Maximierung der Gehirngesundheit: Neuroplastizität, Ernährung und innovative Strategien zur kognitiven Verbesserung

Das menschliche Gehirn ist ein komplexes und dynamisches Organ, das den Kern unserer kognitiven Funktionen, Emotionen und unseres allgemeinen Wohlbefindens bildet. Das Verständnis seiner Mechanismen und der Möglichkeiten zur Optimierung der Gehirngesundheit ist entscheidend für die Verbesserung der Lebensqualität und Langlebigkeit. Das „Better Brain Webinar“ bietet eine eingehende Untersuchung der Gehirnfunktionen, der Neuroplastizität und praktischer Strategien zur kognitiven Verbesserung. Dieser Artikel fasst die wichtigsten Punkte des Webinars zusammen und bietet einen umfassenden Überblick über die Gehirngesundheit, der durch wissenschaftliche Referenzen unterstützt wird.

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Wichtige Gehirnbereiche und ihre Funktionen

Die Komplexität des Gehirns spiegelt sich in den unterschiedlichen Rollen seiner verschiedenen Regionen wider:

• Limbisches System : Zentral für die Emotionsregulation, das Gedächtnis und Reaktionen wie Angst, Kampf und Flucht.
• Präfrontaler Cortex : Beteiligt an der Steuerung des limbischen Systems, der Einschätzung von Situationen, dem Lernen aus Erfahrungen und der Regulierung des Kurzzeitgedächtnisses.

Linke vs. rechte Gehirnhälfte?

Man hat vielleicht schon davon gehört, dass Menschen entweder eine linkshirndominante oder eine rechtshirndominante Person sind. Diese Kategorisierung trifft bis zu einem gewissen Grad zu, ist aber komplexer.

Die Lateralisierung des Gehirns (linke vs. rechte Gehirnhälfte) ist eher eine lokale als eine hirnübergreifende Eigenschaft. Mit anderen Worten: Wenn die betreffende Verbindung stark lateralisiert ist, ist der Grad der Lateralisierung anderer Gehirnverbindungen nur mit den Verbindungen verbunden, die einen gemeinsamen Knoten mit der betreffenden Verbindung haben. (1)

Abbildung : Signifikante Lateralisierung der Dichte der grauen Substanz.

Quelle : Nielsen, J., Zielinski, B., Ferguson, M., Lainhart, J. & Anderson J. (2013). Eine Bewertung der Linkshirn- vs. Rechtshirn-Hypothese mit Magnetresonanztomographie der funktionellen Konnektivität im Ruhezustand. PLoS ONE. 8(8): e71275.

Neuroplastizität: Die Anpassungsfähigkeit des Gehirns

Neuroplastizität ist die Fähigkeit des Gehirns, sich durch die Bildung neuer neuronaler Verbindungen neu zu organisieren. Sie umfasst: (2)

1. Plastizität bei Erwachsenen vs. Entwicklungsplastizität : Unterscheidet die fortlaufende Anpassungsfähigkeit bei Erwachsenen von den schnellen Veränderungen während der Entwicklung.
2. Strukturelle vs. funktionelle Plastizität : Strukturelle Veränderungen beinhalten Änderungen der physischen Struktur des Gehirns, während sich funktionelle Veränderungen auf die Neuorganisation neuronaler Bahnen beziehen.
3. Synaptische Plastizität : Umfasst die Hebbsche Plastizität (Langzeitpotenzierung und -depression) und die homöostatische synaptische Plastizität, die die Gesamtaktivität im Gehirn ausbalanciert.

Lesen Sie hier mehr zum Thema Neuroplastizität.

Die Bedeutung von Schlaf und Bewegung für die Gesundheit des Gehirns

Schlafen

Tiefschlaf ist entscheidend für die Gesundheit des Gehirns. Er erleichtert die Beseitigung von Stoffwechselnebenprodukten durch das glymphatische System. Ein typischer Schlafzyklus dauert ungefähr 90 Minuten. (3)

Übung

Regelmäßige körperliche Aktivität verbessert die Gehirnfunktion durch: (4)

• Stimuliert die Neurogenese, insbesondere im Hippocampus.
• Freisetzung von Wachstumsfaktoren, die die neuronale Gesundheit und Plastizität unterstützen.

Meditation und Gehirngesundheit

Meditation bietet zahlreiche psychologische und physiologische Vorteile, darunter:

• Psychologisch : Weniger Stress, Angst und Depression; verbesserte Konzentration, Gedächtnis und emotionale Kontrolle. (5)
• Physiologisch : Niedrigerer Blutdruck, verbesserte Durchblutung des Gehirns, reduzierter Cortisolspiegel und erhöhte Neuroplastizität. (6)

Neurogenese(7)

• Neurogenese ist der Prozess, bei dem neue Neuronen im Gehirn, insbesondere im Hippocampus, entstehen.
• Die Regulierung der Neurogenese ist ein komplexer und dynamischer Prozess, der von einer Reihe von Faktoren beeinflusst wird, darunter Genetik, Epigenetik und Umweltfaktoren wie Bewegung und Stress
• Insbesondere aerobe Übungen können die Neurogenese durch die Freisetzung von Wachstumsfaktoren stimulieren.
• Stress und chronische Entzündungen beeinträchtigen nachweislich die Neurogenese

Ernährungsinterventionen

Intermittierendes Fasten und Stoffwechselumstellung

Intermittierendes Fasten und intermittierendes metabolisches Umschalten (IMS) fördern die Neuroplastizität und die Gesundheit des Gehirns, indem sie Perioden metabolischen Stresses mit Erholungsphasen abwechseln. Dieser Ansatz verbessert die synaptische Plastizität, Neurogenese und kognitive Leistungsfähigkeit und erhöht gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit des Gehirns gegen Verletzungen und Krankheiten. (8-9)

Wichtige Nährstoffe und Nahrungsergänzungsmittel

• Kurkuma und Curcumin : Fördern die BDNF-Produktion, die Neuroplastizität und den Schutz vor Gedächtnisstörungen. (10)
• Omega-3-Fettsäuren : Essenziell für die Struktur und Funktion des Gehirns, insbesondere DHA, lebenswichtig für die Hirnrinde und die Netzhaut. (11)
• Blaubeeren : Verbessern Sie das Gedächtnis und die kognitiven Funktionen durch eine erhöhte NGF-Produktion. (12-13)
• Avocados : Verbessern den Luteinspiegel in den Nerven, die kognitiven Funktionen und die Makulagesundheit. (14)
• Natives Olivenöl extra (EVOO) : Wirkt neuroprotektiv, entzündungshemmend und antioxidativ. Es verbessert auch die kognitiven Funktionen. (15-16)
• Ketone: Ketose und Ketone erhöhen die mitochondriale Biogenese und das mitochondriale Volumen und die mitochondriale Masse (insbesondere im Gehirn) (17-18)

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Ergänzungsmittel zur kognitiven Verbesserung

Bestimmte Nahrungsergänzungsmittel haben vielversprechende Auswirkungen auf das Arbeitsgedächtnis und die allgemeine Gehirnfunktion gezeigt:

• Kreatinmonohydrat : Verbessert die kognitive Funktion und die körperliche Leistungsfähigkeit. (19-20)
• Koffein und L-Theanin : Verbessert die Wachsamkeit und reduziert die nervöse Wirkung von Koffein. (21)
• Panax Ginseng, L-Tyrosin und Phosphatidylserin : Unterstützen kognitive Funktionen und Stressresistenz. (22-24)

Technologien zur Verbesserung der Gehirnleistung

Innovative Geräte und Techniken wie Neurostimulation ( NeoRhythm ) und Photobiomodulation (Vielight) bieten potenzielle Vorteile für die Gesundheit des Gehirns, indem sie die Gehirnwellen modulieren und die zelluläre Energieproduktion steigern. (25-26)

Musik und kognitive Leistung

Das Hören klassischer Musik, insbesondere von Stücken von Mozart und Vivaldi, wird mit einer verbesserten kognitiven Leistung und einem höheren emotionalen Wohlbefinden in Verbindung gebracht. (27-28)

Ausgleich der Neurotransmitter

Die Aufrechterhaltung optimaler Neurotransmitterwerte ist für die Gehirnfunktion von entscheidender Bedeutung. Nahrungsergänzungsmittel und Nährstoffe wie Cholin, Phosphatidylserin (siehe oben), Magnesium und Omega-3-Fettsäuren helfen dabei, wichtige Neurotransmitter wie Acetylcholin, Serotonin, Dopamin und GABA auszugleichen. (29-31)

Darm-Hirn-Achse

Die Gesundheit des Darms beeinflusst die Gehirnfunktion über die Darm-Hirn-Achse erheblich. Faktoren wie Ernährung, Umweltgifte und Nährstoffmangel können diese Beziehung beeinträchtigen und zu einem „durchlässigen Gehirn“ und kognitiven Beeinträchtigungen führen. (32)

Abschluss

Die Optimierung der Gehirngesundheit erfordert einen vielschichtigen Ansatz, der Änderungen des Lebensstils, Ernährungsinterventionen und fortschrittliche Technologien umfasst. Die Erkenntnisse aus dem Better Brain-Webinar unterstreichen die Bedeutung des Verständnisses der Gehirnfunktionen und der Umsetzung evidenzbasierter Strategien zur Verbesserung der kognitiven Leistung und des allgemeinen Wohlbefindens.

Wissenschaftliche Referenzen:

1. Nielsen, J., Zielinski, B., Ferguson, M., Lainhart, J., & Anderson, J. (2013). Eine Bewertung der Linkshirn- vs. Rechtshirn-Hypothese mit Hilfe der Magnetresonanztomographie der funktionellen Konnektivität im Ruhezustand. PLoS ONE, 8(8): e71275.
2. Li, J., Park, E., Zhong, L., & Chen, L. (2019). Homöostatische synaptische Plastizität als Metaplastizitätsmechanismus – eine molekulare und zelluläre Perspektive. Current Opinion in Neurobiology, 54: 44–53.
3. Mendelsohn, AR, & Larrick, JW (2013). Schlaf erleichtert die Beseitigung von Metaboliten aus dem Gehirn: glymphatische Funktion bei Alterung und neurodegenerativen Erkrankungen. Rejuvenation research , 16 (6), 518-523.
4. Hötting, K., & Röder, B. (2013). Positive Auswirkungen von körperlicher Bewegung auf Neuroplastizität und Kognition. Neuroscience & Biobehavioral Reviews , 37 (9), 2243-2257.
5. Sedlmeier, P., et al. (2012). Die psychologischen Effekte der Meditation: eine Metaanalyse. Psychol Bull, 138(6): 1139-71.
6. Pascoe, MC, Thompson, DR, Jenkins, ZM, & Ski, CF (2017). Achtsamkeit vermittelt die physiologischen Marker von Stress: Systematische Überprüfung und Metaanalyse. Journal of psychiatric research, 95, 156-178.
7. Aimone, J. et al. (2014). Regulierung und Funktion der adulten Neurogenese: von Genen zur Kognition. Physiological Reviews 94 (4): 991–1026.
8. Mattson, M., Moehl, K., Ghena, N., Schmaedick, M., & Cheng, A. (2018). Intermittierende Stoffwechselumschaltung, Neuroplastizität und Gehirngesundheit. Nature Reviews Neuroscience, 19(2): 81–94.
9. Brocchi, A., Rebelos, E., Dardano, A., Mantuano, M., & Daniele, G. (2022). Auswirkungen des intermittierenden Fastens auf den Gehirnstoffwechsel. Nutrients , 14 (6), 1275.
10. Bhat, A., Mahalakshmi, AM, Ray, B., Tuladhar, S., Hediyal, TA, Manthiannem, E., ... & Sakharkar, MK (2019). Vorteile von Curcumin bei Hirnerkrankungen. BioFactors , 45 (5), 666-689.
11. Yurko-Mauro, K., Alexander, DD, & Van Elswyk, ME (2015). Docosahexaensäure und das Gedächtnis von Erwachsenen: Eine systematische Übersicht und Metaanalyse. PLoS ONE, 10(3): e0120391.
12. Kalt, W., McDonald, JE, Fillmore, SAE, & Tremblay, F. (2014). Auswirkungen von Blaubeeren auf das Dunkelsehen und die Erholung nach Photobleichung: Placebokontrollierte Crossover-Studien. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(46), 11180-11189.
13. Krikorian, R., et al. (2010). Nahrungsergänzung mit Blaubeeren verbessert das Gedächtnis bei älteren Menschen. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58(7), 3996–4000.
14. Johnson, E., et al. (2015). Der Verzehr von Avocados erhöht das neuronale Lutein und verbessert die kognitive Funktion. FASEB Journal, 29 (Suppl. 1): 32.8.
15. Tsolaki, M., Lazarou, E., Kozori, M., Petridou, N., Tabakis, I., Lazarou, I., ... & Magiatis, P. (2020). Eine randomisierte klinische Studie mit griechischem extra nativem Olivenöl mit hohem Phenolgehalt aus früher Ernte bei leichter kognitiver Beeinträchtigung: Die MICOIL-Pilotstudie. Journal of Alzheimer's Disease , 78 (2), 801-817.
16. Millman, JF, Okamoto, S., Teruya, T., Uema, T., Ikematsu, S., Shimabukuro, M., & Masuzaki, H. (2021). Natives Olivenöl extra und die Darm-Hirn-Achse: Einfluss auf die Darmmikrobiota, die Schleimhautimmunität sowie die kardiometabolische und kognitive Gesundheit. Nutrition Reviews , 79 (12), 1362-1374.
17. Hasan-Olive, MM, Lauritzen, KH, Ali, M., Rasmussen, LJ, Storm-Mathisen, J., & Bergersen, LH (2019). Eine ketogene Diät verbessert die mitochondriale Biogenese und Bioenergetik über die PGC1α-SIRT3-UCP2-Achse. Neurochemical research , 44 , 22-37.
18. Kula, B., Antal, B., Weistuch, C., Gackière, F., Barre, A., Velado, V., ... & Smith, NA (2024). D-ꞵ-Hydroxybutyrat stabilisiert den hippocampalen CA3-CA1-Kreislauf während akuter Insulinresistenz. PNAS Nexus , pgae196.
19. Rae, C. & Digney, A. & McEwan, S. & Bates, T. (2003). Die orale Einnahme von Kreatinmonohydrat verbessert die Gehirnleistung: eine doppelblinde, placebokontrollierte Crossover-Studie. Proceedings Biological Sciences 270 (1529): 2147–2150.
20. Machek, SB, & Bagley, JR (2018). Kreatinmonohydrat-Supplementierung: Überlegungen zur kognitiven Leistungsfähigkeit von Sportlern. Strength & Conditioning Journal , 40 (2), 82-93.
21. Giesbrecht, T. & Rycroft, J. & Rowson, M. & De Bruin, E. (2010). Die Kombination von L-Theanin und Koffein verbessert die kognitive Leistungsfähigkeit und erhöht die subjektive Wachsamkeit. Nutritional Neuroscience 13 (6): 283–290.
22. Neale, C. & Camfield, D. & Reay, J. & Stough, C. & Scholey, A. (2013). Kognitive Effekte von zwei Nutraceutika, Ginseng und Bacopa, im Vergleich zu Modafinil: eine Überprüfung und ein Vergleich der Effektstärken. British Journal of Clinical Pharmacology 75 (3): 728–737.
23. Thomas, J. & Lockwood, P. & Singh, A. & Deuster, P. (1999). Tyrosin verbessert das Arbeitsgedächtnis in einer Multitasking-Umgebung. Pharmacology Biochemistry and Behavior 64 (3): 495–500.
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30. Blusztajn, JK, Slack, BE, & Mellott, TJ (2017). Neuroprotektive Wirkungen von Nahrungscholin. Nutrients , 9 (8), 815.
    
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