Entwicklung des Gehirns
Unter allen Gehirnen, die die Evolution hervorgebracht hat, nimmt das menschliche eine herausragende Stellung ein. Bei der Geburt ist unser Gehirn mit etwa 100 Milliarden Nervenzellen ausgestattet, aber es ist noch lange nicht ausgereift. Erst müssen sich die Nervenzellen untereinander verbinden. Nur Basisfunktionen sind bereits festgelegt. Sie sichern das Überleben, denn sie sorgen dafür, dass das Baby atmet, schläft, Hunger und Durst bekommt. Hunger verspürt auch das Gehirn: nach Reizen. Deshalb erkundet das Baby neugierig seine Umgebung. Alle Reize sorgen im Gehirn dafür, dass sich die Nervenzellen miteinander verbinden und durch elektrische Signale miteinander kommunizieren. Plastizität heißt diese Fähigkeit. Nach und nach vernetzen sich alle Bereiche des Gehirns. Im Alter von vier Jahren bestehen noch die meisten Verknüpfungen, nicht alle werden erhalten bleiben. Die Plastizität seines Gehirns ist groß. Ständig entstehen neue Verbindungen zwischen Nervenzellen. So entwickelt sich ein ganz individuelles, komplexes Netzwerk.
Verbindungen, die nicht genutzt werden, werden im Gehirn wieder abgebaut. Am Ende bleiben nur die übrig, die tatsächlich immer wieder gebraucht werden. Die vorhanden Verbindungen werden durch Lernen verstärkt. Während das Gehirn reift, verliert es zwar ständig an Fähigkeiten, dafür kommen aber ständig neue hinzu: So ist das Arbeitsgedächtnis der Vierzehnjährigen zwar schlechter als das der Vierjährigen, dafür aber kann sie besser logisch denken und abstrakte Ideen erfassen.

Lebenslanges Lernen hält das Gehirn fit
Mit etwa 25 Jahren ist der Reifungsprozess unseres Gehirns abgeschlossen, der Alterungsprozess beginnt. Davon betroffen sind vor allem Nervenzellen und deren Synapsen, die Kontaktstellen. Synapsen leiten die elektrischen Impulse weiter, in dem sie Botenstoffe ausschütten. Nach und nach sterben Synapsen ab, mit ihnen auch die Verbindungen. Zuletzt stirbt die Nervenzelle. Entscheidender als dieser Zellverlust ist jedoch vermutlich die genetische Qualität unserer Nervenzellen. Wissenschaftler haben Gene gefunden, die dafür zuständig sind, wie schnell und wie stark sich das Netzwerk des Gehirns verändern kann. Von ihnen hängt ab, wie leicht wir lernen und wie gut unser Gedächtnis ist. Gene sind ständig dem Angriff aggressiver Stoffwechselprodukte ausgesetzt, den freien Radikalen. In jungen Jahren können diese Schäden gut repariert werden. Im Alter aber lässt diese Fähigkeit nach. Dadurch kann das Gedächtnis schlechter werden.
Wissenschaftler am Max-Planck-Institut in Berlin untersuchten, wie das Gehirn reagiert, wenn der Körper nicht mehr fit ist. Im Alter lassen Augen, Gehör und Gleichgewichtssinn nach und auch das Gehen kostet mehr Konzentration als früher. Das Gehirn muss diese Mängel des Körpers ausgleichen - und setzt Prioritäten. Körperliche Fitness wird daher jetzt immer wichtiger für geistige Leistungsfähigkeit.
Wie formbar und lernfähig ist das menschliche Gehirn? An der Harvard Universität in Boston läuft eine Langzeitstudie mit Kindern, die ein Instrument spielen und täglich üben. Fördert das Musizieren vielleicht auch die Intelligenz? Eins ist jedenfalls sicher: es hinterlässt sichtbare Spuren im Gehirn. Unter anderem haben die Studien ergeben, dass Musizieren die Sprache fördert. Die Kinder können sich besser ausdrücken und haben einen größeren Wortschatz. Der Grund: unser Gehirn ist ein Netzwerk; sobald bestimmte Areale regelmäßig trainiert werden, wirkt sich das auch auf andere Areale aus. Studien haben gezeigt, dass auch Erwachsene durch das Erlernen und regelmäßiges Praktizieren eines Musikinstrumentes noch Einfluss auf ihr Gehirn nehmen. Unser Gehirn ist schließlich ein Leben lang formbar. Es muss vielleicht nur mit den richtigen Reizen versorgt werden.

Gesunde Ernährung schützt auch das Gehirn
Was können wir außer Lernen tun, um ein gesundes Gehirn im Alter fit zu halten? Der Münchner Hirnforscher Ernst Pöppel hat die Wirkung von Nahrungsmitteln auf unsere Hirnfunktionen untersucht. Es gibt leider keine Wunder-Diät, die Krankheiten besiegen kann. Aber, wenn wir unseren Körper durch eine abwechslungsreiche Ernährung unterstützen, profitiert auch das Gehirn. Dazu gehört vor allem auch viel Obst und Gemüse. Auch ein Glas Wein - ein Viertel bei den Frauen und bis zu zwei Viertel bei den Männern - kann dazu beitragen. Die Durchblutung des Gehirns wird besser und es konnte nachgewiesen werden, dass die mentale Kompetenz von Menschen mit moderatem Weinkonsum sehr viel besser ist als von denen die überhaupt nichts trinken - und natürlich auch sehr viel besser als bei denen, die sehr viel trinken. Auch Gingko-Präparate können nicht nur die Gedächtnisfunktionen verbessern, sondern üben auch einen positiven Einfluss auf die Bewegungskoordination, die Konzentrationsfähigkeit und die Stimmung auf.
Andere Lebensmittel widerum wirken sich extrem negativ auf das Gehirn aus: Antonio Convit von der Universität New York stellte fest, dass ein hoher Blutzuckerspiegel unter anderem das Gedächtnis schädigt. Unser Gehirn braucht zwei Dinge zum Überleben: Sauerstoff und Glucose. Normalerweise nehmen Zellen Glucose aus dem Blut auf und verarbeiten sie. Ist diese Funktion gestört, bekommen die Zellen nicht mehr genügend Nahrung: Der Zucker verbleibt im Blut, die Hirnzellen verhungern. Bei Patienten mit hohem Blutzuckerspiegel schrumpft zudem der Hippokampus, die Region, die für Lernen und Erinnern zuständig ist. Studien steigen, dass sich diese Funktionen verbessern, wenn ein normales Körpergewicht erreicht wird.

Körperliche Bewegung verlangsamt den Alterungsprozess im Gehirn
Regelmäßige Bewegung bringt den Kreislauf auf Trab, Körper und Gehirn werden besser durchblutet und mit Sauerstoff versorgt. Wissenschaftler haben nachgewiesen: körperliche Fitness verlangsamt den Alterungsprozess im Gehirn. Es sterben weniger Nervenzellen, und durch die Bewegung wird auch ein Cocktail von Botenstoffen und Hormonen freigesetzt, der die Nervenzellen funktionstüchtig hält. Allerdings nur, wenn wir uns nicht überfordern. Denn sonst schüttet der Körper Stresshormone aus, die das Gehirn schädigen können.
Bewegung kann aber noch ganz andere Prozesse im Gehirn auslösen – die ein altes Dogma widerlegen: Im Gehirn können sich offenbar auch im Alter noch neue Nervenzellen bilden.

Stress und Gedächtnis
Wie funktioniert unser Gedächtnis überhaupt? Das untersuchen Wissenschaftler der Universität Magdeburg. Die Magdeburger Wissenschaftler haben eine faszinierende Entdeckung gemacht: in dem Moment, wenn wir etwas zum ersten Mal sehen, wird schon entschieden, ob wir uns später daran erinnern werden. In diesem Moment herrscht in unserem Gehirn Hochbetrieb, es werden Neurotransmitter freigesetzt. Einer davon, Dopamin, spielt dabei eine entscheidende Rolle. Synapsen schütten verschiedene Neurotransmitter aus, damit Informationen zwischen den Nervenzellen weitergeleitet werden. Dopamin ist dafür verantwortlich, dass eine neue Information mehrere Sekunden lang im Arbeitsgedächtnis aktiv gehalten wird. Das ist wichtig, damit die Information langfristig gespeichert werden kann. Im Alter müssen wir mobiler sein, um Neues zu entdecken, was letztendlich wichtig ist, um die Alterung im Gehirn zu verlangsamen.
Auf Stress reagiert unser Körper sofort. Herzschlag und Blutdruck erhöhen sich. Die Nebennierenrinde schüttet das Hormon Cortisol aus. Über den Blutkreislauf gelangt Cortisol ins Gehirn. Dort wirkt es auf unser Gedächtnis. Was wir unter Stress lernen, werden wir nie wieder vergessen. Sind wir chronischem Stress ausgesetzt, dann verändert sich die Wirkung des Cortisols: es schädigt das Langzeitgedächtnis.
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Mit Material aus der Sendereihe
Dem Jungbrunnen auf der Spur
28.11. bis 30.11., 19.00 Uhr
Dokumentationsreihe, Deutschland 2005, BR, Erstausstrahlung