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Sport und Antidepressiva fördern zerebrale Neuroplastizität

USA. BDNF (brain derived neurotrophic factor) ist ein neurotropher Faktor, der das Überleben und die Differenzierung von Nervenzellen reguliert. Seine Wichtigkeit wird immer deutlicher. Auch bei der synaptischen Plastizität und der Langzeitpotenzierung („Lernen“, „Gedächtnis“) spielt er eine wesentliche Rolle. Besonders hohe Konzentrationen finden sich im Hippokampus, der wichtige Funktionen für Lernen, Gedächtnis und Verhaltenssteuerung ausübt. BDNF ist u. a. in der Lage, Wachstum und Überleben unterschiedlicher Nervenzellarten zu unterstützen. Zu ihnen gehören dopaminerge Neuronen im Mesencephalon, cholinerge Neuronen im Vorderhirn und GABAerge Neuronen im Striatum. Stress scheint BDNF im Hippokampus zu reduzieren, während gesunde Verhaltensweisen (Bewegung, Aufenthalt in anregender Umwelt) zu vermehrter BDNF-Bildung im Gehirn führen. In das Gesamtbild passt eine Beobachtung an Versuchstieren, die einem Depressionsmodell ausgesetzt worden waren. Bei ihnen wirkte eine Infusion von BDNF in das Zwischenhirn antidepressiv.

    Wie A. A. Garzia und Kollegen in einem sorgfältig konzipierten Experiment mit Ratten dokumentieren, sind sowohl vermehrte körperliche Aktivität, die Gabe eines Antidepressivums (Tranylcypromin, ein MAO-Hemmer) wie auch die Kombination aus beidem in der Lage, die Konzentration von BDNF-mRNA im Hippokampus junger und alter Tiere eindrucksvoll zu steigern. Trainingseffekte auf die BDNF-mRNA waren schon nach zwei Tagen nachweisbar und hielten unter entsprechendem Training bis zu 20 Tage an. Bei älteren Ratten bewirkte zweimaliges Schwimmen (jeweils 8 Minuten pro Tag), dass die BDNF-mRNA-Konzentrationen in verschiedenen Hippokampusregionen den Kontrollwert um bis zu 150 Prozent übertrafen (s. Abb.). Interessanterweise profitierten bei jungen und alten Tieren überwiegend jeweils andere Hippokampusgebiete von den erwähnten Maßnahmen (junge Tiere: CA3 und CA4 sowie der Gyrus dentatus; ältere Tiere: CA1 und CA2). Die Autoren vermuten, dass es sich hierbei um einen Alterungsprozess handelt, bei dem ein vermehrtes Aussprossen von Dendriten in den CA1- und CA2-Regionen des Hippokampus entsprechende Zell- und Synapsenverluste in anderen Regionen kompensiert. In ihren Untersuchungsbefunde sehen sie eine Bestätigung dafür, dass regelmäßige Bewegung bei Individuen jeden Alters die neuronale und emotionale Gesundheit fördert.

A. A. Garzia et al..: Exercise, antidepressant treatment, and BDNF mRNA expression in the aging brain. Pharmacology, Biochemistry and Behavior 2004 (77) 209-220

 

Abb.: Zweitägiges Schwimmen (8 Minuten/Tag) steigert signifikant (p < 0,05) die BDNF-mRNA-Spiegel in allen Unterregionen des Hippokampus im Vergleich zu sesshaften Kontrolltieren. Die Ergebnisse sind als Prozentsätze des jeweiligen Kontrollwerts dargestellt.

 

Alte Fischer-344-Ratten

BDNF-mRNA in Prozent des Kontrollwertes