Lichaamsbeweging stimuleert de hersenfunctie door het effect op de spieren

Uit een nieuw onderzoek blijkt dat lichaamsbeweging een belangrijke rol speelt bij de gezondheid van de hersenen. Het stimuleert de afgifte van moleculen in de spieren die verband houden met cognitieve functies.

Uit een onderzoek dat is gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences blijkt dat wanneer zenuwen die spieren stimuleren worden geactiveerd, ze ook signalen naar de hersenen sturen, waardoor bioactieve moleculen en nanodeeltjes vrijkomen die de hersenfunctie verbeteren.

De bevindingen benadrukken hoe belangrijk het is om de gezondheid van het bewegingsapparaat te behouden, niet alleen voor de cardiovasculaire gezondheid of de mobiliteit, maar ook om neurodegeneratie tegen te gaan, aldus Hyunjun Kong, PhD, hoogleraar aan de afdeling chemische en biomoleculaire technologie aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign en medeauteur van de studie.

Hij legde uit: "Het behouden van neuronale innervatie is cruciaal om spieren in staat te stellen biologische factoren te produceren die gunstig zijn voor de hersenen. Bij regelmatige spiercontracties geven de spieren niet alleen deze gunstige factoren af, maar helpen ze ook de innervatie te behouden die nodig is om ervoor te zorgen dat de zenuwen signalen naar de spieren blijven sturen. Deze signalen zijn nodig om de afgifte van neurotrofe factoren naar de hersenen te reguleren."

In de studie werden spieren gestimuleerd met glutamaat om te zien hoe de zenuwfunctie reageerde. De onderzoekers gebruikten modellen van spierweefsel, één geïnnerveerd en één niet-geïnnerveerd, en ontdekten dat het geïnnerveerde weefsel meer signalen naar de hersenen stuurde.

Omdat de functie van bepaalde neuronen in spieren kan afnemen naarmate mensen ouder worden of een blessure oplopen, waren de onderzoekers geïnteresseerd in de invloed van dit verlies op de gezondheid van de hersenen.

Hoe beïnvloedt lichaamsbeweging de hersenfunctie?

In deze studie observeerden de onderzoekers geen mensen tijdens het sporten. In plaats daarvan bestudeerden ze modellen van spierweefsel, waardoor het onmogelijk was om directe conclusies te trekken over specifieke vormen van lichaamsbeweging en hun effecten op de gezondheid van de hersenen.

Kong zei dat eerdere studies naar lichaamsbeweging en hersengezondheid een direct verband hebben aangetoond tussen de grootte van de hippocampus en regelmatige fysieke activiteit. Maar voor deze nieuwe studie keken de onderzoekers naar het zenuwstelsel en de bewegingsapparaatfunctie om de interacties tussen hersenen en lichaam beter te begrijpen.

"Ons onderzoek heeft niet bewezen hoe lichaamsbeweging de cognitieve functie direct kan verbeteren", waarschuwde Kong. "Verschillende studies hebben al aangetoond dat regelmatige lichaamsbeweging de cognitieve functie bij volwassenen kan verbeteren. In deze studies werd de deelnemers gevraagd om regelmatig te bewegen en werden veranderingen in de grootte van hun hippocampus bijgehouden."

"De resultaten tonen aan dat mensen die regelmatig aerobe oefeningen doen een grotere hippocampus hebben en betere prestaties leveren op ruimtelijke geheugentests. We hebben ons gericht op hoe spiergerelateerde neuronen een van de verbindingen tussen spieren en de hersenen beïnvloeden." — Hyunjun Kong, PhD

Ryan Glatt, CPT, NBC-HWC, een senior coach voor de gezondheid van de hersenen en directeur van het FitBrain-programma bij het Neuroscience Institute in Santa Monica, Californië, die niet bij het onderzoek betrokken was, zei dat het tijd zal kosten om de effecten van lichaamsbeweging op de hersenen volledig te begrijpen en dat toekomstige onderzoeken bij mensen hier rekening mee moeten houden.

"De duur die nodig is om de effecten van lichaamsbeweging op cognitieve functies te observeren, kan variëren afhankelijk van het type, de intensiteit en de frequentie van de lichaamsbeweging, maar ook van individuele verschillen in leeftijd, cognitieve basisfunctie en gezondheidsstatus", aldus Glatt.

"Studies tonen doorgaans effecten aan over een periode van weken tot maanden. Het is belangrijk dat toekomstige studies rekening houden met deze variabelen om het tijdsbestek nauwkeurig te kunnen beoordelen", aldus hij.

Welke soorten oefeningen zijn het beste voor de gezondheid van je hersenen?

Regelmatig bewegen heeft aanzienlijke voordelen voor de gezondheid van de hersenen. Zo wordt boksen bijvoorbeeld gebruikt om mensen met de ziekte van Parkinson te helpen.

Glatt merkte op dat sommige vormen van lichaamsbeweging effectiever kunnen zijn dan andere als het gaat om het verbeteren van de gezondheid van de hersenen. Dit geldt met name voor vormen van lichaamsbeweging die cognitieve functies vereisen.

"Aërobe oefeningen zoals hardlopen, zwemmen en fietsen verbeteren de cardiovasculaire gezondheid en staan erom bekend dat ze een positief effect hebben op de hersenfunctie", aldus hij.

"Toch kunnen activiteiten die fysieke en cognitieve eisen combineren, zoals dans en teamsporten, extra voordelen bieden vanwege de eisen die worden gesteld aan coördinatie, ritme en uitvoerende functies", voegde hij toe.

Kan lichaamsbeweging de cognitieve achteruitgang omkeren of vertragen?

Kong opperde dat fysieke activiteit mogelijk de cognitieve achteruitgang die gepaard gaat met veroudering, kan omkeren of vertragen.

"Naarmate mensen ouder worden, verliezen ze geleidelijk aan goed gevormde neuromusculaire verbindingen tussen zenuwen en spieren. Hierdoor kunnen spieren minder goed worden aangestuurd door zenuwsignalen en kunnen ze dus minder factoren afscheiden die essentieel zijn voor de hersenfunctie", legt Kong uit.

"Met de juiste training of stimulatie van spiercontracties kunnen spieren factoren produceren die deze neuromusculaire verbindingen helpen onderhouden en denervatie voorkomen. Hierdoor kunnen oudere volwassenen nog steeds functioneel geïnnerveerde spieren hebben die belangrijke factoren kunnen produceren die de cognitieve functie in de hersenen verbeteren," merkte hij op.

Glatt wees erop dat een sedentaire levensstijl met relatief weinig fysieke activiteit gepaard kan gaan met een hoger risico op cognitieve achteruitgang.

Hij waarschuwde echter dat er verschillende individuele verschillen bestaan, afhankelijk van genetica, levensstijl en omgevingsfactoren.

"Beweging wordt steeds meer erkend als een ondersteunende interventie voor mensen met een verminderde cognitieve functie, waaronder mensen die lijden aan leeftijdsgebonden achteruitgang of aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer. Fysieke activiteit kan de bloedtoevoer naar de hersenen verbeteren, ontstekingen verminderen en de afgifte van groeifactoren stimuleren, wat kan helpen bij het behouden of verbeteren van de cognitieve functie", aldus Glatt.

Hoewel bewegen gunstig is voor het behoud van de cognitieve gezondheid en mogelijk de progressie van achteruitgang vertraagt, is er nog geen eenduidig bewijs voor het vermogen ervan om bestaande cognitieve stoornissen om te keren. Het meeste onderzoek suggereert dat bewegen kan bijdragen aan een langzamere achteruitgang en een betere algehele hersengezondheid, maar er is meer onderzoek nodig om vastgestelde cognitieve tekorten om te keren, waarschuwde hij.