Seit Jahrzehnten rätseln Wissenschaftler darüber, ob sich das Gehirn im Laufe des Lebens verändern kann. Heute wissen wir, dass es möglich ist.

Neurowissenschaftler nennen dies „Gehirnplastizität“. Auch bekannt als neurale Plastizität oder Neuroplastizität, beinhaltet es manchmal einen Prozess namens Neurogenese, der als die Schaffung neuer Neuronen definiert ist.

Obwohl wir noch vieles über das Gehirn nicht wissen, sind sich Experten einig, dass seine Struktur und Funktion alles andere als statisch sind. Dieser Artikel beschreibt die aktuelle Forschung zur neuralen Plastizität und Neurogenese, wie sie das Altern beeinflussen und was Sie tun können, um die Gesundheit Ihres Gehirns zu verbessern.

Was ist Plastizität des Gehirns?

„Plastizität des Gehirns“ bezieht sich auf die Fähigkeit des Nervensystems, sich während der gesamten Lebensspanne selbst zu transformieren und neu zu organisieren, normalerweise als Reaktion auf Erfahrungen oder Reize.

Dieser Prozess ist nicht einzigartig für Menschen oder sogar Säugetiere oder Wirbeltiere. Tatsächlich zeigen sogar Insekten neurale Plastizität.

Bei menschlichen Föten beginnt sich das Gehirn einige Wochen nach der Empfängnis zu entwickeln. Während Gene den Bauplan für die Entwicklung des Gehirns liefern, können Umweltfaktoren – wie Stress, Hormone, Ernährung, Drogen und Beziehungen – das Ergebnis stark beeinflussen. Dies wird als entwicklungsbedingte Plastizität des Gehirns bezeichnet und setzt sich während der gesamten Kindheit fort.

Es wurde früher angenommen, dass die Gehirnentwicklung einige Jahre nach der Pubertät vollständig aufhört, aber wir wissen heute, dass sich das Gehirn bis weit ins Erwachsenenalter hinein weiter anpasst und verändert.

Während die Veränderungen definitiv weniger dramatisch sind als die des sich entwickelnden Gehirns, sind sie entscheidend für unsere Fähigkeit zu lernen, Erinnerungen zu bilden und uns von Krankheiten und Verletzungen zu erholen.

Arten der Plastizität des Gehirns

Es gibt zwei Haupttypen der Plastizität des Gehirns:

  • Funktionell. Funktionale Plastizität bezieht sich auf neuronale Aktivität und Konnektivität und wie sie sich als Reaktion auf bestimmte Ereignisse oder Erfahrungen verändert. Beispielsweise kann nach einer Verletzung wie einem Schlaganfall die Aktivität in bestimmten Bereichen des Gehirns zunehmen, um verlorene Funktionen auszugleichen.
  • Strukturell. Neue Informationen und Erfahrungen – zum Beispiel das Erlernen einer neuen Sprache, Musikunterricht oder das Erkunden der Straßen einer neuen Stadt – können die physische Struktur des Gehirns verändern, wodurch bestimmte Bereiche größer oder kleiner werden.

Wie es funktioniert

Neuronen bilden die Basis des Nervensystems. Diese Zellen sind dafür verantwortlich, Informationen von der Außenwelt zu empfangen und zu verarbeiten sowie Nachrichten im ganzen Körper weiterzuleiten.

Neuronen kommunizieren über elektrische und chemische Signale, die über eine als Synapse bezeichnete Lücke wandern. Diese Verbindungen bilden komplizierte neuronale Netze, die uns beim Lernen helfen.

Eine Möglichkeit, darüber nachzudenken, wie die Plastizität des Gehirns funktioniert, ist ein Schlagwort, das vom Neurowissenschaftler Donald Hebb geprägt wurde: „Neurons that fire together, wire together.“ Das bedeutet, dass Verbindungen verstärkt werden, wenn Neuronen aktiv sind.

Vor diesem Hintergrund ist die Plastizität des Gehirns ein komplexer Prozess, der molekulare, zelluläre und strukturelle Mechanismen umfasst, die sich im Laufe Ihres Lebens ändern können.

Was sind einige Beispiele für Plastizität des Gehirns?

Die Plastizität ist im Uterus und in den ersten Lebensjahren am größten, wenn sich das Gehirn schnell entwickelt. Das erwachsene Gehirn ist zwar ebenfalls wandlungsfähig, aber die Möglichkeiten sind begrenzter.

Es gibt viele dokumentierte Fälle von Gehirnplastizität während der gesamten menschlichen Lebensspanne, von denen einige im Folgenden beschrieben werden.

Psychische Gesundheit während der Schwangerschaft

Laut a Forschungsrückblick 2020, ist eine starke psychische Gesundheit während der Schwangerschaft mit einer erhöhten Intelligenz bei 2-jährigen Säuglingen verbunden. Dies deutet darauf hin, dass das geistige Wohlbefinden einer Mutter während der Schwangerschaft einen Einfluss auf die Gehirnentwicklung des Babys hat.

Darüber hinaus haben Forscher in a Studie 2022 an 97 Mutter-Kind-Paaren berichteten, dass das Volumen des linken Teils des Hippocampus bei einem sich entwickelnden Fötus in direktem Zusammenhang mit mütterlichem Stress während der Schwangerschaft und den Denkfähigkeiten des Kindes im Alter von 18 Monaten stand.

Kreative Musiktherapie bei Frühgeborenen

In einer Studie aus dem Jahr 2020 mit 82 Säuglingen verwendeten Forscher MRT-Scans, um zu testen, ob eine kreative Musiktherapie die Gehirnstruktur und -funktion bei frühgeborenen Babys verbessern könnte.

Die Forscher berichteten von einer erhöhten neuronalen Aktivität und Konnektivität in Bereichen des Gehirns, die für das Denken, soziale, emotionale und motorische Funktionen verantwortlich sind. Mit anderen Worten, Musiktherapie könnte die Gehirnentwicklung bei Frühgeborenen fördern.

Autismus-Spektrum-Störung (ASD)

Laut einer Metaanalyse aus dem Jahr 2016 neigen Kinder mit ASS zu atypischer neuronaler Aktivität und Konnektivität. Dies kann unter anderem zu Herausforderungen bei sozialen Interaktionen, dem Erkennen von Emotionen und Sprachkenntnissen führen.

Die Forscher werteten sechs Studien aus, die die Gehirnaktivität nach Verhaltensinterventionen bewerteten, die Menschen mit ASS helfen sollten, spezifische Fähigkeiten zu entwickeln.

Sie berichteten, dass gezieltes Training die neuronale Aktivität und Verbindungen signifikant verändern kann, was zu signifikanten Verbesserungen der Autismus-Symptome führt. Die Auswirkungen waren besonders bei jüngeren Kindern bemerkbar.

Mit anderen Worten, Verhaltensinterventionen, die das Prinzip der Gehirnplastizität nutzen, um neuronale Netzwerke zu stärken, können hilfreich sein, um die Symptome von ASS zu lindern.

Neinw Mütter

Während der Schwangerschaft und der Zeit nach der Geburt durchlaufen junge Mütter eine Reihe von funktionellen und strukturellen Anpassungen des Gehirns, so a Forschungsbericht 2017.

Ein Beispiel für funktionelle Plastizität stammt aus funktionellen MRI (fMRI)-Studien. Sie zeigen, dass junge Mütter eine erhöhte Aktivität in neuronalen Schaltkreisen erfahren, die für Belohnungen, Motivation und emotionale Regulierung verantwortlich sind.

Studien haben auch gezeigt, dass die Aktivierung in diesen Bereichen ein Prädiktor für sensible elterliche Handlungen und eine starke emotionale Bindung zu einem Kind ist.

Darüber hinaus nehmen die Gehirne der Mütter in der Zeit nach der Geburt tatsächlich an Größe zu. Dies ist ein Beispiel für strukturelle Plastizität. Forscher glauben, dass dieses Wachstum in Gehirnregionen stattfindet, die mit der Elternschaft in Verbindung stehen.

SSubstanzgebrauch

Eine Substanzgebrauchsstörung kann dauerhafte Veränderungen in Bereichen des Gehirns verursachen, die mit Belohnung und Motivation, der Bildung von Gewohnheiten und Entscheidungsfindungsprozessen in Verbindung stehen.

Laut einer Überprüfung von 2018 kann der Prozess dem ähneln, was passiert, wenn wir durch Übung und Verstärkung etwas Neues lernen. Im Falle des Substanzgebrauchs ist das Lernen jedoch nicht vorteilhaft.

Was ist Neurogenese?

„Neurogenese“ bezieht sich auf die Bildung neuer Neuronen. Es ist ein wichtiger Teil der Plastizität des Gehirns, aber es ist nicht das einzige Beispiel.

Neue Neuronen bilden sich meist vor der Geburt und in den frühen Lebensjahren, wenn sich das Gehirn noch entwickelt. Sie wandern dann und differenzieren sich, um eine Vielzahl von Funktionen innerhalb des Nervensystems auszuführen. Es gibt Tausende verschiedener Arten von Neuronen im menschlichen Gehirn.

Erst vor kurzem haben Neurowissenschaftler Beweise für die Neurogenese bei Erwachsenen entdeckt, aber sie ist immer noch Gegenstand intensiver Debatten.

Laut a Rückblick 2019Neurogenese tritt wahrscheinlich in zwei Gehirnbereichen auf:

  • Im Hippocampus spielt die Bildung neuer Neuronen in diesem Bereich des Gehirns möglicherweise eine Rolle für das Langzeitgedächtnis und das Lernen.
  • In der subventrikulären Zone wurde die Bildung neuer Neuronen in diesem Bereich mit unserem Geruchssinn in Verbindung gebracht.

Welche Bedeutung haben Gehirnplastizität und Neurogenese?

Die Plastizität des Gehirns ist für die menschliche Entwicklung von dem Moment an entscheidend, in dem sich das Nervensystem in einem Embryo zu bilden beginnt. Tatsächlich ist es schwer vorstellbar, wie das menschliche Leben aussehen würde, wenn sich das Gehirn nicht verändern und weiterentwickeln würde.

Wären wir ohne die Fähigkeit, auf der Grundlage neuer Reize zu lernen, immer noch einzigartige Individuen? Wären wir in der Lage, Fähigkeiten zu verbessern, Fakten zu lernen oder Erinnerungen zu schaffen? Würden Menschen, die einen Schlaganfall oder eine traumatische Hirnverletzung erlitten haben, in der Lage sein, sich zu erholen?

Die Plastizität des Gehirns spielt bei all diesen Anpassungsfähigkeiten eine entscheidende Rolle.

Auch eine Reihe aktueller Studien beschäftigt sich mit der Bedeutung von Neuroplastizität und Neurogenese beim Altern. Insbesondere, Belege aus Tierversuchen legt nahe, dass die Hippocampus-Neurogenese zusammen mit altersbedingten Krankheiten wie Alzheimer und Schlaganfall vor kognitivem Verfall schützen kann.

Was können Sie tun, um die Plastizität und Neurogenese des Gehirns zu steigern?

Die Plastizität des Gehirns ist von Person zu Person sehr unterschiedlich. Während das Alter ein entscheidender Faktor ist, glauben Forscher, dass Ihre Persönlichkeit und Ihr Lebensstil es auch beeinflussen.

Wenn das der Fall ist, kann es möglich sein, die Neuroplastizität und Neurogenese mit bestimmten Verhaltensweisen zu steigern. Dazu gehören die folgenden bewährten Maßnahmen:

  • Regelmäßiges Training. Regelmäßige Bewegung fördert die Neuroplastizität. Um Bewegung in Ihr Leben zu integrieren und weiterhin regelmäßig zu machen, finden Sie eine Aktivität, die Ihnen Spaß macht und Sie in Bewegung bringt.
  • Stressbewältigung. Laut einer Überprüfung aus dem Jahr 2022 kann Stress die neurale Plastizität und Neurogenese reduzieren. Obwohl es nicht möglich ist, Stress vollständig zu vermeiden, können Sie Maßnahmen ergreifen, um seine Auswirkungen zu minimieren und zu bewältigen.
  • Eine nahrhafte Ernährung. Forschung deutet darauf hin, dass eine fett- und zuckerreiche Ernährung die Neurogenese von Erwachsenen schädigen kann. Andererseits kann der Konsum von Polyphenolen wie Kurkuma die Neuroplastizität fördern.
  • Lebenslanges Lernen. Lernen ist ein bewährter Weg, um die Gehirnfunktion zu steigern. Versuchen Sie, einen Kurs zu belegen, eine neue Sprache zu lernen, ein Instrument zu spielen, Bücher zu lesen, Spiele zu spielen oder Rätsel zu lösen.
  • Gute Schlafqualität. Laut a spielt der Schlaf eine Rolle bei der synaptischen Plastizität Studie 2017. Versuchen Sie, Ihren Schlaf zu priorisieren, und streben Sie jede Nacht 7 bis 8 Stunden Schlaf an.
  • Psychische Gesundheitsfürsorge. Studien zeigen, dass Depressionen neuronale Plastizität verhindern können. Im Gegensatz dazu können Behandlungen mit Antidepressiva die neurale Plastizität von Erwachsenen erhöhen.
  • Behandlung von Substanzgebrauchsstörungen. Alkohol- und Substanzgebrauchsstörungen können laut a. die Neuroplastizität verringern Rückblick 2020. Wenn es schwierig ist, den Alkohol- oder Drogenkonsum zu kontrollieren oder zu stoppen, gibt es jetzt Hilfe.

Das Endergebnis

Plastizität ermöglicht es Ihrem Gehirn, sich im Laufe Ihres Lebens an neue Situationen, Erfahrungen und Umgebungen anzupassen. Es ist am deutlichsten bei Embryonen und Babys, deren Gehirne sich noch entwickeln, und verlangsamt sich mit zunehmendem Alter.

Dennoch gibt es viele Beispiele für Neuroplastizität im Erwachsenenalter. Tatsächlich deuten Forschungsergebnisse darauf hin, dass Bereiche des Gehirns, die mit Lernen und Gedächtnis zu tun haben, sogar neue Neuronen wachsen lassen können. Dieser Vorgang wird als Neurogenese bezeichnet.

Eine erhöhte Plastizität des Gehirns wurde auch mit einem geringeren Risiko eines altersbedingten kognitiven Rückgangs in Verbindung gebracht. Eine Reihe einfacher Schritte kann helfen, die Plastizität des Gehirns zu steigern, darunter regelmäßige Bewegung, eine ausgewogene Ernährung, Stressbewältigung und kontinuierliches Lernen.