Vaak bewegen belangrijk voor geheugen

Zitten wordt wel het nieuwe roken genoemd. Bij langer dan een half uur zitten maakt het lichaam ontstekingsfactoren aan die alle fysiologische systemen negatief beïnvloeden. De hersenen, die deel uitmaken van het centrale zenuwstelsel, vallen daar ook onder.

Het langdurig blijven zitten in dezelfde houding  verhoogt het risico op hart- en vaatziekten, diabetes en vroegtijdig overlijden. Bij langer dan een half uur zitten maakt het lichaam ontstekingsfactoren aan die alle fysiologische systemen negatief beïnvloeden, waaronder ook de hersenen.

Neurobiologisch onderzoek geeft aan dat vaak bewegen belangrijk is voor het geheugen. Langdurig zitten lijkt een negatieve uitwerking te hebben op geheugenfunctie(s) Ook zijn er aanwijzingen dat bewegen belangrijk is voor leerprocessen. Geheugen heeft betrekking op het vasthouden van geleerde informatie en leren betekent het verkrijgen van nieuwe kennis en vaardigheden door het vormen van neurale netwerken. Maar wat gebeurt er precies in de hersenen?

Mediotemporale kwab

Noord-Amerikaanse onderzoekers concluderen in PLOS ONE dat veel zitten in verband wordt gebracht met het dunner worden van het mediale deel van de temporale kwab (MTL) bij volwassenen. De mediotemporale kwab met hippocampus is verantwoordelijk voor de tijdelijke opslag van nieuwe kennis van feiten en gebeurtenissen. Verdunning van de MTL kan een voorbode zijn van cognitieve achteruitgang en dementie bij mensen vanaf middelbare leeftijd.

Het onderzoek is deels gebaseerd op enquêtes (International Physical Activity Questionnaire) ingevuld door 35 niet-demente volwassenen in de leeftijdscategorie van 45 tot 75 jaar. De informatie uit deze vragenlijsten werd gecodeerd en vervolgens geanalyseerd. Ook kregen de deelnemers aan het onderzoek een MRI-scan waarbij gedetailleerde beeldopnamen van de MTL werden verkregen. De onderzoekers ontdekten dat langdurig zitten een significante voorspeller is van MTL-verdunning en dat een hele dag zitten niet gecompenseerd kan worden met een uurtje intensief bewegen.

De studie bewijst niet dat vaak zitten leidt tot verdunning van hersenstructuren, maar wél dat onafgebroken (langdurig) zitten leidt tot MTL-verdunning. De onderzoekers willen vervolgonderzoek verrichten waarbij een groep mensen voor een langere periode wordt gevolgd. Zodoende kan bepaald worden of zitten de voornaamste oorzaak is van het dunner worden van MTL en welke rol geslacht, ras en lichaamsgewicht kunnen spelen in de gezondheid van de hersenen met betrekking tot zitten.

Sneller bewegen, sneller leren

Ander nieuw onderzoek, verricht in Portugal en gepubliceerd in het tijdschrift Nature Neuroscience, toont aan dat muizen beter leren door sneller te bewegen. De onderzoekers proberen al jarenlang meer inzicht te krijgen in cellulaire plasticiteit en hoe neurale verbindingen in de kleine hersenen (cerebellum) veranderen bij het aanleren van een motorische taak. Het cerebellum vervult tal van functies  m.b.t. (voort)beweging en evenwicht, cognitie en het aanleren van geavanceerde bewegingen. Het kalibreert en verfijnt bewegingen in een veranderende omgeving om zodoende bewegingen op een zeer precieze manier te coördineren. Om de cellulaire veranderingen in het cerebellum die bij het leren horen te begrijpen, bestudeerden de onderzoekers aanvankelijk een klassieke conditionerende leertaak.

Tijdens deze experimenten moesten de muizen, terwijl ze in een loopwiel renden, leren om hun oogleden te sluiten als reactie op een flitslicht (visuele stimulus). Het experiment werkte niet omdat geen rekening gehouden werd met de loopsnelheid van de muizen. Nadat wél rekening gehouden werd met loopsnelheid, bleek dat er een opmerkelijk oorzakelijk verband aan het licht kwam. Snel lopende muizen presteerden beter dan degene op een traag loopwiel. Vervolgens wilden de onderzoekers het onderliggende mechanisme achterhalen. Was het effect van hardlopen op leren specifiek voor het visuele systeem? Konden muizen beter zien tijdens het hardlopen waardoor ze beter leerden?

De muizen werden opnieuw getraind. Nu moesten ze leren oogleden te sluiten bij het ervaren van andere soorten sensorische stimuli (zoals het horen van een toon of het voelen van een trilling op hun snorharen). Wederom bleek dat ook bij het aanbieden van verschillende stimuli loopsnelheid van invloed was op het leergedrag. Via een andere techniek (optogenetica) waarbij specifieke neuronen direct met laserlicht zijn te stimuleren werden mosachtige vezels geactiveerd. Daaruit bleek dat het leervermogen werd verhoogd. Kortom, directe stimulering van deze hersenvezels, die in verbinding staan met de kleine hersenen, verbetert het leervermogen. Een van de implicaties van het onderzoek is dat niet alleen snel voortbewegen, maar ook directe stimulering van mosachtige vezels een rol speelt bij leren.

Conclusie

Duidelijk is dat er voordelen zijn verbonden aan frequent bewegen. Talloze recente onderzoeken constateren een daling van de algemene mortaliteit, hart- en vaatziekten, hypertensie, CVA, diabetes mellitus type 2, colonkanker en borstkanker. Tevens stijgen cardiovasculaire en musculaire fitheid, gepaard gaande met een gezonder lichaamsgewicht en lichaamssamenstelling.

Bronnen

[1] Siddarth P, Burggren AC, Eyre HA, Small GW, Merrill DA (2018) Sedentary behavior associated with reduced medial temporal lobe thickness in middle-aged and older adults. PLoS ONE 13(4): e0195549. https://doi.org/10.1371/ journal.pone.0195549

[2] Locomotor activity modulates associative learning in mouse cerebellum

[3] Catarina Albergaria, N. Tatiana Silva, Dominique Pritchett, Megan R. Carey

[4] bioRxiv 099721; doi: https://doi.org/10.1101/099721