Forschung: Auswirkungen des Vorruhestands auf die Gehirnleistung

Was die Leistungsfähigkeit des Gehirns verschlechtert und welche Maßnahmen helfen, dem kognitiven Abbau und der Alzheimer-Demenz vorzubeugen:

Vorruhestand kann den kognitiven Verfall beschleunigen kann

Laut einer Studie von Forschern der Binghamton University und der State University of New York kann der vorzeitige Ruhestand den kognitiven Verfall bei älteren Menschen beschleunigen.

Die beiden Wissenschaftler Prof. Plamen Nikolov und Prof. Shahadath Hossain von der Binghamton University untersuchten anhand von Daten des chinesischen Rentensystems „New Rural Pension Scheme“ und der chinesischen Gesundheits- und Rentenstudie CHARLS, wie sich Rentenpläne auf die kognitive Leistungsfähigkeit der Teilnehmenden auswirken.

Die landesweit repräsentative CHARLS-Studie untersucht die kognitiven Fähigkeiten der chinesischen Bevölkerung im Alter von 45 Jahren und älter, wobei der Schwerpunkt auf dem episodischen Gedächtnis und Aspekten der geistigen Gesundheit liegt.

Nikolovs Forschungsergebnisse zeigen, dass diese Ruhestandsprogramme unvorhersehbare Folgen haben können. In ihrer Studie zeigt das Team um Nikolov, dass der Zugang zu Ruhestandsprogrammen eine wichtige Rolle bei der Erklärung des kognitiven Verfalls im Alter spielen kann.

Die Forscherinnen und Forscher erhielten von der chinesischen Regierung administrative Daten über die Umsetzung des Rentenprogramms. Zusätzlich erhielten sie Zugang zu einer weiteren Datenquelle aus Umfragen, die das Verhalten und die sozioökonomischen Merkmale der Teilnehmerinnen und Teilnehmer des neuen Rentenprogramms detailliert beschreiben.

Nikolov und sein Forschungsteam fanden heraus, dass sich das neue Rentenprogramm signifikant negativ auf die kognitiven Fähigkeiten älterer Menschen auswirkte.

• Der wichtigste Indikator (Gradmesser) für den kognitiven Abbau war die verzögerte Gedächtnisleistung, die in der neurobiologischen Forschung als wichtiger Vorhersagewert (Prädiktor) für Demenzerkrankungen gilt.

Quelle: YouTube/SWR Marktcheck

Laut Nikolov unterstützen die Ergebnisse die Hypothese des mentalen Ruhestands, nach der eine Abnahme der geistigen Aktivität zu einer Verschlechterung der kognitiven Fähigkeiten führt.

Während die Autoren der Studie feststellten, dass die Rentenleistungen und der Ruhestand zu einer Verbesserung der Gesundheit führten, hatte das Programm auch einen starken und viel negativeren Einfluss auf andere Dimensionen: soziale Aktivitäten, Aktivitäten im Zusammenhang mit der geistigen Fitness und soziales Engagement.

Menschen, die an dem Programm teilnahmen, berichteten über ein deutlich geringeres soziales Engagement, mit signifikant weniger Zeit für freiwillige Arbeit und soziale Interaktion als Personen, die keine Leistungen erhielten.

• Es zeigte sich, dass eine zunehmende soziale Isolation stark mit einem schnelleren kognitiven Verfall bei älteren Menschen verbunden ist.

Es wurde auch festgestellt, dass das Programm einige gesundheitsfördernde Verhaltensweisen förderte. Die Programmteilnehmer gaben an, im Vergleich zum Vorjahr weniger regelmäßig Alkohol zu trinken.

Insgesamt, so Nikolov, überwiegen die negativen Auswirkungen des Vorruhestands auf die geistige und soziale Aktivität bei weitem den schützenden Effekt des Programms auf verschiedene gesunde Verhaltensweisen.

Es könnte aber auch sein, dass die Faktoren, die für eine bessere Gesundheit ausschlaggebend sind, sich einfach von den Kriterien unterscheiden, die für eine bessere Kognition im Alter wichtig sind.

Soziales Engagement und soziale Bindungen könnten einfach die stärksten Faktoren für die kognitive Leistungsfähigkeit im Alter sein.

Den Autoren der Studie zufolge haben Menschen, die in Gebieten leben, in denen das NRPS-Programm durchgeführt wird, deutlich niedrigere Leistungswerte als Menschen, die in Gebieten leben, in denen das NRPS-Programm nicht angeboten wird.

• In den fast zehn Jahren seit seiner Einführung hat das Programm zu einem Rückgang der kognitiven Leistungsfähigkeit um fast ein Fünftel geführt.

Erstaunlich war auch, dass die geschätzten Auswirkungen des Programms mit den negativen Ergebnissen des gleichen Phänomens in Ländern mit höherem Einkommen wie Amerika, England und der Europäischen Union vergleichbar waren.

Die Wissenschaftler waren überrascht, als sie feststellten, dass Rentenzahlungen und Ruhestand tatsächlich zu einer geringeren kognitiven Leistungsfähigkeit führen.

In einer anderen Studie stellten die Forschenden fest, dass die Einführung von Rentenleistungen und der Eintritt in den Ruhestand positive Auswirkungen auf die Gesundheit haben, indem sie den Schlaf verbessern und den Alkoholkonsum und das Rauchen reduzieren.

Die Tatsache, dass der Eintritt in den Ruhestand zu einer Abnahme der kognitiven Leistungsfähigkeit führt, ist ein klarer Hinweis auf ein bisher nicht vermutetes und unklares Phänomen, das jedoch äußerst wichtige Auswirkungen auf die Lebensqualität im Alter hat, so die Autoren der Studie.

• Die Studie wurde im Journal of Economic Behavior & Organization veröffentlicht.

Orientierungslauf kann gegen kognitiven Abbau helfen

Forscher der McMaster University haben herausgefunden, dass die Teilnahme an einem Orientierungslauf die räumliche Navigation und das Gedächtnis verbessert, was darauf hindeutet, dass dieser Sport dem kognitiven Verfall entgegenwirken könnte.

Der Orientierungslauf, bei dem Sportlichkeit, Navigationsfähigkeit und Gedächtnis gefragt sind, könnte daher als Interventions- oder Präventionsmaßnahme gegen den kognitiven Verfall im Zusammenhang mit Demenz nützlich sein, so die Wissenschaftler.

Die körperlichen und kognitiven Anforderungen des Orientierungslaufs, der Bewegung mit Navigation verbindet, könnten Teile des Gehirns stimulieren, die unsere Vorfahren zum Jagen und Sammeln nutzten, so die Forscher.

• Das Gehirn hat sich vor Tausenden von Jahren entwickelt, um sich an eine raue Umwelt anzupassen, indem es neue Nervenbahnen bildete.

Heute sind diese Gehirnfunktionen aufgrund moderner Annehmlichkeiten wie GPS-Anwendungen und leicht zugänglicher Nahrung nicht mehr so wichtig für das Überleben. Die Forscher vermuten, dass dies ein Fall von „use it or lose it“ ist.

Laut Jennifer Heisz von der McMaster University fehlen dem modernen Lebensstil möglicherweise die spezifischen kognitiven und physischen Herausforderungen, die das Gehirn braucht, um sich zu entwickeln. Wenn wir nicht aktiv navigieren, laufen wir Gefahr, diese neuronale Architektur zu verlieren, so die Wissenschaftlerin.

Heisz verweist in diesem Zusammenhang auf die Alzheimer-Krankheit, bei der der Verlust der Orientierungsfähigkeit zu den frühesten Symptomen gehört und die Hälfte aller Erkrankten betrifft, und zwar selbst im leichtesten Stadium der Krankheit.

Für die Studie, die in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift PLoS ONE veröffentlicht wurde, befragten die Forscher gesunde Erwachsene im Alter von 18 bis 87 Jahren mit unterschiedlichen Kenntnissen im Orientierungslauf (keine, mittlere, fortgeschrittene und Spitzenkenntnisse).

Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer am Orientierungslauf berichteten über eine bessere räumliche Navigation und ein besseres Gedächtnis, was darauf hindeutet, dass die Einbeziehung von Orientierungselementen in ein regelmäßiges Training während des gesamten Lebens von Vorteil sein könnte.

In Bezug auf das Gehirntraining hat Emma Waddington festgestellt, dass die körperlichen und kognitiven Anforderungen des Orientierungslaufs im Vergleich zu einem einfachen Training das Potenzial haben, die Gesundheit zu verbessern.

• Beim Orientierungslauf geht es darum, sich so schnell wie möglich in unbekanntem Gelände zurechtzufinden und eine Reihe von Kontrollpunkten nur mit Hilfe von Karte und Kompass zu finden.

Dabei müssen die Athleten zwischen verschiedenen mentalen Aufgaben wechseln und schnelle Entscheidungen treffen, während sie sich in hohem Tempo durch das Gelände bewegen.

Das Besondere an dieser Sportart ist, dass sie eine aktive Navigation erfordert, während gleichzeitig schnelle Übergänge zwischen Teilen des Gehirns stattfinden, die räumliche Informationen auf unterschiedliche Weise verarbeiten.

Das Lesen einer Karte hängt zum Beispiel von der Perspektive der dritten Person in Bezug auf die Umgebung ab. Orientierungsläufer müssen diese Informationen während des Laufens schnell und in Echtzeit in ihre eigene Position in der Umgebung übersetzen.

Nach Ansicht der Wissenschaftler haben GPS-Systeme diese Fähigkeit aus dem modernen Leben verbannt. Dies kann nicht nur unsere Navigationsfähigkeit beeinträchtigen, sondern auch unsere räumliche Verarbeitung und unser Gedächtnis im Allgemeinen, da diese kognitiven Funktionen auf überlappenden neuronalen Strukturen beruhen.

Es gibt den Studienautoren zufolge zwei einfache Möglichkeiten, mehr Orientierungssinn in den Alltag zu integrieren: Schalten Sie das GPS aus und benutzen Sie auf Reisen eine Karte, um den Weg zu finden, und stellen Sie sich einer räumlichen Herausforderung, indem Sie beim Laufen, Wandern oder Radfahren eine neue Route wählen.

Sechs Minuten hochintensives Training pro Tag können den Ausbruch der Alzheimer-Krankheit verzögern

Bereits sechs Minuten hochintensives Training könnten die Lebensdauer eines gesunden Gehirns verlängern und den Ausbruch neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson verzögern.

Im Journal of Physiology veröffentlichte Forschungsergebnisse zeigen, dass kurzes, aber intensives Radfahren die Produktion eines speziellen Neurotrophin erhöht, das für die Gehirnentwicklung, das Lernen und das Gedächtnis wichtig ist und das Gehirn vor altersbedingtem kognitiven Verfall schützen könnte.

• Das spezielle Neurotrophin mit der Bezeichnung Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) fördert die Neuroplastizität (die Fähigkeit des Gehirns, neue Verbindungen und Schaltkreise zu bilden) und das Überleben von Nervenzellen.

Der Wachstumsfaktor BDNF (von Brain-derived neurotrophic factor) ist ein Neurotrophin und eng mit den Nervenwachstumsfaktoren verwandt. Mutationen im menschlichen BDNF-Gen sind eine Ursache des Undine-Syndroms und werden auch mit dem WAGR-Syndrom und dem Risiko für Bulimia nervosa Typ 2 in Verbindung gebracht.

Tierversuche haben gezeigt, dass eine erhöhte Verfügbarkeit des Wachstumsfaktors (BDNF) die Gedächtnisbildung und -speicherung fördert, das Lernen verbessert und insgesamt die kognitive Leistungsfähigkeit steigert.

• Aufgrund dieser zentralen Rolle und seiner offensichtlichen neuroprotektiven Eigenschaften ist das Interesse am Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) in der Alternsforschung gewachsen.

Laut Hauptautor Travis Gibbons von der University of Otago, Neuseeland, hat der Wachstumsfaktor BDNF in Tiermodellen vielversprechende Ergebnisse gezeigt, doch ist es bisher nicht gelungen, die schützende Wirkung dieses Neurotrophins durch pharmazeutische Interventionen beim Menschen sicher nutzbar zu machen.

Die Forscherinnen und Forscher suchten daher nach nicht-pharmakologischen Ansätzen, um die Leistungsfähigkeit des Gehirns zu erhalten, die Menschen nutzen können, um den BDNF-Spiegel auf natürliche Weise zu erhöhen und so zu einem gesunden Altern beizutragen.

Um den Einfluss von Fasten und Bewegung auf die Produktion des Wachstumsfaktors BDNF zu untersuchen, verglichen die Forscher der University of Otago, Neuseeland, die folgenden Faktoren, um die isolierten und interaktiven Effekte zu untersuchen:

• 20-stündiges Fasten
• Leichte körperliche Aktivität (90 Minuten Radfahren bei niedriger Intensität)
• Hochintensives Training (sechsminütiges Radfahren mit hoher Intensität)
• Kombiniertes Fasten und Sport

Im Vergleich zu einem Fastentag mit oder ohne längere leichte sportliche Betätigung war eine kurze, aber intensive sportliche Betätigung die effektivste Methode, um die Neurotrophinkonzentration zu erhöhen.

Der BDNF-Anstieg war vier- bis fünfmal höher (396 pg L-1 bis 1170 pg L-1) als beim Fasten (keine Veränderung der BDNF-Konzentration) oder bei längerer körperlicher Aktivität (leichter Anstieg der BDNF-Konzentration, 336 pg L-1 bis 390 pg L-1).

• Die Ursachen für diese Unterschiede sind noch nicht bekannt und es bedarf weiterer Forschung, um die beteiligten Mechanismen zu verstehen.

Eine Hypothese steht im Zusammenhang mit dem zerebralen Substratwechsel und dem Glukosestoffwechsel, der primären Energiequelle des Gehirns.

Beim zerebralen Substratwechsel tauscht das Gehirn seine bevorzugte Brennstoffquelle gegen eine andere aus, um sicherzustellen, dass der Energiebedarf des Körpers gedeckt wird, z. B. durch die Verstoffwechselung von Laktat anstelle von Glukose während körperlicher Aktivität.

Die Umstellung des Gehirns von Glukose auf Laktat setzt Stoffwechselwege in Gang, die zu einem Anstieg des BDNF-Spiegels im Blut führen.

Der beobachtete Anstieg des BDNF-Spiegels bei körperlicher Aktivität könnte auf eine erhöhte Anzahl von Blutplättchen (kleinste Blutzelle) zurückzuführen sein, die große Mengen der Substanz speichern.

Die Konzentration der im Blut zirkulierenden Blutplättchen wird durch Bewegung stärker beeinflusst als durch Fasten und steigt um 20 Prozent.

• Zwölf körperlich aktive Probanden (sechs Männer, sechs Frauen im Alter zwischen 18 und 56 Jahren) nahmen an der Studie teil.

Laut Travis Gibbons untersuchen die Wissenschaftler nun, wie sich längeres Fasten, zum Beispiel bis zu drei Tagen, auf den Spiegel des Neurotrophins BDNF auswirkt.

Die Forscher interessieren sich dafür, ob intensiver Sport zu Beginn des Fastens die positiven Effekte des Fastens beschleunigt.

Fasten und Sport werden selten zusammen untersucht. Die Forscher gehen daher davon aus, dass Fasten und Bewegung zusammen eingesetzt werden können, um die Produktion des Neurotrophins (Wachstumsfaktor BDNF; Brain-derived neurotrophic factor) im menschlichen Gehirn zu optimieren.

Quellen

• McMaster-University
• The Physiological Society
• Plamen Nikolov et al, Do pension benefits accelerate cognitive decline in late adulthood? Evidence from rural China, Journal of Economic Behavior & Organization (2022). DOI: 10.1016/j.jebo.2022.11.025
• Emma Waddington et al, Orienteering experts report more proficient spatial processing and memory across adulthood, PLoS ONE (2023). dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0280435
• Travis Gibbons et al, Fasting for 20 h does not affect exercise-induced increases in circulating BDNF in humans, The Journal of Physiology (2023). DOI: 10.1113/JP283582

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