02.05.2023, 17:09 Uhr | Lesezeit: 6 Minuten
Alzheimer zählt zu den gefürchtetsten Krankheiten, denn sie ist nach wie vor unheilbar. Umso wichtiger ist es, der kognitiven Erkrankung vorzubeugen. Hier kann laut einer neuen Studie eine einfache Übung helfen.
Schuhe schnüren und ab zum Training? Auch, wenn regelmäßiger Sport ein wichtiges Vehikel ist, um die kognitive Gesundheit zu erhalten, ist in diesem Fall nicht von einer Fitnessübung die Rede. Stattdessen kamen Forscher der University of Southern California (USA) zu dem Ergebnis, dass eine Atemübung eine effektive Methode sein könnte, um der Entstehung von Alzheimer vorzubeugen.
Übersicht
Wissen, auf dem die Studie aufbaut
Grundlegend für die Studie ist das Wissen um den Einfluss der Herzfrequenz auf das Nervensystem und die Art und Weise, wie das Gehirn Proteine produziert und abbaut. „Wir wissen, dass der Sympathikus und der Parasympathikus die Produktion und den Abbau von mit Alzheimer zusammenhängenden Peptiden und Proteinen beeinflussen“, erklärt Professorin Mara Mather in einer Pressemitteilung.1
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Sympathikus und Parasympathikus
Das sympathische Nervensystem arbeitet, wenn wir wach und aktiv sind. Es wird manchmal auch als „Kampf- oder Fluchtsystem“ bezeichnet, das auch zum Einsatz kommt, wenn wir trainieren, unsere Aufmerksamkeit fokussieren und sogar, wenn wir lang anhaltende Erinnerungen schaffen. Wenn der Sympathikus aktiviert ist, variiert die Zeit zwischen den einzelnen Herzschlägen nicht sehr stark. Der Parasympathikus reguliert die Ruhe- und Erholungsphase des Körpers. Ist er aktiviert, steigt die Herzfrequenz beim Einatmen und sinkt beim Ausatmen.
Fragestellung der Studie
Wenn nun die Herzfrequenz auf das Nervensystem einwirkt und dieses wiederum mit dem Alzheimer-Protein in Verbindung steht, gibt es dann auch Wege, über eine Einwirkung auf die Herzfrequenz das Alzheimer-Risiko zu beeinflussen? Genau dieser Frage gingen die kalifornischen Forscher rund um Prof. Mather auf den Grund. Dabei verglichen sie zwei Biofeedback-Übungen, um zu ermitteln, welche Art von Beeinflussung der Herzfrequenz sich positiv auf das Alzheimer-Risiko auswirken würde.
Biofeedback
Bei Biofeedback handelt es sich um einen Begriff aus der Verhaltensmedizin. Im Rahmen dieses Verfahrens erhalten Patienten Feedback zu ihnen sonst unbewussten Prozessen ihres Körpers, wie z.B. Puls oder Herzfrequenz. Außerdem lernen sie Mittel und Wege, diese zu beeinflussen. Anwendungsgebiete sind etwa chronische Schmerzen oder psychische Erkrankungen.2
Ablauf der Studie
Für ihre Studie rekrutierten die Forscher 108 gesunde Erwachsene. Die Hälfte von ihnen zählte zur „jungen Kategorie“ (18 bis 30 Jahre), die andere Hälfte zur „älteren Kategorie“ (55 bis 80 Jahre). Die Probanden teilten sie per Zufallsprinzip in zwei Gruppen ein, die täglich unterschiedliche Maßnahmen über einen Zeitraum von vier Wochen durchführen sollten.
Meditation vs. Atemübung
Die erste Gruppe erhielt die Anweisung, an beruhigende Dinge zu denken oder entspannende Szenarien wie eine Strand-Idylle oder einen Spaziergang im Park zu visualisieren. Auch beruhigende Musik war eine Option für die Studienteilnehmer, die dieser Gruppe zugeteilt waren. Währenddessen sollten sie ihre Herzfrequenz, die auf dem Laptop-Bildschirm angezeigt wurde, im Auge behalten und darauf achten, dass die Herzfrequenzlinie während der Meditation möglichst konstant blieb.
Die zweite Gruppe sollte eine Atemübung durchführen. Ihre Aufgabe bestand darin, ihre Atmung in einem auf dem Laptop-Bildschirm angezeigten Rhythmus zu halten: Wenn das Quadrat anstieg, atmeten sie ein, und wenn das Quadrat sank, atmeten sie aus. Sie überwachten auch ihre Herzfrequenz, die beim Einatmen in Spitzenwerten anstieg und beim Ausatmen auf den Ausgangswert zurückging. Ihr Ziel war es, die durch die Atmung ausgelösten Schwingungen der Herzfrequenz zu erhöhen.3
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Blutproben zeigten Wirkung auf das Plasma
Sowohl vor dem Beginn von Meditation bzw. Atemübung als auch am Ende des vierwöchigen Biofeedback-Trainings entnahmen die Forscher den Probanden Blutproben. Diese untersuchten sie auf Amyloid-Beta-Peptide (Aβ) im Plasma. Dabei nahmen sie insbesondere zwei Peptide in den Blick: Amyloid Beta 40 und 42. Erhöhte Werte dieser beiden Peptide durch verstärkte Produktion und verminderten Abbau, die ab einer gewissen Konzentration ein Trigger-Level für die Krankheitsentstehung erreichen, werden in der Forschung bereits länger mit einem erhöhten Alzheimer-Risiko in Verbindung gebracht.4
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Die Wirkung der Atemübung
Die Atemübung, die die Hälfte der Probanden durchführten, war denkbar einfach: Fünfmal einatmen und fünfmal ausatmen. Das machten sie täglich zweimal für 20 Minuten – mit deutlichem Effekt. Die Herzfrequenzvariabilität der Freiwilligen erhöhte sich während jeder Übungsphase und die Menge der im Blut zirkulierenden Amyloid-Beta-Peptide sank während der vier Wochen des Experiments.
Damit weist die Studie auf zwei Faktoren hin, die offenbar wichtig sind, wenn man Alzheimer vorbeugen möchte: Zum einen ist eine Variabilität der Herzfrequenz (HRV, Abkürzung für „heart rate variability“) wichtig – also ein Wechsel von Ansteigen und Absinken, ähnlich dem körperlichen Zustand bei einem aktiven, die Ruhe- und Erholungsphase regulierenden, Parasympathikus. Dessen Aktivität sinkt mit zunehmendem Alter. Dazu passend fand eine Studie aus dem Jahr 2020 auch heraus, dass die Variabilität der Herzfrequenz im Verlauf des Lebens (zwischen dem 20. und 60. Lebensjahr) um enorme 80 Prozent abnimmt – ein Umstand, der mit weniger tiefem Schlaf und langfristig womöglich auch einer Demenz-Gefahr einhergeht.5
Zum anderen konnte die Studie nun den Hinweis liefern, dass sich die Variabilität der Herzfrequenz trainieren bzw. beeinflussen lässt – und zwar offenbar mit etwa so Simplem wie Atemübungen. „Regelmäßiges Üben der langsamen Atmung mittels HRV-Biofeedback könnte ein kostengünstiger und risikoarmer Weg sein, um die Aβ-Plasmaspiegel zu senken und sie im Erwachsenenalter niedrig zu halten“, erklärt Prof. Mather.
Welcher Mechanismus steckt dahinter?
Wie genau die Atemübung im Körper dafür sorgt, dass sich weniger Amyloid-Beta-Peptiden im Blut nachweisen lässt, soll nun Gegenstand weiterer Forschungen sein. Sorgt die Atemtechnik dafür, dass weniger Protein produziert wird oder verbessert es den Abbau des Proteins? Diese Frage kann die aktuelle Untersuchung nicht abschließend beantworten.
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Quellen
- 1. Sommer, C., USC Leonard Davis School of Gerontology. Study provides evidence that breathing exercises may reduce Alzheimer’s risk. Medical Xpress. (aufgerufen am 2.5.2023)
- 2. Schrör, S. Biofeedback. NetDoktor. (aufgerufen am 2.5.2023)
- 3. Mather, M., Min, J., Rouanet, J. et al. (2023). Modulating heart rate oscillation affects plasma amyloid beta and tau levels in younger and older adults. Scientific Reports.
- 4. Song, F., Poljak, A., Valenzuela, M. et al. (2011). Meta-Analysis of Plasma Amyloid-β levels in Alzheimer’s Disease. Journal of Alzheimer’s Disease.
- 5. Natarajan, A., Pantelopoulos, A., Emir-Farinas, H., & Natarajan, P. (2020). Heart rate variability with photoplethysmography in 8 million individuals: a cross-sectional study. The Lancet Digital Health.
