Sport macht auch das Gehirn fit – das weiß man. Nur warum das so ist, darüber rätseln die Wissenschaftler noch immer

Vor dem Musée Rodin in Paris hockt ein nackter Mann auf einem Felsen und grübelt. Den Oberkörper leicht vornüber gebeugt, das Kinn auf die Hand gestützt, starrt er zu Boden. Mit seinem leeren Blick und den tiefen Furchen zwischen den Augenbrauen ist er die Verkörperung des Nachdenkens. Le Penseur taufte ihn der französische Bildhauer Auguste Rodin, der ihn vor über 130 Jahren in Bronze erschuf – den "Denker". "Er träumt. Langsam entwickelt sich der fruchtbare Gedanke in seinem Gehirn. Plötzlich ist er kein Träumer mehr; er ist ein Schöpfer", sagte Rodin damals über sein Werk.

Was der Künstler wohl nicht wusste: Sein Denker macht etwas falsch. Um auf fruchtbare Gedanken zu kommen, ist Sitzen vollkommen ungeeignet. Nicht ohne Grund schlenderten Aristoteles und seine Schüler beim Philosophieren durch die Wandelhallen Athens. Bewegung bringt unsere Gedanken in Fluss und weckt unseren Geist – das hatte man offenbar schon im antiken Griechenland erkannt.

Warum, wissen Hirnforscher bis heute nicht genau. Ein Grund ist wohl, dass das Gehirn stärker durchblutet wird, wenn wir uns körperlich betätigen. So wird es mit mehr Sauerstoff und Energie versorgt, wir fühlen uns wacher und können uns zumindest vorübergehend besser konzentrieren.

Dank Sport ein besseres Gedächtnis

Der Hirnforscher Stefan Schneider vom Institut für Bewegungs- und Neurowissenschaft der Sporthochschule Köln ist aber überzeugt, dass Sport im Kopf weit mehr bewirkt. Seine Experimente deuten darauf hin, dass sich die Gehirnaktivität verändert, wenn man sich bewegt: Der motorische Kortex, unsere Steuerzentrale für Bewegungen und Koordination, werde aktiviert. Zugleich werde der präfrontale Kortex heruntergefahren, der für logisches Denken und Planen zuständig ist. "Man kann sich das wie bei einem Reset eines Computers vorstellen, dessen Arbeitsspeicher überlastet ist", sagt Schneider. Der Neustart ermögliche, dass wir uns wieder besser konzentrieren und unsere Aufmerksamkeit auf relevante Inhalte fokussieren könnten. Kurz: Wir haben den Kopf wieder frei und können besser denken.

Diese Theorie formulierte der Hirnforscher Arne Dietrich von der American University of Beirut bereits Anfang der 2000er Jahre. Allerdings zählt Schneiders Arbeitsgruppe zu den wenigen, die den Effekt an Menschen nachweisen konnten. Ob er wirklich in der postulierten Form existiert, ist also nicht zweifelsfrei bewiesen. Auch in Schneiders Experimenten funktioniert er nicht immer. "Die Voraussetzungen sind Spaß an der Sportart und eine individualisierte Belastungsintensität, die weder als zu hoch noch als zu niedrig empfunden wird", sagt er. Wie lange der Effekt anhält, sei von Mensch zu Mensch verschieden und bislang noch nicht ausreichend erforscht. "Bei unseren Probanden waren es meist um die 30 Minuten. Ich selbst kann mich häufig noch mehrere Stunden nach dem Sport besser konzentrieren."

Als sicher gilt, dass das Gehirn langfristig von regelmäßiger Bewegung profitiert. Das ergab etwa ein Experiment einer Forschergruppe der Universität Ulm. Die Wissenschaftler baten etwa 80 Erwachsene zwischen 17 und 47, sich einer von zwei Gruppen anzuschließen: Die einen sollten vier Monate lang dreimal die Woche ein Ausdauertraining absolvieren, die anderen nicht. Vor, während und nach dem Experiment testeten die Hirnforscher das räumliche Vorstellungsvermögen, die Konzentrationsfähigkeit und das Gedächtnis aller Teilnehmer. Auf die Merkfähigkeit, so zeigte sich, hatte das Lauftraining zwar kaum Auswirkungen. Die räumliche Vorstellungskraft und Konzentrationsfähigkeit der Probanden hatte es aber deutlich verbessert.

Die Ulmer Forscher führen diese positiven Effekte nicht allein auf die vorübergehende Entlastung des präfrontalen Kortex zurück. Sie gehen davon aus, dass regelmäßige körperliche Aktivität unseren Hormonhaushalt dauerhaft beeinflusst, weil sie zu einem verlangsamten Abbau des Botenstoffes Dopamin führt. Dopamin ist nicht nur ein körpereigener Stimmungsaufheller, es wird auch für wichtige kognitive Prozesse im präfrontalen Kortex gebraucht. Sinkt der Dopaminspiegel, lassen wiederum Aufmerksamkeit, Konzentration und andere geistige Fähigkeiten nach. Bei manchen Menschen wird das Hormon, genetisch bedingt, besonders rasch abgebaut. Bewegung hilft ihnen, den Dopaminspiegel länger aufrechtzuerhalten.

Ist es das Dopamin?

Ob der Dopaminabbau der entscheidende Faktor ist, weiß man nicht. Andere Studien stützen eher die These, dass Sport die Plastizität des Gehirns vergrößert. Bei körperlicher Anstrengung setzt der Körper nämlich Neurotrophine frei. Das sind Stoffe, die der Körper braucht, um Nervenzellen zu bilden und neue Verbindungen zwischen bestehenden Nervenzellen zu knüpfen. Ein bekannter Vertreter ist das Eiweiß BDNF. Bei Menschen, deren Blut viel davon enthält, ist der Hippocampus größer als bei Menschen mit einem niedrigen BDNF-Spiegel. Diesen Zusammenhang wies etwa der Psychologe Kirk Erickson von der University of Pittsburgh 2010 in einer Studie mit älteren Menschen nach. Der Hippocampus wird aktiv, wenn wir lernen oder uns an etwas erinnern. Im Laufe des Erwachsenenalters sterben hier zahlreiche Nervenzellen ab, sodass er an Volumen einbüßt. Auch deshalb können ältere Menschen sich Dinge schlechter merken als junge.

Erickson hatte in seiner Studie die Teilnehmer in eine Sportlergruppe und eine Kontrollgruppe unterteilt. Die Sportler mussten ein Jahr lang dreimal wöchentlich 40 Minuten lang stramm spazieren gehen, die anderen absolvierten nur ein leichtes Dehntraining. Zu Beginn und nach dem Programm schaute Erickson den Probanden mithilfe eines Kernspintomografen in den Kopf. Die Bilder zeigten, dass eine bestimmte Region des Hippocampus in der körperlich aktiven Gruppe um etwa zwei Prozent größer geworden war. In der Dehngruppe war diese Region in der Zeit um etwa ein Prozent geschrumpft – wie bei jedem älteren Menschen. Das Gehirn wächst also, als Dünger braucht es nur Bewegung. Ob die neuen Nervenzellen im Gehirn aber auch tatsächlich Aufgaben übernehmen und somit die Denkfähigkeit verbessern, konnte Erickson mit seinen Hirnaufnahmen allerdings nicht zeigen.