Klar ist: Wer sich täglich bewegt, wird körperlich fitter. Sport verbessert die Durchblutung, kräftigt Muskeln, stärkt das Herz. Gleichzeitig verändert Training das Gehirn – egal ob es sich dabei um Yoga, Laufen oder Rennradfahren handelt. Wie kommt die Bewegung in den Kopf? Was passiert anschließend im Gehirn? Und wie hilft das, aufmerksamer und gelassener zu sein? Antworten darauf hat die Sport- und Neurowissenschaftlerin Sabine Kubesch.

»Spektrum.de«: Sport mache schlau, heißt es. Stimmt das?

Sabine Kubesch: Bewegung unterstützt das Gehirn, leichter, schneller und nachhaltiger zu arbeiten. Kurz gesagt, besser. Das hilft auch beim Lernen. Mit Hilfe von EEG-Untersuchungen können Neurowissenschaftler sehen, wie körperliche Aktivität und körperliches Training unser Denkorgan befähigt, Informationen effizienter zu verarbeiten. Die Daten zeigen: Ähnlich wie ein Sportlerherz effizienter arbeitet, funktioniert auch das Gehirn von Sportlern besser. Ob das nun gleichzusetzen ist mit Klugheit, ist eine andere Frage.

Dann definieren wir »klug« nun einfach mal als aufmerksamer, gelassener, aufnahmefähiger, und damit lernfähiger.

In diesem Fall ist die Antwort: Ja, Sport macht klug! Körperlich fittere Jugendliche beispielsweise sind deutlich aufmerksamer als weniger fitte. Auch können Kinder sich nach dem Sportunterricht oder nach kurzen Pausen, in denen sie sich sehr intensiv bewegt haben, besser fokussieren und Störreize leichter ausblenden. In allen Altersgruppen konnten Forscher zeigen, dass die exekutiven Funktionen, die die Selbstregulationsfähigkeit und den Lernerfolg maßgeblich unterstützen, von Sport und Bewegung profitieren. Bei Spitzensportlern sah man zudem, dass sie auf psychischen Stress ruhiger, weniger ängstlich und mit einer besseren Stimmung reagieren als untrainierte Personen (siehe Infobox »Das eigene Verhalten steuern«).

Ist die Sportart dafür relevant?

Jede Sportart wirkt auf das Gehirn ein. Denn jede körperliche Belastung stellt einen kognitiven Reiz dar. Wie und wo genau die einzelnen Prozesse ablaufen, ist sehr komplex und schwieriger zu beantworten.

Yoga regt nachweislich den Frontallappen an. Auf welche Hirnareale wirkt Laufen, auf welche Krafttraining?

Wenn ich mich bewege, ist das gesamte Gehirn aktiv: Der supplementärmotorische Kortex hat zu tun, weil es gilt, Handlungsfolgen zu planen, ebenso der primärmotorische Kortex, der für die Bewegungsausführung zuständig ist. Dann haben wir hinten das Kleinhirn … da ist richtig was los, um die Kraft, das Ausmaß und die zeitliche Abfolge von Bewegungen zu steuern. Das Stirnhirn schaltet runter, wenn Bewegungsabläufe automatisiert ablaufen. Beim Laufen oder Schwimmen ist der Frontallappen deshalb auch weniger aktiv als in den schnellen Mannschaftssportarten.

»Schwimmend seine Bahnen zu ziehen, ist eine zyklische Bewegungsform, Tennis hingegen fordert den Kopf viel stärker heraus«

Es macht also letztlich doch einen Unterschied, ob ich im Schwimmbad Bahnen ziehe, Tennis oder Fußball spiele?

Zumindest insofern, als Sie im Detail unterschiedliche Fähigkeiten trainieren. Schwimmend seine Bahnen zu ziehen, ist eine zyklische Bewegungsform – ähnlich wie Laufen und Radfahren. Tennis hingegen fordert den Kopf viel stärker heraus. Es gilt schließlich, unter Zeit- und Gegnerdruck vielfältige Entscheidungen zu treffen. Baseball reicht sogar noch eine Stufe weiter: Während der Tennisspieler immer auf den Ball schlagen kann, darf der Baseballspieler nur ausholen, wenn der Ball in einem bestimmten Bereich über der Base auf ihn zufliegt. Jeder Schlag erfordert damit eine »Go/No-Go«-Entscheidung. Trainiert wird hier also verstärkt, Impulse zu kontrollieren.

Wie beim Abseits im Fußball?

In sich ständig verändernden komplexen Spielsituationen müssen Spielerinnen und Spieler noch viel mehr wahrnehmen: sich selbst, die sich bewegenden Mitspielerinnen und Gegenspieler, den Raum; und sie müssen gleichzeitig mannschafts- und individualtaktische Hinweise des Trainers berücksichtigen. Basierend auf den Beobachtungen muss der Spieler dann eine bewusste Entscheidung treffen und dabei flexibel sein, den Sprint im Zweifelsfall abbrechen oder den Ball nicht selbst direkt aufs Tor schießen, sondern einem Mitspieler zuspielen. Spieler der 1. Bundesliga haben nachweislich bessere Exekutivfunktionen als die der 3. Liga, und allesamt sind besser als die der Normalbevölkerung. Es mag unglaublich klingen, aber ich kann heute bei einem Spieler die Exekutivfunktion untersuchen und damit seinen Torerfolg in zwei Jahren prognostizieren. Ähnlich wie beim Lernen. Wer bessere Exekutivfunktionen hat, zeigt also bessere Leistungen, egal ob im Sport, beim Lernen oder im Beruf. Um die Funktionen zu trainieren, muss ich an der individuellen maximalen kognitiven Leistungsgrenze arbeiten.

Das klingt kompliziert. Braucht es da immer einen Trainer, oder kann ich das selbst?

Es braucht vor allem eine hohe Selbstkontrolle, aber auch die kann man lernen.

Wie?

Ganz einfach: mit Aufgaben, die Selbstkontrolle erfordern. Durch Änderungen gewohnheitsmäßiger Verhaltensweisen zum Beispiel. Nach dem Sport die Sporttasche ausräumen. An das Verhaltensziel muss ich denken, das erfordert Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis. Etwas, was ich stattdessen lieber tun würde, etwa zum Kühlschrank zu gehen, muss ich inhibieren, um der Versuchung widerstehen zu können. Bin ich schon dabei, der Versuchung nachzugeben, braucht es Flexibilität und eben Selbstkontrolle, um doch zunächst die Sporttasche auszupacken. Vergleichbares gilt, wenn ich meine Emotionen oder meine Gedanken kontrollieren möchte: Statt laut zu werden, erst einmal durchzuatmen, statt jemand anderem mit Vorurteilen zu begegnen, sich auf dessen positive Seiten zu konzentrieren. An unserer Selbstkontrolle und Selbstregulationsfähigkeit können wir jeden Tag arbeiten, und dabei sind die exekutiven Funktionen immer gefordert.

»Den Hippocampus zeitlebens fit zu halten, lohnt sich«

Über die Aktivität in einzelnen Hirnarealen haben wir bereits gesprochen. Was passiert im Gehirn genau, wenn wir Sport treiben?

Ganz viel. Ich gehe mal auf zwei Bereiche ein. Gut erforscht sind der erhöhte Blutfluss ins Gehirn und die gesteigerte Gehirndurchblutung. Auch untersuchen Wissenschaftler, wie sich die Konzentration der Botenstoffe verändert. Der Neurotransmitter Serotonin ist ein spannendes Beispiel: Dessen Vorstufe – die Aminosäure Tryptophan – ist im Blut zumeist an Eiweiß gebunden und kann deshalb nicht durch die Blut-Hirn-Schranke gelangen. Wenn wir Sport treiben, regt das die Fettverbrennung an, was zu einem Anstieg der freien Fettsäuren führt. Diese lösen das Eiweiß vom Tryptophan. So haben wir rund 75 Prozent mehr freies Tryptophan im Blut. Das freie Tryptophan wiederum kann die Blut-Hirn-Schranke passieren und dann im Gehirn zu Serotonin umgewandelt werden. Dieser Serotoninanstieg wirkt gedächtnisfördernd, angstlösend und stimmungsaufhellend. Sport kann bei leichter bis mittelgradiger Depression dadurch genauso wirksam sein wie Antidepressiva.

Anderen Studien zufolge lassen sich durch Training nicht nur Muskeln, sondern auch das Nervengewebe stimulieren. Die Anregung sorgt für mehr Verknüpfungen. Wie ist das möglich?

Dafür ist der neurotrope Wachstumsfaktor BDNF entscheidend. BDNF erhöht die synaptische Plastizität sowie das Wachstum und das Überleben von Nervenzellen. Durch körperliche Aktivität – schon 20 bis 40 Minuten Ausdauertraining täglich reichen – erhöht sich die BDNF-Konzentration um mehr als 30 Prozent. Inaktivität führt dagegen zu einem Rückgang von 13 Prozent. Der BDNF-Anstieg unterstützt die Neubildung von Nervenzellen im Hippocampus und damit unser Gedächtnis für Fakten, persönlich Erlebtes und räumliche Orientierung. Ihn zeitlebens fit zu halten, lohnt sich also.

Sind die Veränderungen nachhaltig?

Das ist wie bei der Fitness: Sie hält eine Weile, aber wenn ich gar nichts mehr mache, geht sie wieder zurück. Der Serotoninanstieg sinkt binnen einer Stunde wieder. Man nimmt jedoch an, dass Menschen, die regelmäßig ihre Ausdauer trainieren, mehr Rezeptoren bilden, die Serotonin ausschütten. Und es gibt durchaus Langzeiteffekte. Das hat sich zum Beispiel bei älteren Frauen gezeigt, noch 18 Monate nachdem sie ein Jahr lang ein- bis zweimal wöchentlich Krafttraining gemacht haben. Mit zunehmender Laufdauer steigt auch die BDNF-Konzentration progressiv an. Selbst nach einem drei Monate andauernden täglichen Training ist noch ein Anstieg festzustellen. Ein weiterer Test zeigt die Langzeitwirkung des Ausdauertrainings. Zwei Wochen nach dem dreimonatigen Training wurde in einer sehr kurzen zweiten Trainingseinheit ein BDNF-Anstieg auf einem Niveau nachgewiesen, das üblicherweise ein mehrwöchiges Training erfordert. Es scheint also eine Art molekulares Gedächtnis für die BDNF-Beeinflussung durch körperliches Training zu existieren.

Wird besonders schlau, wer schon als Kind Sport treibt?

Es ist ratsam, möglichst früh anzufangen, weil sich das Gesundheitsverhalten in der Kindheit formt. Schon Kleinkinder trainieren durch Sport Kraft, Beweglichkeit und Koordination, wodurch ihre kognitiven Grundfunktionen gestärkt werden. Wie zu Beginn erwähnt, hilft Sport Kindern, sich zu konzentrieren. Deshalb sollte der Sportunterricht morgens stattfinden. Gut trainierte Exekutivfunktionen korrelieren mit besseren Noten in Mathe und Sprache. Doch effizient lernen zu können, ist nicht allein entscheidend für Erfolg und Zufriedenheit im Leben. Sport formt auch die Einstellung. Wer regelmäßig trainiert, lernt, sich immer wieder selbst zu motivieren. Sport fördert die Anstrengungsbereitschaft und das Durchhaltevermögen und unterstützt auf diese Weise die Entwicklung von Willensstärke. Die lässt sich tatsächlich wie ein Muskel trainieren. Das Wetter ist schlecht? Egal, ich gehe trotzdem laufen! Langfristig ist diese Einstellung für Schule und Beruf bedeutsam. Talent ist wichtig, doch der Einsatz zählt doppelt.

So mancher mag nun denken: »Schade, Chance verpasst!«

Nachvollziehbar, stimmt aber nicht.

Weil das Gehirn auch im Erwachsenenalter noch neue Verknüpfungen herstellen kann?

Ja, das ist ja das Tolle. Es passt sich ein Leben lang an. Daher ist es nie zu spät. Wer als Erwachsener regelmäßig Sport treibt, reduziert beispielsweise das Risiko, an Demenz zu erkranken, um 18 Prozent. Für Alzheimer liegt der Wert bei 26 Prozent. Wer zudem geistig rege ist, sich gesund ernährt, auf Tabak und übermäßigen Alkoholkonsum verzichtet, kann das Risiko gar um 60 Prozent minimieren. Das schafft kein Medikament. Sport ist eine Allround-Medizin, die richtig dosiert keine Nebenwirkungen hat und – wie ein Kollege so schön sagt – nicht einmal was kostet. Von Laufschuhen jetzt mal abgesehen.