Lydia Denworth

Die Verbindung zwischen Bewegung und Gedächtnis (und Schlaf?)

Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass Bewegung das Gehirn für die Gedächtniskonsolidierung optimiert.

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Sport verbessert die Konnektivität im Gehirn und steigert das Gedächtnis.
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Übung ist gut für das Gehirn. Ihr regulärer Jogging- oder Spin-Kurs profitiert Erinnerung und exekutive Funktion. Wenn Sie es drei- oder viermal pro Woche tun, verbessert Bewegung auch Ihre motorischen Fähigkeiten - alles, was Bewegung und Muskeln erfordert. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass das Timing der Übung Einfluss darauf hat, wie gut es dabei hilft, Erinnerungen festzuhalten.

Aber niemand wusste sehr viel darüber, warum das so sein sollte. Jetzt zeigt eine neue Studie zum ersten Mal, wie Bewegung das Gehirn auf eine Weise verändert, die möglicherweise erklärt, warum sie für die Gedächtniskonsolidierung hilfreich ist. "Ihr Gehirn wird effizienter", sagt Marc Roigzu Neurowissenschaftler und Physiotherapeut an der McGill University in Montreal, der der leitende Autor des Papiers ist. Laut Roig deuten die Ergebnisse außerdem darauf hin, dass eine gute Nachtruhe ein wichtiger Teil des Prozesses sein könnte.

Das Papier, veröffentlicht inNeuroImageBennet Desormeau und Marie-Hélène Boudrias, die von Fabien Dal Maso gemeinsam verfasst wurden, konzentrieren sich auf motorisches Lernen und Gedächtnis. Roig und seine Kollegen arbeiten mit Rehabilitationspatienten, insbesondere mit Patienten, die einen Schlaganfall erlitten haben. "Die Idee ist, zu versuchen, Bewegung in Verbindung mit motorischem Lernen zu nutzen, um die Beibehaltung der motorischen Fähigkeiten bei Patienten zu verbessern", sagt Roig. Ihre Erkenntnisse könnten aber auch für das Sporttraining gelten. Und da festgestellt wurde, dass Bewegung andere Arten des Gedächtnisses verbessert, wie z. B. das visuelle oder verbale Gedächtnis, kann die Studie weitere Auswirkungen haben.



Im ersten Teil der Studie bestätigten Roig und seine Kollegen etwas, das sie zuvor gefunden hatten. Eine akute Belastung unmittelbar nach dem Üben einer motorischen Aufgabe verbesserte die Retention 24 Stunden später. "Es scheint, als ob Sie ein Fenster der Plastizität des Gehirns öffnen, und das hilft Ihnen dabei, das, was Sie lernen, effektiver zu konsolidieren", sagt Roig.

Um dies zu demonstrieren, baten sie zunächst zwei Gruppen junger Erwachsener, zu lernen, was im Wesentlichen ein muskulöses Videospiel ist. Die Teilnehmer manipulierten einen Joystick, mit dem die Kraft ihres Griffs gemessen werden konnte, und mussten einen Cursor auf einem Computerbildschirm bewegen, um ihn innerhalb bestimmter Ziele zu platzieren. Unmittelbar nach der Aufgabe trainierte eine Gruppe fünfzehn Minuten lang hart auf einem stationären Fahrrad. Die andere Gruppe trainierte nicht. Sie saßen einfach auf dem Fahrrad, ohne in die Pedale zu treten.

Um die Gehirnaktivität zu untersuchen, fügten die Forscher eine einfache motorische Aufgabe hinzu, die den für das Spiel erforderlichen Muskelbewegungen sehr ähnlich war. Nach dem Training oder nicht mussten die Freiwilligen einfach einen Joystick greifen und eine gewisse Kraft anwenden. Währenddessen haben die Forscher die elektrische Aktivität in ihrem Gehirn in den folgenden zwei Stunden gemessen. "Die zwei Stunden danach sind entscheidend für die Konsolidierung eines Gedächtnisses", sagt Roig. "In [dieser Zeit] wird Ihr Gehirn entscheiden, ob es diese Informationen behalten möchte oder nicht."

Schließlich baten sie alle, 8 Stunden und 24 Stunden später zurückzukehren, um das Spiel erneut zu spielen. "Dies ist nur, um das Gedächtnis zu messen", sagt Roig. Die gesamte Übung ähnelt der Aufforderung, sich einen Absatz zu merken und dann acht und 24 Stunden später zu versuchen, den Absatz zu wiederholen, um zu sehen, an wie viele Wörter Sie sich erinnern. "Das ist genau das gleiche, aber in diesem Fall ist es eine motorische Aufgabe, es ist kein Absatz", erklärt Roig.



„Wir haben festgestellt, dass bei der einfacheren motorischen Aufgabe die Gehirnaktivität viel geringer und die Konnektivität zwischen verschiedenen Hirnregionen [in der Übungsgruppe] viel höher war“, sagt Roig. Insbesondere fanden sie eine Zunahme der Konnektivität sowohl innerhalb als auch zwischen den Gehirnhälften und sie war besonders in motorischen sensorischen Bereichen verbreitet, die für die Ausführung und Planung von Bewegungen verantwortlich sind. Darüber hinaus „korrelierten diese geringere Aktivität und die höhere Konnektivität damit, wie gut sie sich an die motorische Aufgabe erinnerten.“

Roig und sein Kollege vermuten, dass dies bedeutet, dass Bewegung die Arbeit des Gehirns rationalisiert, um sich an etwas zu erinnern. "Was Übung zu tun scheint, ist, die Anforderungen des Gehirns zu reduzieren, damit Erinnerungen effizienter konsolidiert werden können, da die verschiedenen Teile des Gehirns viel besser miteinander verbunden sind."

Übrigens kann es auch funktionieren, unmittelbar vor dem motorischen Lernen Sport zu treiben. Auf diese Weise muss die Übung moderater sein, da sonst die Gefahr besteht, dass die Menschen so müde werden, dass sie sich nicht um das Lernen kümmern können. Wenn Roig das motorische Lernen und Trainieren um mindestens zwei Stunden voneinander getrennt hat, verschwinden die positiven Auswirkungen auf die Retention.

Die mögliche Bedeutung des Schlafes zeigt sich in der letzten Phase der Studie. Wenn die Teilnehmer acht Stunden später zurückkehren und das Spiel spielen, scheint die Übungsgruppe nicht besser zu sein als die Kontrollgruppe. In der Tat ist niemand sehr gut. Dies ist ein Ergebnis, das sich auch in früheren Studien von Roig gezeigt hat. Aber am nächsten Tag, 24 Stunden nach dem ersten Lernen, zeigt die Gruppe, die trainierte, signifikant mehr Gedächtnis für die Fähigkeit als die Kontrollgruppe. "Meine Hypothese ist, dass es eine Wechselwirkung zwischen Bewegung und Schlaf gibt", sagt Roig. "Wir wissen, dass Schlaf für die Gedächtniskonsolidierung relevant ist, und wir wissen, dass Bewegung die mentale Konsolidierung verbessern kann. In meinen Studien sehen wir jedoch, dass Sie nicht von den Auswirkungen von Bewegung profitieren, wenn Sie nicht schlafen."

Was Roig "das Dreieck" aus Bewegung, Schlaf und Gedächtnis nennt, ist relativ unerforscht. Aber nicht lange. Er hat gerade eine neue Reihe von Studien begonnen, die die Überwachung der Teilnehmer im Schlaf umfassen. "Ich denke, vielleicht verändert Bewegung die Gehirnarchitektur, um das Gedächtnis zu verbessern, aber wenn Sie nicht schlafen, sehen Sie diese Verbesserung nicht."

Er wird es nicht sicher sagen können, bis diese nächsten Studien abgeschlossen sind, aber wenn Sie das nächste Mal eine neue Fähigkeit erlernen möchten, warum planen Sie nicht danach eine Übung und eine gute Nachtruhe? Es konnte nicht schaden.

Copyright: Lydia Denworth 2018.

Verweise

Dal Maso, Fabien et al. "Akutes Herz-Kreislauf-Training fördert funktionelle Veränderungen in kortiko-motorischen Netzwerken in den frühen Stadien der motorischen Gedächtniskonsolidierung." NeuroImage 174 (2018): 380 & ndash; 392.