütz oder Hanteltraining - wer seine Muskeln stärken will, findet schnell wirkungsvolle Übungen.
Die Komplexität des Gehirntrainings
„Wir verstehen nicht wirklich, was im Gehirn passiert, wenn wir eine bestimmte Gehirnleistung trainieren“, sagt Professor Emrah Düzel, Direktor am Institut für kognitive Neurologie und Demenzforschung. Was laut Emrah Düzel aber in aller Regel funktioniert: eine bestimmte Fertigkeit zu trainieren. Zum Beispiel, sich Telefonnummern zu merken. Wie sich das aber auf andere Prozesse oder Teile des Gehirns auswirkt, ist noch weitgehend unklar. Auch wenn die Wissenschaft noch viele offene Fragen sieht: Es gibt Trainingsprogramme für das Gehirn auf dem Markt - zum Teil mit vollmundigen Versprechungen. Andererseits könne man nichts falsch machen, wenn man das Gehirn stimuliere, glaubt er. Und es muss gar nicht kompliziert sein. Schon vor 150 Jahren habe ein amerikanischer Arzt einem Politiker mit Gedächtnisproblemen einen Auftrag gegeben: Er sollte jeden Abend seiner Frau erzählen, wen er am Tag alles getroffen habe. „Das hat der Mann über mehrere Jahre gemacht“, sagt Düzel. Warum das so war, darüber gibt es Diskussionen.
Modernes Gehirntraining
„Das Kurzzeitgedächtnis kann man trainieren, das Langzeitgedächtnis nicht“, sagt der Psychologe Peter Sturm. Gehirntraining geht für ihn aber über reine Gedächtnisübungen - wie das Merken von Telefonnummern - hinaus. „Modernes Gehirntraining erhöht und stabilisiert die Grundfunktionen der mentalen Leistungsfähigkeit“, sagt er. Zumindest bis zum Alter von 80 bis 85 Jahren sei das durch Studien belegt.
Strategien für effektives Gehirntraining
„Alles, was neu ist, weckt das Gehirn auf“, sagt der Psychologe. Versuchen Sie zum Beispiel einmal, einen Text zu lesen, wenn Sie ihn falsch herum halten. Oder eine Handvoll Zeilen darauf durchgehen, wie oft der Buchstabe „n“ auf ein „e“ folgt. „Das Gehirn mag keine Routine“, sagt Peter Sturm. Und sowieso scheint Bewegung für das Gehirn wesentlich zu sein. Wichtig ist aber auch ein langer Atem. „Genau wie beim Sport bringt es nichts, zehn Tage im Fitnessstudio für jeweils fünf Stunden zu trainieren“, so Düzel.
Gehirntraining im Alltag
„Wer neugierig ist, braucht im Grunde kein Gehirntraining“, sagt Peter Sturm. „Gehirntraining ist eine Hilfe, wenn man im Alltag zu wenig gefordert ist.“ Das kann zum Beispiel Menschen betreffen, die länger in eine Reha müssen. Oder Ältere, die nicht mehr so mobil sind. Für ältere Menschen eignen sich Übungen mit einem großen Blatt Papier und einem Stift gut. Ein Beispiel: auf einem Blatt verteilt stehen viele Buchstaben, sie müssen in alphabetischer Reihenfolge durchgestrichen werden. Mit solchen einfacheren Übungen geht es los. Danach darf es auch etwas anstrengender werden, wenn etwa eine einfache Skizze aus dem Gedächtnis nachgezeichnet wird. „Der Spaß kommt mit der Übung“, sagt Sturm. „Auch gegenseitiger Kontakt aktiviert das Gehirn“, betont er. Letztlich ist ein interessantes Gespräch das beste Gehirntraining. „Man hört hin und reagiert auf das Gesagte. Das erfordert Kreativität, Flexibilität, Merkfähigkeit“, sagt Peter Sturm. „Und das kann man auch mit Leuten machen, die stark eingeschränkt sind.
Stressabbau durch Sport: Entlastung des Denkzentrums
Nach einem anstrengenden Tag auf die Couch und ausspannen - klingt verlockend, ist wissenschaftlich aber der falsche Ansatz, um Stress abzubauen. Wer tagsüber viel am Schreibtisch sitzt, nutzt vor allem den präfrontalen Cortex, das Denkzentrum des Gehirns. Er sitzt im vorderen Bereich, gleich hinter der Stirn, und unterstützt bei Präsentationen, Verwaltung oder Kundengesprächen. Doch sein Fassungsvermögen ist nicht unbegrenzt. Helfen kann Sport, denn Bewegung und Koordination fordern viel vom Gehirn. Die Aktivität wird ins Bewegungszentrum gelegt und das Denkzentrum entlastet. Hinterher sind wir nicht nur entspannter, sondern auch fokussierter und konzentrierter. Wichtig ist allerdings, dass der Sport anstrengend genug ist und Spaß macht.
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