Univ.-Prof. Dr. Nadja Schott (Stuttgart)

Der motorisch-kognitive Balanceakt oder wie Bewegung unser Denken formen kann: neuro-behaviorale Perspektiven

Die Förderung beziehungsweise die Erhaltung der Gehirngesundheit ist ein universelles Ziel über die gesamte Lebensspanne hinweg. In der Jugend versuchen wir, die Reifung und Entwicklung des Gehirns zu fördern, um erwartete Entwicklungsmeilensteine in Bezug auf das Denken und Handeln sowie akademische Ziele zu erreichen, einschließlich der Schulreife und -leistung. Im späten Erwachsenenalter versuchen wir, Demenz und kognitive Beeinträchtigungen zu vermeiden. Über die gesamte Lebensspanne hinweg streben wir eine qualitativ hochwertige Gehirngesundheit an, die sich durch eine optimal funktionierende Kognition, geringe Ängste und Depressionsgefühle sowie eine positive Einschätzung der Wahrnehmung von Lebensqualität manifestiert. Trotz dieser gemeinsamen Ziele und der Tatsache, dass die jüngste Forschung viele wichtige Informationen zu diesen Themen geliefert hat, sind die die Befunde zu Auswirkungen und Wirkmechanismen von körperlicher Aktivität auf die Gehirngesundheit nach wie vor unklar.  Es liegen viele querschnittliche Befunde vor, die den positiven Zusammenhang zwischen körperlicher Aktivität, und Gehirn- und kognitiver Gesundheit belegen (vor allem für das Kindes- und Jugendalter sowie das höhere Erwachsenenalter), allerdings nur wenige, und zudem inkonsistente Befunde für den Zusammenhang von Kreativität und körperlich-sportlicher Aktivität (Audiffren & André, 2015; de Sa Fardilha & Allen, 2019).

Zahlreiche RCT-Studien bestätigen den kausalen Zusammenhang zwischen habitueller körperlich-sportlicher Aktivität und der Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit bei älteren Erwachsenen und in geringerem Maße auch bei Kindern (Sanders et al., 2019; Xue, Yang, & Huang, 2019). Die Befunde zu den Auswirkungen von akutem Ausdauer- oder Krafttraining auf die kognitive Leistungsfähigkeit sind unterschiedlich und werden durch den körperlichen Fitnessgrad, die Trainingsintensität und die Art der Trainingsinhalte mediatiert (Landrigan, Bell, Crowe, Clay, & Mirman, 2019; Moreau & Chou, 2019; McSween et al., 2019). Die bis dato wenigen Studien zu den Effekten von Training und Übung auf kreatives Denken – meist bei Kindern oder jungen Erwachsenen – finden gemischte Effekte, was überwiegend mit den gewählten Assessmentverfahren für Kreativität zusammenhängt (Frith & Loprinzi, 2018; Kokkonen et al., 2018; Kubin & Schott, 2019).

Verschiedene neurophysiologische, psychophysische wie auch psychologische Hypothesen werden zur Erklärung dieser Effekte herangezogen. Die neurotrophe Hypothese geht davon aus, dass chronische körperlich-sportliche Aktivität zu einer Kaskade biologischer Mechanismen führt, wie z.B. die Erhöhung der Verfügbarkeit verschiedener Klassen von Wachstumsfaktoren im Gehirn (z.B. BDNF, IGF-1, Cathespsin B), die Verbesserung der Plastizität des Gehirns und der Gefäßfunktion (z.B. Angiogenese, Neurogenese und Synaptogenese) und die Verbesserung der Integrität und Effizienz neuronaler Netzwerke (zentrale Exekutive [CEN], Salience-Netzwerk, Ruhezustandsnetztwerk [DMN]), die an exekutiven Funktionen beteiligt sind. Psychophysische und psychologische Hypothesen fokussieren darauf, dass (1) das Training Selbstkontrollressourcen erfordert, um die Beschwerden und manchmal auch die Schmerzen zu bewältigen, die Menschen während des Trainings erfahren; (2) das Training der Selbstregulationsfunktion zu einer Erhöhung der Selbststeuerungskapazität führt und (3) der durch körperliches Training erzielte Nutzen an Selbststeuerungsressourcen durch die Erleichterung der Selbstregulation in den kognitiven Bereich übertragen werden kann (Audiffren & André, 2019; Baumeister, Bratslavsky, Muraven, & Tice, 1998) .

Haben wir also bereits ausreichend Antworten zu den nachstehenden Fragen?

Was sind die geeigneten Rahmenbedingungen, um diese Phänomene zu beobachten (Stichwort Dose-Response-Relationship; geeignete Bedingungen für Kontrollgruppen)? Welche Trainings- und Übungsprogramme sind wirksam?

Welchen Einfluss haben die Erwartungen seitens der Versuchsteilnehmer (u.a. Selbstwerterwartungen, Pygmalioneffekt) auf den Outcome von Interventionen? Können solche Erwartungen genutzt werden, um die motorische und kognitive Leistungsfähigkeit zu steigern? Wenn ja, wie?

Wie sehen geeignete Messinstrumente zur Überprüfung der kognitiven Leistungsfähigkeit aus? Lassen sich die Ergebnisse dieser Messinstrumente in Effekte in der realen Welt übertragen?

Welche neurophysiologischen, neurobehavioralen und psychologischen Mechanismen können diese Phänomene erklären?

Welche kognitiven Funktionen (exekutive Funktionen, Gedächtnis, Kreativität) profitieren tatsächlich von akuter und habitueller körperlich-sportlicher Aktivität?

Welche Rolle spielen nicht-modifizierbare (u.a. Genotyp, Alter, Geschlecht) und modifizierbare (u.a. Schlaf, Ernährung, Balance von Erholung und Belastung) Faktoren?

Wie lassen sich diese theoretischen Befunde für verschiedene Personengruppen (u.a. Kinder Senioren, Personen mit motorischen/kognitiven Einschränkungen) in entsprechende Trainingsprogramme überführen?

Eine Vielzahl dieser Fragen zeigt uns, dass es vor allem auch methodische Fragen gibt, für die uns derzeit die theoretische und/oder empirische Grundlage zur Ermittlung von Best-Practice-Empfehlungen fehlt.

 

 

Curriculum Vitae

Schott, Nadja, Prof. Dr., ist Universitätsprofessorin für Psychologie und Bewegungswissenschaften und Leiterin des Instituts für Sport- und Bewegungswissenschaften an der Universität Stuttgart. Nach ihrem Studium in den Fächern Sportwissenschaft, Sportmedizin und Rechtswissenschaften in Frankfurt folgten die Stationen Karlsruhe, Gießen, Champaign/Urbana, USA und Liverpool, UK. Ihre wissenschaftlichen Arbeitsschwerpunkte liegen in den zugrundeliegenden Mechanismen von Lern-, Kontroll- und Entwicklungsprozessen sowie die Umsetzung dieser Erkenntnisse in kognitiv-motorische Interventionen. Sie fokussiert insbesondere auf Kinder und Erwachsene im höheren Lebensalter, da sich hier die deutlichsten Veränderungen auf physischer, psycho-sozialer und kognitiver Ebene beobachten lassen.