Wie Muskelarbeit die Hirngesundheit fördert

Wenn sich Muskeln zusammenziehen, setzen sie verschiedene Substanzen frei, die in den Blutkreislauf gelangen. Wie sich diese Substanzen auf Zellen im Hippocampus auswirken – einem Teil des Gehirns, der an Lernen und Gedächtnis beteiligt ist – haben Forschende in Versuchen mit Zellkulturen untersucht. Dafür züchteten sie zunächst Muskelzellen von Mäusen im Labor an, bis diese begannen, sich von selbst zusammenzuziehen und chemische Signale in die Nährflüssigkeit abzugeben. Die Flüssigkeit wurde dann Nerven- und Stützzellen (Astrozyten) des Hippocampus hinzugefügt.

Das hatte den Effekt, dass die Nervenzellen häufiger und stärkere elektrische Signale erzeugten – ein Zeichen für ein robustes Wachstum und die Gesundheit der Zellen. Nach einigen Tage begannen die Nervenzellen, die elektrischen Signale im Gleichklang abzugeben, was vermuten lässt, dass sie untereinander ein Netzwerk ausgebildet haben und die Organisation von Nervenzellen im Gehirn nachahmten.

Als die Forschenden die Stützzellen aus den Zellkulturen entfernten, feuerten die Nervenzellen noch mehr elektrische Signale ab, was die regulatorische Rolle der Stützzellen unterstreicht: „Astrozyten tragen zum Gleichgewicht bei, das für eine optimale Gehirnfunktion erforderlich ist, indem sie die neuronale Aktivität regulieren und verhindern, dass Nervenzellen übererregt werden“, erklärte Ki Yun Lee von der Universität Illinois. Er hofft, dass die Forschungsergebnisse zur Entwicklung effektiverer Trainingsprogramme für kognitive Störungen wie die Alzheimer-Krankheit beitragen werden.

Quelle: DOI 10.1016/j.neuroscience.2023.01.028