Gehirn-Struktur und -Funktion „verraten“ die Lebensweise


  • Dr. med. Thomas Kron
  • Medizinische Nachrichten
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Kernbotschaften

Sport und soziale Kontakte können das Gehirn schützen, Alkohol-Konsum und Rauchen sind schädlich. Neurowissenschaftler haben nun zeigen können, wie sich eine gesunde beziehungsweise ungesunde Lebensweise strukturell und funktionell im Gehirn widerspiegelt. So sei „überraschend klar“ am Gehirn zu erkennen, wie stark ein Mensch in sein soziales Umfeld eingebunden sei, heißt es in einer Mitteilung. Die Studien-Ergebnisse des Forscherteams um Erstautorin Nora Bittner und Professorin Svenja Caspers vom Jülicher Institut für Neurowissenschaften und Medizin sind in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ erschienen.

Hintergrund

Wie schnell Menschen und Organe wie das Gehirn altern, hängt zum einen von den Erbanlagen ab, aber zum anderen auch sehr stark von der Lebensweise. Bekannt ist seit vielen Jahren schon, dass zum Beispiel Alkohol dem Gehirn schaden kann. In bisherigen Studien zum Einfluss der Lebensweise auf das Gehirn  ist meist nur ein einzelner Faktor, etwa Tabak- oder Alkohol-Konsum, berücksichtigt worden. Ein Team von Forschern um Nora Bittner und Professorin Svenja Caspers vom Jülicher Institut für Neurowissenschaften und Medizin hat nun den Einfluss einer Kombination von mehreren Faktoren der Lebensweise untersucht. 

Design

Nora Bittner und ihre Kollegen analysierten Daten von 248 Frauen und 301 Männern im Alter von 55 bis 85 Jahren. Hierbei konnten sie sowohl auf zerebrale Kernspinaufnahmen als auch auf einen umfangreichen Datensatz zu der Lebenssituation der Probanden zurückgreifen. Die Basis hierfür bilden die detaillierten Informationen, die während der Jülicher 1.000-Gehirne-Studie und zur Essener Heinz-Nixdorf-Recall-Studie erhoben wurden. 

Für die nun vorliegende Arbeit wurden die Faktoren soziales Umfeld, Alkohol- und Tabak-Konsum sowie körperliche Aktivität berücksichtigt. Ihr gemeinsamer Einfluss auf das Gehirn wurde mit einem Risiko-Score bewertet. „In bisherigen Studien wurde meist nur ein einzelner dieser Aspekte beleuchtet“, erklärt Svenja Caspers. „Unser Datensatz erlaubt es jedoch, alle vier Aspekte gleichzeitig in jedem einzelnen Probanden zu betrachten und dabei auch Effekte aufzudecken, die erst durch das Zusammenspiel der verschiedenen Faktoren zustande kommen.“ 

Hauptergebnisse

Nach Angaben der Autoren fanden sie einen Zusammenhang zwischen dem Risiko-Score und einer verminderten Faltung im linken prämotorischen und im rechten präfrontalen Kortex sowie einer höheren funktionellen Konnektivität zum sensomotorischen und präfrontalen Kortex. 

„Sport, soziale Kontakte und Alkohol wirken sich nach unseren Ergebnissen direkt auf die Gehirnstruktur aus“, erklärt Nora Bittner die Befunde. „Die graue Substanz in bestimmten Regionen des Gehirns ist zum Beispiel bei Menschen, die in einem regen sozialen Umfeld leben, besser erhalten, als bei Menschen, die wenig soziale Kontakte haben. Auch sportlich aktive Menschen zeigen im Alter einen geringeren Volumenverlust des Gehirns als inaktive Zeitgenossen, belegen weitere Studien. Ein hoher Alkohol-Konsum wirkt sich hingegen negativ auf die Gehirnstruktur aus, geht also mit einem Gehirnabbau und dem Verlust von Nervenzellen einher“, führt die Wissenschaftlerin aus.

Rauchen hingegen beeinflusst weniger die Gehirnstruktur, als vielmehr die Gehirnfunktion. Nora Bittner: „Es zeigte sich, dass die sogenannte funktionelle Konnektivität, also die gezielte Zusammenarbeit von Hirnregionen untereinander, im ruhenden Gehirn bei Rauchern höher ist als bei Nichtrauchern. Wir gehen davon aus, dass dadurch die kognitive Reserve bei Rauchern geringer ist, da die betreffenden Regionen schon im Ruhezustand auf Hochtouren laufen und damit kein Leistungspuffer mehr frei ist.“

Klinische Bedeutung

Die Befunde der Neurowissenschaftler unterstreichen die enorme Bedeutung der Lebensweise für die Hirn-Gesundheit. „Unsere Forschungsergebnisse zeigen eindrucksvoll, dass allgemeingültige Aussagen zu einer gesunden Lebensführung sich auch anatomisch und funktionell im Gehirn widerspiegeln“, betont Svenja Caspers. Die Lebensweise scheint sogar noch wichtiger zu sein als die Gene. So untersuchten die Neurowissenschaftler auch genetische Veranlagungen, die mit einem erhöhten Rauchverhalten beziehungsweise Alkohol-Konsum einhergehen. „Zusammen mit unseren Kollegen aus der Genetik konnten wir belegen, dass die Erbinformationen offensichtlich eine nebensächliche Rolle spielen. Wichtiger als die pure Veranlagung ist also das tatsächliche Verhalten“, hebt Nora Bittner hervor. 

Überrascht war das Forscherteam auch von der starken Korrelation zwischen sozialer Interaktion und der ausgeprägten Hirnstruktur. „Der positive Zusammenhang zwischen körperlicher Aktivität und geistiger Leistungsfähigkeit ist schon länger bekannt und gut belegt“, sagt Caspers. „Dass nun ein intensives oder geringes Sozialleben ebenfalls deutliche Spuren im Gehirn hinterlässt, eröffnet eine Vielzahl von neuen Forschungsfragen“, so Svenja Caspers. „Zum Beispiel ob sich Sport in der Gruppe anders auf die geistige Leistungsfähigkeit und ein gesundes Altern auswirkt als der einsame Waldlauf.“ 

Finanzierung: Institut für Neurowissenschaften und Medizin Jülich, Bundesministerium für Bildung und Forschung, Heinz-Nixdorf-Stiftung