Wat gebeurt er met de hersenen als je beweegt?

Waarom verbetert lichaamsbeweging je stemming, je geheugen en helpt het je zelfs te herstellen van hersenletsel? Vandaag leggen we uit wat er in je hersenen gebeurt als je de zuurstofvoorziening verhoogt door te sporten.

Vanuit fysiologisch oogpunt is lichaamsbeweging goed voor de gezondheid van hart en bloedvaten en de luchtwegen. Hoe zit het met de effecten van lichaamsbeweging op je geestelijke gezondheid? Wat gebeurt er met de hersenen als je beweegt?

Lichaamsbeweging heeft tal van psychologische, fysieke en sociale voordelen. Naast het verbeteren van je immuunsysteem en het voorkomen van bepaalde ziekten, kan het ook je humeur, je gevoel van eigenwaarde en je fysieke verschijning verbeteren.

Lichaamsbeweging reguleert de afscheiding van neurotransmitters, dat zijn chemische cellen die verantwoordelijk zijn voor de communicatie tussen neuronen.

Het speelt ook een rol bij neurogenese, een proces waarbij het lichaam neuronen regenereert en nieuwe neuronen aanmaakt. Dit alles draagt bij tot gezonde hersenen en een goede cognitieve functie. We zullen nu wat dieper ingaan op wat die processen zijn.

Neurale groei in de hersenen als je beweegt

Een veelgehoorde overtuiging is dat veroudering en bepaalde gewoonten leiden tot neurale afsterven. De laatste jaren heeft de wetenschap echter aangetoond dat dit niet het geval is.

Onderzoekers hebben gezien hoe neuronen zichzelf kunnen herstellen, compensatiemechanismen kunnen vinden en de effectiviteit van de netwerken die ze vormen kunnen vergroten. Dit vermogen wordt neuroplasticiteit genoemd en is van cruciaal belang voor ontwikkeling, leren en herstel na letsel.

In de context van veranderingen in de hersenen wanneer je beweegt, is één mechanisme van neuroplasticiteit neurogenese. De aanmaak van nieuwe neuronen is niet een proces dat overal in de hersenen plaatsvindt. De hippocampus, de bulbus olfactorius en de subventriculaire zone van de laterale ventrikel zijn de gebieden in de hersenen waar dit verschijnsel plaatsvindt.

In het laatste decennium hebben onderzoekers zich ingespannen om vast te stellen welke factoren neurogenese aanmoedigen en welke deze afremmen. Twee factoren die zij tot nu toe hebben geïdentificeerd zijn een verrijkte omgeving en lichaamsbeweging (Engelse link).

Hoe gebeurt het?

Wetenschappers weten nog niet precies hoe lichaamsbeweging neurogenese beïnvloedt. Zij beschikken echter wel over voldoende bewijsmateriaal om te kunnen concluderen dat lichaamsbeweging het BDNF-gehalte (brain-derived neurotrophic factor) en het VEGF-gehalte (vascular endothelial growth factor) in het lichaam verhoogt.

BDNF en VEGF zijn eiwitten die respectievelijk de neurale overleving en de vorming van bloedvaten bevorderen.

BDNF

Onderzoekers hebben ontdekt dat het BDNF-gehalte in je hersenen verdubbelt of zelfs verdriedubbelt wanneer je beweegt, en ongeveer een uur later weer daalt tot het normale niveau.

Wetenschappers brengen de toename van het eiwit in verband met een jaarlijkse toename van 2% in het volume van de hippocampus. Tijdens het normale verouderingsproces neemt de hippocampus met 1-2% af.

Samengevat: lichaamsbeweging verhoogt de expressie van de NMDA-receptor op de neuronen van de hippocampus. De activering van deze receptoren verhoogt het calciumgehalte in de synopsis, waardoor paden worden geactiveerd die uiteindelijk de expressie van BDNF-eiwitten reguleren.

BDNF activeert vervolgens een andere receptor (TrkB) die aanwezig is in de oudercellen in de hippocampus, waardoor de aanmaak van nieuwe neuronen wordt bevorderd.

VEGF

Hoewel het mechanisme dat VEGF in verband brengt met neurogenese nog niet duidelijk is, denken onderzoekers dat het een directe en indirecte rol speelt.

• Aan de ene kant brengt het veranderingen teweeg in de neurale moedercellen.
• Aan de andere kant verhoogt het het aantal en de omtrek van de bloedvaten.

Een toename van het aantal en de omtrek van de bloedvaten verbetert de circulatie en daardoor ook de gezondheid van de cellen.

Onderzoekers hebben vastgesteld dat lichaamsbeweging en de daaruit voortvloeiende toename van VEGF leidt tot een toename van de moedercellen en een afname van de celdood, waarbij de expressie van macrofagen (cellen van het immuunsysteem die vreemde stoffen elimineren) wordt gemoduleerd.

Neurotransmitters

Lichaamsbeweging leidt ook tot een toename van een aantal neurotransmitters. Wanneer je beweegt, produceert je lichaam bijvoorbeeld meer catecholamines. Dit zijn neurohormonen die je lichaam voorbereiden om te reageren op stressvolle, bedreigende of lichamelijk actieve situaties.

Andere neurotransmitters in deze groep zijn:

• noradrenaline
• dopamine
• adrenaline

De toename van deze stoffen en de toename van endorfines is dus de reden waarom lichaamsbeweging je welzijn verbetert.

Een ander gevolg van lichaamsbeweging is een daling van cortisol, het zogenaamde stresshormoon. Daardoor vermindert ook het schadelijke effect dat cortisol op je lichaam heeft.

Leren en cognitieve functie

Het proces van neurogenese, en neuroprotectie in het algemeen, vindt vooral plaats in de hippocampus. Dit gebied van de hersenen is gespecialiseerd in ruimtelijk leren en de consolidatie van het lange- en kortetermijngeheugen.

In de context van het effect van lichaamsbeweging op de hersenen wijzen verschillende studies er dus op dat regelmatige lichaamsbeweging het leren en het geheugen verbetert.

Alsof dat nog niet genoeg is, blijkt dit effect zich ook uit te strekken tot andere cognitieve vermogens door het positieve effect op de stemming en de stressreductie.

Verwerkingssnelheid, besluitvorming en selectieve aandacht kunnen allemaal worden verbeterd door lichaamsbeweging. Het lijkt er dus op dat lichaamsbeweging verband houdt met een verbetering van de algehele cognitieve prestaties.