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Kernpunkte neurowissenschaftlicher Erkenntnisse im Zusammenhang zwischen allgemeinen Mechanismen körperlicher Bewegung und kognitiven Funktionen
Gabriele Pfarrhofer
Art der Arbeit
Magisterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Sportwissenschaft und Universitätssport
Betreuer*in
Konrad Kleiner
DOI
10.25365/thesis.23925
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29531.39219.354260-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Zielsetzung: Anfang der 1990iger Jahre wurde weitgehend angenommen, dass positive Effekte von körperlichem Training mehr auf allgemeiner Gesundheit beruhen würden, als auf molekularen Mechanismen des Gehirns selbst. Ziel dieser Arbeit ist, thematisierte Transfereffekte körperlicher Aktivität auf kognitive Leistungen explizit an wissenschaftlichen Studien herauszustellen, Kernpunkte neurowissenschaftlicher Erkenntnisse in Assoziation zwischen allgemeinen Mechanismen körperlicher Aktivität und neuronalen Mechanismen, die kognitiven Funktionen und höheren geistigen Leistungen zugrunde liegen, repräsentativ an neuesten Forschungsergebnissen aus sportwissenschaftlicher und neurodidaktischer Perspektive zu identifizieren.
Methode: Basierend auf neurowissenschaftlicher und neurodidaktischer Grundlagenliteratur wurden unter Verwendung der hermeneutischen Methode spezifische Aspekte neurowissenschaftlichen Wissens im Zusammenhang von körperlicher Aktivität und kognitiven Effekten herausgearbeitet. In diesem Kontext richtete sich der Fokus der Recherche auf aktuelle biomedizinische Studien in der Meta-Datenbank PubMed.
Ergebnisse: Eine Mehrheit der durch Training aktivierten Gene sind überwiegend mit neuronaler Plastizität assoziiert; P-CREB verringerte sich signifikant bei alle mutanten Mäusen und erhöhte sich signifikant bei allen Wildtyp Mäusen die körperliches Training absolvierten, Wildtyp Mäusen exprimierten signifikant mehr BDNF-mRNA als mutierte CREBIR Mäuse im Kontext von körperlichem Training in allen fünf hippocampalen Regionen; einjähriges aerobes Training erhöhte selektiv hippocampales Volumen älterer Erwachsener, die veränderte Fitness ist assoziiert mit erhöhtem hippocampalen Volumen, BDNF ist assoziiert mit Änderungen des hippocampalen Volumens, hippocampales Volumen ist mit verbessertem räumlichen Gedächtnisses assoziiert; während Pro-BDNF nach MAX und IAT Protokollen bei Studenten erhöht ist, zeigte BDNF eine Trainingstyp abhängige Kinetik: MAX induziert eine Steigerung von 54 % sofort nach dem Training, gefolgt von einem signifikanten Rückgang 60 Minuten nach dem Ende der Intervention (38 % niedriger als Basisniveau), anders bei der IAT Intervention, mit einer deutlichen Erhöhung von BDNF bis zu 75 % vom Ausgangswert in der Erholungsphase; positive Korrelationen wurden zwischen VO2max unmittelbar nach der Trainingsintervention und (IAE) Serum BDNF, IAE Plasma BDNF und IAE Thrombozyten BDNF erkannt.
Conclusio: Körperliches Training ist eine aufstrebende therapeutische Strategie. Die anwachsende Zahl an Studien zeigt, dass körperliche Aktivität die hippocampale Funktion durch die verstärkte Expression von BDNF und die Expression anderer Wachstumsfaktoren fördert und dadurch Neurogenesis, Angiogenesis und synaptische Plastizität bewirkt werden.
Abstract
(Englisch)
Purpose: In the early 1990s it was widely assumed, that some of the positive effects of exercise would be more based on general health, as on molecular mechanisms of the brain itself. The aim of this work is to highlight themed transfer effects of physical activity on cognitive performance explicit in scientific studies, to identify key points of neuroscience associated between general mechanisms of physical activity and neural mechanisms underlying cognitive functions and higher intellectual achievements, on representative latest research from scientific and neuro-didactic perspective.
Methods: Based on neuroscientific and neurological didactic basic literature specific aspects of neuro-scientific knowledge in the context of physical activity and cognitive effects have been worked out using the hermeneutic method. In this context, the major interest of the research is focused on current biomedical studies in the meta database PubMed.
Results: The majority of genes induced by exercise are mainly associated with plasticity and synaptic structure; P-CREB markedly decreased in all mutant mice, and significantly increased in wild-type mice receiving exercise intervention, wildtyp mice expressed significantly more BDNF mRNA than CREBIR mutant mice resulting from exercise in all five hippocampal regions examined; one-year aerobic exercise training selectively increases hippocampal volume in older aldults, changes in fitness are associated with increased hippocampal volume, BDNF is associated with changes in hippocampal volume, Hippocampal volume is related to improvements in spatial memory; while the
Pro-BDNF increased after both MAX and IAT protocols (students), BDNF showed a kinetics dependent on exercise type: MAX induced a 54% protein increase immediately after exercise, followed by a significant drop 60 minutes after its conclusion (38% lower than baseline), differently, in the IAT, BDNF increased significantly up to 75% from baseline throughout the recovery phase; significantly positive correlations were detected between VO2max and immediately after exercise (IAE) serum BDNF, IAE plasma BDNF and IAE platelet BDNF.
Conclusions: Exercise is an emerging therapeutic strategy. Accumulating research shows that physical activity reinstates hippocampal function by enhancing the expression of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and other growth factors that promote neurogenesis, angiogenesis, and synaptic plasticity.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Neurodidactic Neuronal Plasticity Neurogenesis Hippocampus Cyclic AMP Response Element-Binding Protein Brain-Derived Neurotrophic Factor Motor Activity Physical Fitness Exercise
Schlagwörter
(Deutsch)
Neurodidaktik Neuronale Plastizität Neurogenese Hippocampus Cyclic AMP Response Element-Binding Protein Brain-Derived Neurotrophic Factor Motorik Fitness Training
Autor*innen
Gabriele Pfarrhofer
Haupttitel (Deutsch)
Kernpunkte neurowissenschaftlicher Erkenntnisse im Zusammenhang zwischen allgemeinen Mechanismen körperlicher Bewegung und kognitiven Funktionen
Publikationsjahr
2012
Umfangsangabe
138 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Konrad Kleiner
AC Nummer
AC10501745
Utheses ID
21394
Studienkennzahl
UA | 066 | 826 | |