Neuroplastizität: Wie anpassungsfähig ist das menschliche Gehirn?

von Jannyn Sass

Abbildung 1: Menschliche Neuronen sind Hochleistungszellen mit ausgezeichneten kommunikativen Fähigkeiten.

Viele Menschen, die unter chronischen Beschwerden oder Missempfindungen leiden, fragen sich, ob es für sie wirklich keine andere Perspektive gibt. Oft wird ihnen gesagt, dass ihr chronisches Leiden sie ein Leben lang begleiten wird. Umso erstaunlicher sind die Erkenntnisse aus der Forschung zur Neuroplastizität des Gehirns, die zeigen, wie viel Potenzial uns innewohnt, scheinbar fixe Gegebenheiten im Leben zu verändern.

Neuroplastizität beschreibt die Fähigkeit unseres Gehirns, sich selbst zu verändern und anzupassen – eine Fähigkeit, die nicht nur für den Heilungsprozess nach einer Krankheit essenziell ist, sondern auch bei mentalen Blockaden oder chronischem Stress sehr hilfreich sein kann. Vielfach untersucht wurde die neuroplastische Eigenschaft unseres Gehirns bei neurologischen Erkrankungen wie z. B. in der Rekonvaleszenz nach einem Schlaganfall [1], bei Multipler Sklerose, Epilepsie oder Parkinson. Aber auch bei psychiatrischen Erkrankungen wie Depressionen [2], posttraumatischen Belastungsstörungen (PTBS) oder Ängsten wird diese erstaunliche Fähigkeit des Gehirns mit Erfolg eingesetzt. Weitere Bereiche sind Lern- und Entwicklungsstörungen wie Autismus oder ADHS sowie altersbedingte Erkrankungen wie Alzheimer. Studien konnten auch Erfolge bei chronischen Schmerzen [3] nachweisen sowie bei Suchtthemen [4] oder bei Hör- [5] bzw. Sehverlustproblemen. [6]

Was verbirgt sich hinter dieser Eigenschaft des menschlichen Gehirns und wie lässt sich Neuroplastizität im Alltag zur Selbsthilfe einsetzen?

Das erstaunliche Potenzial des menschlichen Gehirns

Jeder Mensch wird mit Milliarden von Nervenzellen (Neuronen) geboren. Die Anzahl der Synapsen pro Nervenzelle im menschlichen Gehirn variiert je nach Zelltyp und Funktion. Im Durchschnitt besitzt ein Neuron etwa 1.000 bis 10.000 Synapsen. Allerdings können bestimmte Neuronen, wie die Purkinje-Zellen im Kleinhirn, deutlich mehr Verbindungen aufweisen. Eine zentrale Aufgabe der Verbindungen im Gehirn ist es, mit anderen Zellen zu kommunizieren. [7] Zugleich sind die Synapsen und mit ihnen die Nervenzellen in unserem Gehirn nicht statisch angelegt, sondern in hohem Maße dynamisch.

Hinter dieser Tatsache steckt ein unglaubliches Heilungspotential. Denn viele der Billionen potenziell verfügbaren neuronalen Verbindungen liegen brach und werden nicht genutzt.

"Viele dieser Synapsen schlummern und warten darauf, dass sie eine Aufgabe bekommen.
Wir alle verfügen über zahllose neuronale Verbindungen,
die wir neu programmieren können."
Joey Remenyi,
Autorin von "Brain in Balance"

Was ist Neuroplastizität?

Abbildung 2: Unser Gehirn besitzt die Fähigkeit zu kontinuierlicher neuronaler Veränderung – ein Leben lang.

Das Gehirn hat die Fähigkeit, sich lebenslang anzupassen. Diese sogenannte Neuroplastizität bedeutet, dass es neue Verbindungen zwischen Nervenzellen (Synapsen) bilden und alte Verbindungen umstrukturieren kann. Wenn jemand eine neue Sprache lernt oder ein Musikinstrument spielt, bilden sich gleichzeitig neue neuronale Verknüpfungen im Gehirn. Studien zeigen zum Beispiel, dass das Gehirn von Musikern in bestimmten Regionen, die für die motorische und auditorische Verarbeitung zuständig sind, dichter ist. Das Lernen neuer Fähigkeiten wie das Spielen eines Instruments verändert die Struktur des Gehirns.

Neuroplastizität kann daher definiert werden als die Fähigkeit des Nervensystems, auf intrinsische (von innen kommende) und extrinsische (von außen kommende) Reize zu reagieren, indem es seine Struktur, Funktion und Verbindungen anpasst. Dabei greift diese Fähigkeit auf vielen verschiedenen Ebenen, von der molekularen Ebene über die zelluläre bis hin zur System- und Verhaltensebene.

Mythos: Schrumpft unser Gehirn im Alter?

Sicher kennen Sie das: Kinder können unglaublich schnell neue Informationen aufnehmen. Ihr junges Gehirn ist in der Lage, in Windeseile neuronale Verbindungen zu bilden. Und genau diese größere Plastizität ist der Grund, warum es Kindern viel leichter fällt, eine neue Sprache zu lernen als Erwachsenen, erklärt Dr. Vemuri von der Mayo-Clinic. [8]

"Die Fähigkeit des Gehirns, sich zu verändern - sich an die Umgebung, Reize oder Erfahrungen anzupassen -
wird allgemein als Neuroplastizität bezeichnet"
Dr. Prashanthi Vemuri,
Expertin der Mayo Clinic [9]

Bedeutet dies, dass ältere Menschen keine Synapsen mehr bilden und stimmt es, dass das Gehirn im Alter kleiner wird? Dr. Vemuri sagt, dass die Entwicklung des Gehirns bis zum Alter von Mitte bis Ende 20 Jahren anhält. Von da an schrumpft das Gehirn langsam, wobei die Schrumpfungsrate ab einem Alter von 60 Jahren zunimmt. Diese Veränderung im Alter kann sich auf kognitive Funktionen wie Gedächtnis, Verarbeitungsgeschwindigkeit, Entscheidungsfindung und Lernen auswirken - also auf alle Bereiche, in denen man sich mit zunehmendem Alter weniger scharfsinnig fühlen kann. [10]

Abbildung 3: Selbst im hohen Alter können neue Netzwerke gebildet und kognitive Fähigkeiten ausgebaut werden. Voraussetzung dafür ist regelmäßiges Training für das Gehirn.

Dank der Neuroplastizität jedoch - das belegt eine Studie - können Menschen ab 60 Jahren sehr wohl ihr Gehirn vergrößern. So zeigen die Wissenschaftler des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) und aus Jena, dass Menschen Ü60, die 3 Monate lang Jonglieren trainierten, nachweislich einen vergrößerten Hippocampus entwickelten. [11] Die Forscher kamen zu dem Ergebnis, dass die Veränderungen eben nicht nur auf das jugendliche Gehirn beschränkt sind, sondern dass sich die anatomische Struktur des erwachsenen Gehirns selbst im Alter noch signifikant verändern kann. [12]

Das bedeutet: Wenngleich das menschliche Gehirn sich mit dem Alter verändert, können Menschen jeden Alters von der Kraft der Neuroplastizität profitieren. Selbst bei über 70-Jährigen konnte nachgewiesen werden, dass sich noch neue Nervenzellen im Hippocampus entwickeln können! [13]

Wie die Neuroplastizität des Gehirns aktiviert wird

"Was zusammen feuert, wird zusammen verdrahtet!" So einfach beschrieb der kanadische Neuropsychologe Donald Hebb bereits 1949 die Aktivität der menschlichen Nervenzellen. Er gilt als einer der Urväter auf dem Gebiet der Neuroplastizität, wenngleich die Idee veränderlicher neuronaler Schaltkreise lange Zeit vom wissenschaftlichen Establishment angegriffen wurde. [14] Die nach ihm benannte Hebbsche Regel beschreibt, wie synaptische Verbindungen zwischen Neuronen (Nervenzellen) gestärkt werden, wenn diese gleichzeitig aktiv sind. [15] Einfach formuliert bedeutet dies: Neuron B empfängt das Signal von Neuron A, wenn entweder das Signal sehr stark ist oder wenn Neuron B nicht nur von Neuron A, sondern zusätzlich von einem weiteren Neuron C stimuliert wird.

Wir erschaffen neuronale Verknüpfungen einerseits durch Wiederholung (z.B. kontinuierliches Üben mit einem Musikinstrument) und andererseits durch emotionalen Kontext. Dabei erhalten die Erlebnisse, die wir lieben oder hassen (d.h. wenn das Signal sehr stark ist), einen größeren Stellenwert als Erfahrungen, die uns nicht berühren.

"Die Dinge, die uns am Herzen liegen, werden am effektivsten verdrahtet."
Joey Remenyi,
Autorin von "Brain in Balance"

Durch Wiederholung und emotionalen Kontext zur neuronalen Autobahn - Wie das Gehirn Strukturen erschafft

Indem wir bestimmte Handlungen wiederholen, werden die Verbindungen zwischen Gruppen von Neuronen gestärkt, die für die Ausführung dieser Handlung verantwortlich sind. Jeder von uns kennt diese Momente im Alltag, wo wir nicht mehr wissen, wie wir von A nach B gekommen sind - weil wir vielleicht telefoniert haben und alle Handlungen über unseren inneren Autopiloten durchgeführt haben. Wiederholte Handlungen produzieren stabile interneuronale Verbindungen ähnlich der eingefahrenen Spurrillen einer alten Straße. [16] Diese dicken Nervenbündel lassen sich mit einer Autobahn vergleichen, die verschiedene Gehirnregionen verbindet. [17] Man spricht auch von "neuronalen Autobahnen".

Der evolutionäre Vorteil daran ist, dass das Gehirn darüber Verbindungen zwischen verschiedenen Erfahrungen herstellt, die dann zukünftigen Handlungen zugrunde liegen. Dadurch müssen wir nicht jeden Tag alles wieder neu erlernen, sondern können viele Handlungen automatisiert ausführen. Der große Nachteil jedoch ist, dass wir in unseren unbewussten Handlungen wie vorprogrammiert sein können, insbesondere wenn wir kein Bewusstsein über diese Automatisierungen haben. Nicht selten führt dieser Umstand dazu, dass bestimmte neuronale Netze in unserem Gehirn brach liegen und nicht oder nur wenig aktiviert werden.

Wie kann Neuroplastizität therapeutisch angewandt werden?

Diese sehr dynamische Eigenschaft unseres Gehirns können wir therapeutisch nutzen. Neuroplastizität kann sowohl bei körperlichen Erkrankungen als auch psychischen Beschwerden gezielt eingesetzt werden. Zielführend sind dabei die drei Hauptmechanismen der Neuroplastizität:

1. Nervenfasern können nach peripherer Nervenschädigung wieder nachwachsen,
2. verletzte Nervenzellen des zentralen Nervensystems können durch das Wachstum neuer Dendriten, Axone und Synapsen aus bestehenden Zellkörpern wiederhergestellt werden, und
3. Neuronen können in der sogenannten Keimzone, die neurale Stammzellen enthält und in einem bestimmten Teil des Hippocampus angesiedelt ist, neu gebildet werden. [18] Dieser Prozess wird als Neurogenese bezeichnet.

Neuroplastizität in der Rekonvaleszenz nach Schlaganfällen

Bei einem Schlaganfall wird ein Teil des Gehirns nicht ausreichend durchblutet, oder es kommt zu Blutungen im Gehirn, in der Regel aufgrund eines verstopften oder geplatzten Blutgefäßes. Infolgedessen werden Gehirnzellen geschädigt oder sterben ab. In vielen Fällen kann sich das Gehirn jedoch von diesem Schaden erholen.

„Nehmen wir an, der Schlaganfall führt zu motorischen oder sprachlichen Symptomen, d. h. zu Schwierigkeiten bei der Mobilität oder beim Sprechen. Mit viel Übung können Sie diese Funktionen im Laufe der Zeit wiedererlangen, weil sich das Gehirn funktionell umorganisiert."
Dr. Vemuri, Mayo-Clinic

Gerade für die motorische Erholung nach einem Schlaganfall ist die Neuroplastizität bereits ausgiebig untersucht worden. So zeigt eine Studie der beiden Forscher Michael A. Dimyan und Leonardo G. Cohen, dass es in den ersten 48 Stunden nach einem Schlaganfall eine Phase erhöhter synaptischer Plastizität im menschlichen Gehirn gibt. Das heißt, nach einem Schlaganfall treten neurobiologische Veränderungen auf, die das Gehirn vorübergehend empfänglicher für plastische Veränderungen machen. Dies liegt daran, dass das Gehirn versucht, Schäden zu kompensieren und neue neuronale Verbindungen zu bilden, um verlorene Funktionen wiederherzustellen.

Daher werden Verhaltenstraining und andere Interventionen, die während dieses Zeitraums durchgeführt werden, als besonders effektiv zur Erholung nach einem Schlaganfall angesehen. [19]

Neuroplastizität bei psychischen Beschwerden wie Depressionen, Ängsten, Traumata oder negativen Gedankenmustern

Depressive Zustände sind oft mit einer verminderten Neuroplastizität verbunden, was die Anpassungsfähigkeit des Gehirns an neue Erfahrungen reduziert. Hier wird ebenso wie bei Angststörungen die Neuroplastizität genutzt, um durch Therapien wie Kognitive Verhaltenstherapie (KVT) und Achtsamkeitsmeditation neuronale Muster zu verändern. Dadurch können dysfunktionale Denkmuster förmlich „überschrieben" und die emotionale Resilienz gesteigert werden.

MBCT steht für Mindfulness-Based Cognitive Therapy (Achtsamkeitsbasierte Kognitive Therapie). Es handelt sich um eine therapeutische Methode, die Elemente der kognitiven Verhaltenstherapie mit Achtsamkeitspraktiken kombiniert. MBCT hat sich als vielversprechendes Verfahren bei affektiven Störungen erwiesen. Studien deuten darauf hin, dass diese Therapieform durch Förderung der Achtsamkeit neuronale Muster beeinflusst und somit zur Rückfallprävention bei Depressionen beiträgt. [20]

Eine Studie, die Richard Davidson, Professor für Psychologie und Psychiatrie an der University of Wisconsin durchgeführt hat, zeigt, dass Gehirne von meditierenden Menschen eine vermehrte Aktivität des linken präfrontalen Kortex, einem Bereich des Frontalhirns zeigen, der zuständig für eine positive Grundstimmung, erhöhte Aufmerksamkeit und Emotionsregulation ist. [21]

Selbst bei tiefen Traumata zeigt sich, dass gezielte Traumatherapie die neuronale Verarbeitung im Hippocampus und den präfrontalen Cortex positiv beeinflussen kann, wodurch emotionale Regulation und Verarbeitung von Erinnerungen verbessert werden. Traumatische Erfahrungen können unser Gehirn auf negative Weise verändern. Aber auch das Gegenteil ist der Fall. Dank der Neuroplastizität können wir uns von Traumata in unserer Vergangenheit heilen.

Neuroplastizität in der Rekonvaleszenz nach COVID und bei chronischem Schwindel, Tinnitus und Brain Fog

Außerdem hilft die Neuroplastizität einigen Menschen, sich von COVID-19 zu erholen. Bei etwa 20 % der Erkrankten kommt es zu einer Veränderung des Geschmacks- und Geruchssinns, bei weiteren 20 % zu anhaltenden Veränderungen, die sich über Wochen bis Monate erstrecken. Bei schätzungsweise 95 % der Menschen mit diesen Veränderungen trägt die Neuroplastizität jedoch dazu bei, dass sich die Sinne in weniger als einem Jahr verbessern - am effektivsten durch ein Riechtraining, bei dem die Nerven durch das Riechen von Düften wie Nelke oder Zitrone auf Heilung und Anpassung trainiert werden. [22]

Auch chronischer Schwindel, Benommenheit und Tinnitus sind Störungen im Leben eines Menschen, die auf herkömmliche Behandlungen oft nicht ansprechen. Sie geben den Betroffenen ein Gefühl von Hoffnungslosigkeit. Mithilfe der Neuroplastizität - so erklärt die Therapeutin für Neuroplastizität Joey Remenyi – können die Symptome oft deutlich reduziert werden.

Neuroplastizität und Alzheimer: Welche Übungen können helfen?

Abbildung 4: Nervenfasern können heilen. Regelmäßige Bewegung, aktives Lernen, soziale Kontakte und gesunde Ernährung leisten einen wichtigen Beitrag zur Neurogenese.

Regelmäßige kognitive und körperliche Aktivitäten tragen dazu bei, die Neuroplastizität zu fördern und die neurodegenerative Progression zu verlangsamen. Der bekannte Mediziner Dr. Michael Nehls beschreibt in seinem Buch Die Alzheimer-Lüge konkrete Abläufe, wie die Neuroplastizität des Gehirns durch gezielte Lebensstiländerungen angeregt werden kann, um Alzheimer vorzubeugen:

1. Physische Aktivität: Regelmäßige Bewegung, wie Ausdauertraining oder moderates Krafttraining, fördert die Durchblutung des Gehirns und die Produktion von Wachstumsfaktoren wie dem BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor).
2. Lernen, Lernen, Lernen - Mentale Stimulation: Durch das Lernen neuer Fähigkeiten oder das Verfolgen geistig herausfordernder Hobbys wird das Gehirn gefordert.
3. Austausch und Vernetzung - Soziale Interaktion: Der regelmäßige Austausch mit anderen Menschen stimuliert verschiedene Gehirnregionen.
4. Ernährung mit hohem Omega-3-Anteil: Eine entzündungshemmende und nährstoffreiche Ernährung.
5. Stressmanagement: Die Reduktion chronischen Stresses durch Meditation, Achtsamkeit oder Entspannungsübungen.

Fazit: Ein Leben lang formbar

Die Neuroplastizität beweist, dass unser Gehirn lebenslang anpassungsfähig bleibt, wenn es entsprechend stimuliert wird. Die Anwendung dieser Erkenntnisse in der Medizin, Psychotherapie und persönlichen Entwicklung bietet immense Potenziale, die noch lange nicht ausgeschöpft sind. Durch kontinuierliches Lernen, achtsames Leben und gezielte Übungen kann jeder aktiv zur Formbarkeit seines Gehirns beitragen.

Biografisches

Jannyn Sass ist freie Medizinjournalistin, Dipl.-Kommunikationswirtin, Buchautorin und Mutter von 3 Kindern. Sie arbeitete als Kommunikationsexpertin in Design- und Software-Agenturen sowie bei einem Tech-Investor in Berlin.

Seit ihrer Jugend ist sie fasziniert von den größeren Zusammenhängen, die zu Krankheit oder Gesundheit im Leben eines Menschen führen können. Jannyn studierte Wirtschaftskommunikation, um systemische Zusammenhänge und die Facetten der zwischenmenschlichen Kommunikation zu entdecken.

Während ihres Studiums und einer intensiven Erfahrung in Australien wurde ihr klar, dass es im Leben mehr geben muss. Sie begann, alternative Medizinrichtungen zu studieren, lernte 3 Jahre Traditionelle Chinesische Medizin in Berlin und ließ sich zum Gesundheits-Coach ausbilden.

Ihr Hauptinteresse liegt darin, die Wirkung von Bewusstseinstechniken und Natursubstanzen auf Körper, Geist und Seele von Menschen, Tieren und Pflanzen zu erforschen. Insbesondere beschäftigt sie sich mit Meditationstherapie. Privat liebt sie es, die Berge und Täler zu durchqueren, in kalten Flüssen zu baden und die Magie der Natur zu entdecken.

Bücher:

https://www.narayana-verlag.de/Die-Alzheimer-Luege-Michael-Nehls/b20994
https://www.narayana-verlag.de/Brain-in-Balance-Joey-Remenyi/b28316

Quellen:

[1] https://schlaganfallbegleitung.de/wissen/neuroplastizitaet

[2] https://arxiv.org/abs/1711.09536?

[3] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26848123/

[4] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6718472/

[5] https://epub.uni-regensburg.de/37760/1/Dissertation_E_Schmidt.pdf

[6] https://www.narayana-verlag.de/Brain-in-Balance-Joey-Remenyi/b28316

[7] https://www.youtube.com/watch?v=cCUUVByO4PY

[8] https://mcpress.mayoclinic.org/healthy-aging/the-power-of-neuroplasticity

[9] https://mcpress.mayoclinic.org/healthy-aging/the-power-of-neuroplasticity

[10] https://mcpress.mayoclinic.org/healthy-aging/the-power-of-neuroplasticity

[11] https://www.jneurosci.org/content/28/28/7031

[12] https://www.aerzteblatt.de/archiv/61051/Neuroplastizitaet-auch-bei-Senioren

[13] Eriksson, P. S. et al.: »Neurogenesis in the adult human hippocampus«, Nature Medicine V. 4, 1998, S. 1313–1317

[14] https://bibliotekanauki.pl/articles/2106004.pdf

[15] https://www.narayana-verlag.de/Die-Alzheimer-Luege-Michael-Nehls/b20994

[16] https://bibliotekanauki.pl/articles/2106004.pdf

[17] https://www.oeaw.ac.at/news/model-der-autobahnen-im-gehirn-entwickelt-1

[18] https://link.springer.com/article/10.1007/s10072-023-07012-3

[19] https://www.nature.com/articles/nrneurol.2010.200

[20] https://www.aerzteblatt.de/archiv/80739/Achtsamkeitsbasierte-kognitive-Therapie-bei-affektiven-Stoerungen

[21] https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4431873

[22] https://mcpress.mayoclinic.org/healthy-aging/the-power-of-neuroplasticity-how-your-brain-adapts-and-grows-as-you-age/

Abbildung 1: lumerb/shutterstock.com; Abbildung 2: Jorm Sangsorn/shutterstock.com; Abbildung 3: Emily Frost/shutterstock.com; Abbildung 4: Elena Eryomenko/shutterstock.com