Sport trainiert Gehirn

Transkript

1 Sport trainiert Gehirn Körperliche Aktivität zur Förderung der Kognition im Alter Gerd Miehling Dipl.-Sportlehrer Dipl.-Psychogerontologe

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4 Ein paar Daten zum Gehirn Gewicht zwischen 1300 und 1600 Gramm

5 Ein paar Daten zum Gehirn Schätzungsweise 100 Milliarden Nervenzellen Jede Nervenzelle ist mit tausend anderen Nervenzellen verknüpft

6 Ein paar Daten zum Gehirn Unterschiedliche Funktionen sind an unterschiedliche Areale gekoppelt.

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8 Was ist eigentlich das Gedächtnis? Unter Gedächtnis versteht man die Fähigkeit des Nervensystems von Lebewesen, aufgenommene Informationen zu behalten, zu speichern, zu ordnen und wieder abzurufen (wieder erkennen oder reproduzieren).

9 Was ist eigentlich das Gedächtnis? Im übertragenen Sinne wird das Wort Gedächtnis auch allgemein für die Speicherung von Informationen benutzt.

10 Es gibt nicht das Gedächtnis, sondern unterschiedliche Gedächtnisfunktionen: sensorisches Gedächtnis Kurzzeitgedächtnis Langzeitgedächtnis

11 Speicherung von Informationen 1. Sensorisches Gedächtnis: Sinneswahrnehmungen werden registriert und können bis zu 20 Sekunden im Sensorischen Speicher erhalten bleiben, bis diese wieder gelöscht oder an das Kurzzeitgedächtnis übergeben werden. Der Sensorische Speicher ist der erste Filter für Wahrnehmungen. Er entscheidet, welche Informationen weitergeben werden oder nicht.

12 Speicherung von Informationen 2. Kurzzeitgedächtnis (Arbeitsgedächtnis): Ein kleiner Teil des Wahrgenommenen wird in das Kurzzeitgedächtnis weitergeleitet. Durch Aufmerksamkeit und Wiederholungen können Informationen bis zu 30 Minuten gespeichert werden. Was länger als 30 Minuten im Gedächtnis bleibt, behält unser Gehirn meist noch mehrere Tage und arbeitet so auf das Langzeitgedächtnis hin. ABER: Das Kurzzeitgedächtnis ist durch hohe Störbarkeit gekennzeichnet; innere und äußere Reize können den Inhalt ständig beeinflussen oder verändern.

13 Speicherung von Informationen 3. Langzeitgedächtnis: Das Langzeitgedächtnis speichert alle Informationen dauerhaft in unserem Gehirn. Die Information oder die Wahrnehmung wird durch Bildung bestimmter Eiweißproteine und synaptischer Verbindungen gespeichert. Es kommt vor, dass die Proteinbildung stockt, zum Beispiel durch Stress oder ein schockartiges Erlebnis.

14 Speicherung von Informationen 3. Langzeitgedächtnis: Unser Langzeitgedächtnis ist in zwei Gedächtnistypen unterteilt, diese sind der explizite und der implizite Gedächtnistyp. Zu dem expliziten Typ gehören zum einen das episodische Gedächtnis, es ist zeitbezogen und ermöglicht uns Menschen sich an Vergangenes zu erinnern und zum anderen kommt das semantische Gedächtnis, welches für Fakten zuständig ist, so erinnert man sich an bestimmte Zahlen, Wörter oder Vokabeln. Darüber hinaus lässt sich auch der implizite Gedächtnistyp in das prozedurale Gedächtnis, welches erlernte Bewegungsabläufe und Handlungsstrategien wie zum Beispiel Autofahren, Radfahren oder Schauspielen speichert, und in das Priming teilen. Dieser letzte Gedächtnistyp, Priming, tritt auf, wenn es darum geht, Informationen nur über einzelne Merkmale wieder zu erkennen.

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16 Was sind kognitive Funktionen? Wahrnehmung Aufmerksamkeit Sprache Denken Gedächtnis Planung Problemlösen Logik Intelligenz

17 Intelligenz und Alter Intelligenz beschreibt die Fähigkeit, durch Wissen, Einsicht und Denken Aufgaben lösen und neue Situationen bewältigen zu können.

18 2-Komponenten-Theorie Fluide Intelligenz: Basisprozesse der Intelligenz, so etwas wie die Grundmechanik der kognitiven Informationsverarbeitung oder des Denkens Kristalline Intelligenz: Kognitive Fähigkeiten, in denen sich angehäuftes Wissen aus bisherigen Lernprozessen kristallisiert und verfestigt hat

19 Kristalline Funktionen synonym: pragmatisch, power Erworbene Erfahrungen und Fähigkeiten Wissen Strategisches Denken Urteilsfähigkeit Sprachkompetenz

20 Fluide Funktionen synonym: mechanisch, speed Grundlegende, neuronal verankerte Lern- und Leistungskapazität Lösen neuartiger Probleme, die vom erworbenen Wissen rel. unabhängig sind Schneller Wechsel zwischen mehreren Tätigkeiten Informationssuche in einem komplexen Umfeld Planung und Koordination von Handlungsabläufen Unterdrückung von Störinformationen

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23 Verlauf der Komponenten

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25 Informationsverarbeitung Strukturelle Veränderungen Allgemeine Volumenabnahme v.a. im Stirnhirn (Arbeitsgedächtnis, Aufmerksamkeit) Verringerte Gehirndurchblutung Abnahme der Anzahl der Synapsen Veränderung in der Verarbeitung eingehender Informationen durch das ZNS Veränderung in der elektrischen Hirnaktivität Verringerung des Erregungszustands der Gehirnzellen Sensorische Beeinträchtigungen Verminderte Leistungsfähigkeit des KZG

26 Informationsverarbeitung Funktionelle Veränderungen Erschwerter Erwerb, beeinträchtigtes Verschlüsseln, Verknüpfen und Memorieren neuer Informationen Reduziertes Aufnahme-, Verarbeitungs- und Suchtempo Beeinträchtigte Suche und Verfügbarkeit gespeicherter Merkinhalte Nachlassen fluider bzw. Kontrollfunktionen (Infoverarbeitung, Abruf, Wechsel zw. Aufgaben, Hemmung irrelevanter Infos) Beibehaltung / Verbesserung kristalliner bzw. Repräsentationsfunktionen (Erfahrungswissen, Urteilsvermögen)

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28 Stärken und Schwächen Älterer Stärken: Emotionale Kompetenz Soziale Kompetenz Wissen Erfahrung Sprache Planerische Intelligenz Kristalline Intelligenz bis ins hohe Alter stabil bzw. ausbaufähig

29 Stärken und Schwächen Älterer Schwächen: Wahrnehmung (Sehen, Hören, Tasten) Körperlich-motorische Funktionen Erschwerter Erwerb, beeinträchtigtes Verschlüsseln, Verknüpfen und Memorieren neuer Informationen Reduziertes Aufnahme-, Verarbeitungs- und Suchtempo Fluide kognitive Funktionen zeigen nachlassende Leistungen, v.a. bei Informationsverarbeitungsprozessen, Umstellungs- und Anpassungsfähigkeit

30 Einflüsse auf kognitive Funktionen im Alter Emotionale und motivationale Faktoren Persönlichkeitsfaktoren Lebensstilbezogene Faktoren Bildung Körperliches Training Ernährung Stressverarbeitung und -kompetenz

31 Einflüsse auf kognitive Funktionen: Stress Akuter Stress fördert manche kognitiven Funktionen Chronischer Stress beeinträchtigt manche kognitive Funktionen Beispiele: Beeinträchtigung des episodischen Gedächtnisses durch Alltagsstress (Vondras 2005) Verminderte Unterdrückung von Fehlreaktionen bei Personen mit Burnout (Van der Linden 2005)

32 Zwischen-Fazit Alter geht mit Einbußen sensorischer, motorischer und kognitiver (fluider) Funktionen einher. Kognitive Einbußen hängen von externen und internen Faktoren ab, die weitgehend beeinflussbar sind. Sensorische, motorische und kognitive Funktionen und ihre Veränderungen im Alter lassen sich durch neurowissenschaftliche Methoden (MRT) quantifizieren.

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34 Bewegung und kognitive Gesundheit????

35 Bewegung und kognitive Gesundheit Stroht, Hille, Spitzer & Reinhard (2009) 28 Studierende Experimentalgruppe: Aerobes Training, 3x30 Min. pro Woche für 6 Wochen Kontrollgruppe: keine Variation Aerobe Aktivität führt zu Verbesserungen der Stimmung und bei räumlichen Gedächtnisaufgaben. Gleiche Ergebnisse bei koord. Übungen

36 Bewegung und kognitive Gesundheit Fiocco et al. (2009) Senioren, Jahre, Beobachtung: 8 J. 16% stark, 53% mäßig, 30% konstant Geistig fitter, wenn Sport mind. 1 x pro Woche (höheren) Schulabschluss Nichtraucher Berufl. oder soziales Engagement

37 Aufgabe: Erkenntnisse aus der Neurowissenschaft Legen Sie die Hand auf ihren Tisch und tippen Sie mit den Fingern (Daumen = 1, Zeigefinger = 2, etc.) die Reihenfolge

38 Bewegungs-Neurowissenschaft Körperliches Training verbessert die Gehirnvaskularisierung (Angiogenese) und Gehirndurchblutung die Bildung von Neurotrophinen, die in den Nervenzellen als Wachstumsfaktoren wirken, die Synapsenbildung anregen und die Signalweitergabe verbessern die Neurogenese indirekt die geistige Leistungsfähigkeit durch Risikominderung (HKE), Stressabbau u.a.

39 Bewegung und geistige Fitness Ein sportlich aktiver Lebensstil kann: Lernen und Gedächtnis verbessern Depressive Symptome verbessern Lebensqualität und Wohlbefinden steigern Geistige Leistungsfähigkeit verbessern Risiko für Demenzerkrankung mindern (Vaynman & Gomez-Pinilla, 2006)

40 Bewegung und geistige Fitness Ein sportlich aktiver Lebensstil kann: Geistige Fexibilität und Verarbeitungsgeschwindigkeit verbessern (van Boxtel et al., 1995) Visuell-räumliche Leistung verbessern (Shay & Roth, 1992) Wichtig: Längsschnittstudien statt Querschnittstudien!

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42 Bewegung und geistige Fitness Genereller Zusammenhang von Ausdauertraining und besserer geistiger Vitalität Exekutive Funktionen (Handlungsplanung) und visuell-räumliches Gedächtnis profitieren ganz besonders Besonders wirksam war kombiniertes Ausdauer- und Krafttraining mit mind. 30 Min. Ältere Senioren (>66) profitieren mehr als jüngere Senioren (55-65) (van Colcombe & Kramer, 2003)

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45 Erkenntnisse aus der Neurowissenschaft Lernen führt zu Veränderungen neuronaler Strukturen

46 Bewegung und Lernen Bewegung sorgt für eine ausgewogene Funktionsweise des zentralen Botenstoffsystems im Gehirn Dopamin veranlasst als Botenstoff die abgestimmte Umstrukturierung neuronaler Netze des Stirnhirns Die Einreifung der Dopaminfasern ins Stirnhirn ist aktivitätsabhängig Das Zusammenspiel ist auch bei Erwachsenen an Bewegung gebunden

47 Maßnahmen zur Verbesserung Sensorische Leistungsfähigkeit lässt sich weitgehend durch technische Hilfsmittel verbessern. Körperliche Leistungsfähigkeit lässt sich durch körperliches Training verbessern. Die geistige Leistungsfähigkeit lässt sich durch externe und interne Maßnahmen verbessern.

48 Schnittstelle: körperliche Aktivität Motorik Psyche/ Stimmung körperliche Aktivität Kognition/ Gedächtnis Lebensqualität

49 Deshalb... Statt Defizite und Verluste immer wieder zu betonen, besser vorhandene Fähigkeiten und Ressourcen nutzen und erweitern.

50 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

51 Kontakt Zentrum für Erwachsenen- und Seniorensport (ZEUS) Gerd Miehling Steinmetzanlage Nürnberg Telefon 0049 (0)

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