Definition der Neuroplastizität

Neuroplastizität ist die Fähigkeit des Gehirns, sich im Laufe der Zeit durch die Bildung neuer neuronaler Verbindungen an Veränderungen in der Umgebung eines Individuums anzupassen. Neuroplastizität wird manchmal auch als „Gehirnplastizität“ bezeichnet. Aspekte unseres Gehirns sind „plastisch“, was bedeutet, dass sie anpassungsfähig sind und sich als Reaktion auf umweltbedingte und/oder strukturelle Veränderungen verändern können. Neuroplastizität erklärt, wie das menschliche Gehirn in der Lage ist, sich anzupassen, neue Fähigkeiten zu erlernen, Erinnerungen und Informationen zu speichern und sich sogar nach einer traumatischen Hirnverletzung wieder zu erholen.

Häufig gestellte Fragen (FAQs) zur Neuroplastizität

Was ist Neuroplastizität?

Neuroplastizität bezieht sich auf strukturelle und funktionelle Veränderungen im Gehirn, die als Folge neuer Erfahrungen auftreten. Aufgrund der Plastizität des Gehirns, auch bekannt als Neuroplastizität, kann sich das Gehirn nach einer Hirnschädigung „neu verdrahten“ und „neu organisieren“, wenn neue Verbindungen gebildet und neuronale Bahnen zu beschädigten Hirnarealen abgebaut werden. Neuroplastizität findet in erster Linie durch Prozesse statt, die als „Sprouting“ (Knospenbildung) und „Rerouting“ (Umleitung) bezeichnet werden. Sprouting ist die Entstehung neuer Verbindungen zwischen Neuronen oder Nervenzellen. Rerouting beinhaltet die Schaffung eines alternativen neuronalen Pfads, indem beschädigte Neuronen gelöscht werden und ein neuer Pfad zwischen aktiven Neuronen gebildet wird.

Wie funktioniert Neuroplastizität?

Wir wissen, dass die Neuronen mithilfe von elektrochemischen Signalen miteinander kommunizieren. Diese Signale werden über eine Struktur im Neuron übertragen, die Synapse genannt wird. Die Stimulierung der neuronalen Pfade durch eine repetitive, gedächtnisbildende kognitive Funktion (wie z. B. Lernen oder Üben) stärkt die synaptische Kommunikation zwischen den Neuronen. Darüber hinaus hat das Gehirn die Fähigkeit, neue Synapsen zu bilden. Während Neuroplastizität auf natürliche Weise bei verschiedenen Erfahrungen auftreten kann, können Veränderungen im Gehirn auch durch Neuroplastizitätsübungen und kognitives Training aktiviert werden.

Neuroplastizität und EEG

Die Elektroenzephalografie, kurz EEG, ist das elektrophysiologische Verfahren zur Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Gehirns. EEG-Scans werden durchgeführt, indem EEG-Elektroden auf der Kopfhaut einer Testperson platziert werden, die die Aktivität des Gehirns erfassen und aufzeichnen. Die erfassten EEG-Signale werden verstärkt, digitalisiert und zur Speicherung und Datenverarbeitung an einen Computer, die Cloud oder mobile Geräte gesendet.

Neuroplastizität TED Talk

Beispiele für Neuroplastizität

Es gibt vier Haupttypen von Anpassungen der Neuroplastizität:

• Neurogenese: Neurogenese ist die Entstehung neuer Neuronen in zentralen Teilen des Gehirns, dem Hippocampus und dem Riechkolben (Bulbus olfactorius). Die Neurogenese findet im jungen Gehirn in hohem Maße statt und kann laut neuer, in Nature Medicine veröffentlichter Forschung von Dr. Maria Llorens-Martín im erwachsenen Gehirn bis etwa zum zehnten Lebensjahrzehnt auftreten.

• Synaptogenese: Synaptogenese ist die Entstehung neuer neuronaler Verbindungen. Synaptogenese tritt auf, wenn das Gehirn neuen Umgebungen und Erfahrungen bei Aktivitäten wie Reisen oder dem Erlernen eines neuen Musikinstruments ausgesetzt ist.

• Langzeit-Potenzierung: Langzeit-Potenzierung (LTP) ist die Stärkung von Synapsen durch wiederkehrende Aktivitäten wie Lernen oder Üben. Langzeit-Potenzierung wird mit Lernen und Gedächtnis in Verbindung gebracht.

• Langzeit-Depression: Langzeit-Depression (LTD) ist die Abschwächung von Synapsen, die nicht genutzt werden. Langzeit-Depression wird mit dem Gedächtnis und dem motorischen Lernen in Verbindung gebracht. Die Neuroplastizitätsforschung hat die Rolle der Langzeit-Depression beim Gedächtnisverlust durch neurologische Störungen wie die Alzheimer-Krankheit und Medikamente oder Drogen, die den präfrontalen Kortex beeinträchtigen, wie z. B. Kokain, untersucht.

Neuroplastizität: Das Gehirn „heilen“

Die Forschung hat Belege dafür geliefert, dass die Neuroplastizität dem Gehirn hilft, sich von traumatischen Verletzungen zu erholen. Je nach Ausmaß der Schädigung können Neuroplastizität und kognitive Rehabilitation den Patienten helfen, ihr Gehirn „neu zu verdrahten“, um ihre kognitive und emotionale Gesundheit zu verbessern. Neuroplastizität bei Schlaganfallpatienten ist weitgehend erforscht: nach einem Schlaganfall sind bestimmte Teile des Gehirns beeinträchtigt, was ihre Fähigkeit beeinträchtigt, ihre normalen Funktionen auszuüben. Sie ermöglicht es gesunden Regionen des Gehirns, zu lernen, wie diese Funktionen ausgeführt werden, und ersetzt gewissermaßen die beeinträchtigten Regionen.

Wenn jemand eine Hirnverletzung erleidet, sterben Neuronen in den betroffenen Hirnregionen ab und neuronale Bahnen werden inaktiv. In den Tagen und Wochen nach der Verletzung beginnt das Gehirn von Natur aus, neue Synapsen zu bilden und die abgestorbenen Gehirnzellen zu ersetzen. Da sie die Heilung im Gehirn nach einem Trauma erleichtert, kann die Rehabilitation den Betroffenen helfen, sich schneller zu erholen.

Neuroplastizität und Sucht

Drogen, Alkohol und Glücksspiel machen süchtig. Wenn sich eine Person süchtig verhält, stärkt ihr Gehirn die mit der Gewohnheit verbundenen neuronalen Bahnen. Ein einfacher Weg, um Neuroplastizität und Sucht zu verstehen, besteht darin, sich das Gehirn so vorzustellen, als würde es sich selbst „trainieren“, um in der süchtig machenden Gewohnheit besser zu werden. Um eine Sucht zu schwächen, muss eine Person ihr Gehirn „umtrainieren“. In der Rehabilitation ermutigen Ärzte und Therapeuten die sich erholende Person oft, süchtig machendes Verhalten durch gesundes zu ersetzen. Aufgrund der Neuroplastizität des Gehirns werden die mit dem Suchtverhalten verbundenen neuronalen Pfade inaktiv, und es entwickeln sich neue neuronale Pfade, die gesündere Gewohnheiten unterstützen.

Neuroplastizität & Depression

Forscher, die Neuroplastizitätsfälle untersuchen, haben herausgefunden, dass die Verbindung zwischen Neuroplastizität und Depression der von Neuroplastizität und Sucht ähnelt. Depressionen können das Gehirn traumatisieren, indem sie ungesunde Pfade stärken. Forscher bezeichnen diese Art von Veränderungen als „negative Neuroplastizität“. „Positive Neuroplastizität“ beschreibt das Wachstum und die Stärkung gesunder neuronaler Verbindungen (das Heilungspotenzial der Neuroplastizität). Forscher untersuchen Wege, um positive Neuroplastizität zu induzieren und negative Neuroplastizität zu stoppen, um Störungen wie Depressionen, Angstzustände, ADHS und Sucht zu behandeln.

Wie man die Neuroplastizität steigert

Tägliche körperliche und geistige Übungen können helfen, die Neuroplastizität zu steigern. Im Allgemeinen lassen sich Aktivitäten, die Ihrem Gehirn helfen, in zwei Kategorien einteilen:

• Neue Erfahrungen: Neuheit etabliert neue neuronale Bahnen.

• Massive Übung (Massed practice): Die intensive Wiederholung einer bestimmten Fähigkeit oder Aktivität stärkt die neuronalen Verbindungen.

Neuroplastizitätsübungen

Die folgenden Beispiele für kognitives Training können die Neuroplastizität stimulieren. Während Belege aus einer Studie zur kognitiven Leistungsfähigkeit bei älteren Erwachsenen darauf hindeuten, dass einige im Handel erhältliche Gehirntrainingsprodukte dazu beitragen können, ein gesundes Altern des Gehirns zu fördern, untersuchen Forscher immer noch die wissenschaftlichen Behauptungen vieler Programme, die vorgeben, die kognitiven Funktionen zu verbessern.

• Übungen mit der nicht-dominanten Hand: Die Verwendung der nicht-dominanten Hand für alltägliche Aktivitäten wie Zähneputzen oder die Verwendung einer Maus zwingt das Gehirn, neue neuronale Verbindungen aufzubauen.

• Yoga: Yoga-Praxis wird mit einem verringerten Stressniveau in der Amygdala, dem Angstzentrum des Gehirns, in Verbindung gebracht.

• Lesen: Neue Konzepte und ein neuer Wortschatz erhöhen und verbessern die Konnektivität des Gehirns.

• Schlafen: Obwohl Schlaf traditionell nicht als „Übung“ gilt, hilft er beim Lernen und beim Behalten von Erinnerungen, indem er Informationen über Zellen hinweg überträgt und Verbindungen zwischen Neuronen wachsen lässt.

• Fasten: Intermittierendes Fasten fördert das Neuronenwachstum und adaptive Reaktionen in den Synapsen.

• Ein Musikinstrument spielen: Das Erlernen eines neuen Instruments fordert Ihr Gehirn heraus, neue neuronale Netzwerke zu bilden, und kann die Konnektivität zwischen den Gehirnregionen erhöhen.

• Gehirntrainingsspiele: Es gibt eine Reihe von Gehirntrainings- oder „Neuroplastizitätsspielen“ auf dem Markt, die helfen können, die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu verbessern.

Neuroplastizitätsübungen bei Angstzuständen

Yoga, Meditation und Bewegung werden oft bei Angstzuständen empfohlen, da sie in der Lage sind, das Stressniveau im Gehirn zu senken.

Neuroplastizitätsübungen bei ADHS

Neuroplastizitätsübungen für ADHS können denjenigen helfen, die von ADHS und ADS betroffen sind, die Symptome zu minimieren. Viele ADHS-Übungen beinhalten Video- oder Computerspiele, die dazu dienen, das Gehirn zu „trainieren“. Diese Programme beinhalten Neuroplastizität und EEG: Die Teilnehmer tragen ein EEG-Headset, das ihre Aufmerksamkeit in Echtzeit misst. Sie steuern das Spielgeschehen ausschließlich über ihre Gehirnaktivität – wenn sie abgelenkt werden, verlangsamt sich das Spiel oder pausiert. Das Konzept, EEG-Daten zu verwenden, um das Gehirn darauf zu trainieren, besser zu funktionieren, wird als „Neurofeedback“ bezeichnet.

Empfohlene Bücher über Neuroplastizität

Hier sind einige grundlegende Bücher und Abhandlungen zur Neuroplastizität zum Weiterlesen:

• Neustart im Kopf: Wie sich unser Gehirn selbst repariert von Norman Doidge

• Wie das Gehirn heilt: Neue Wege der Neuroplastizität von Norman Doidge

• Self-directed Neuroplasticity, Rick Hanson

• Principles of Neuroplasticity-based Rehabilitation, Michael Merzenich, Mor Nahum und Hyunkyu Lee

• Mit dem Kühlschrank durch die Wüste: Wie ein Schlaganfall mein Leben veränderte von Jill Bolte Taylor

• The Mind and the Brain: Neuroplasticity and the Power of Mental Force von Jeffrey M. Schwartz und Sharon Begley

• The Stress-Proof Brain: Master Your Emotional Response to Stress Using Mindfulness & Neuroplasticity von Melanie Greenberg

Bietet Emotiv Lösungen für Neuroplastizität an?

Emotiv bietet Neurofeedback- und BCI-Lösungen zur Überwachung potenzieller Manifestationen von Neuroplastizität an. Emotiv bietet EEG-Geräte, genannt Brainwear, Gehirnüberwachungssoftware wie Emotiv Pro sowie eine Brain-Computer-Interface (BCI) Software namens EmotivBCI an.
BCIs erkennen Veränderungen der Gehirnaktivität, die durch ein EEG-Gerät gemessen werden. BCIs werden häufig für die Rehabilitation nach einem Schlaganfall oder einer Hirnverletzung eingesetzt – so haben Forscher beispielsweise die Fähigkeit eines Schlaganfallpatienten getestet, unkonventionelle Signale aus dem Kortex auf einer Seite des Gehirns zu nutzen, um eine Hand auf der gleichen Seite des Körpers zu steuern. Bei Verletzungen und Störungen des Nervensystems, die mit Neuroplastizität einhergehen (wie ADHS, Hirntrauma, Schlaganfall und Angstzustände), kann der Einsatz der BCI- und EEG-Technologie in der neurologischen Rehabilitation dazu beitragen, die Fähigkeit einer Person zu verbessern, sich im Alltag zurechtzufinden.