Trainiere mehr. Das ist normalerweise mein (und der vieler anderer) bester Neujahrsvorsatz.
Aber draußen ist es nieselig, und eiskalte Winde heulen. Und ich liege eingewickelt in eine flauschige Decke auf der Couch mit einer Tasse heißem Kakao und der neuesten Netflix-Show. Meine Entschlossenheit schwindet schnell.
Laut eine neue Studie in Natur, konnte ich mir einen Motivationsschub aus einer überraschenden Quelle holen: meinen Darmmikroben. In einer Tour-de-Force-Studie fand ein Team der University of Pennsylvania heraus, dass die Veränderung der Millionen von Darmbakterien in Ihrem Mikrobiom Sie von der Couch reißen und zum Training motivieren kann – zumindest, wenn Sie eine Maus sind.
Allein die Ergebnisse klingen nach pseudowissenschaftlichem Unsinn. Aber die Studie ging tief in die Tiefe: Das Team verfeinerte, wie und warum Darmmikroben Mäuse dazu anregen, zu rennen und weiterzulaufen. Die Crux ist eine vom Mikrobiom produzierte Chemikalie, die ein Signal vom Darm an das Gehirn sendet und eine Flut von Dopamin auslöst, die in das ventrale Striatum – das „Motivationszentrum“ des Gehirns – freigesetzt wird, was wiederum den Wunsch nach Training weckt.
Ich habe es oft gesagt: Mäuse sind keine Menschen. Aber die Studie treibt das relativ neue Gebiet der Darm-Hirn-Interaktion in ein neues Gebiet. Kann der Darm die Motivationen und Wünsche des Gehirns direkt beeinflussen? Indem wir die Moleküle im Darm jagen, die das Gehirn dazu anspornen wollen körperlich aktiv zu sein, gab uns die Studie eine erste Antwort: ja.
„Wenn diese Ergebnisse für den Menschen relevant sind, werfen sie die Frage auf, ob die gezielte Behandlung von Darmbakterien die mentalen Prozesse verbessern könnte, die mit der Entscheidung verbunden sind, sich bei Einzelpersonen zu bewegen, ob Spitzensportler oder nicht.“ sagte Neurowissenschaftler Dr. Gulistan Agirman und Elaine Y. Hsiao von der University of California, Los Angeles, die nicht an der Studie beteiligt waren.
Das Übungsdilemma
Wir alle wissen, dass Sport gut für uns ist. Tausende von Studien haben gezeigt, dass regelmäßige Bewegung bei allem hilft, von der Gewichtskontrolle über die Verringerung des Risikos von Herzerkrankungen und die Verbesserung der psychischen Gesundheit und Stimmung bis hin zur Bekämpfung von Alterung und Demenz.
Warum also ist es trotz Kenntnis der Vorteile immer noch so? so schwer zu motivieren?
Die Denkweise – also Ihre Psychologie – wurde ursprünglich als Hauptschuldiger angesehen, erklärten Agirman und Hsiao. Aber die neue Studie legt nahe, dass das Darmmikrobiom auch einen kräftigen Motivationsschub geben könnte.
Die Darm-Hirn-Verbindung ist eine der einflussreichsten Entdeckungen des letzten Jahrzehnts. Das Gehirn existiert nicht in einem Vakuum. Vielmehr können Moleküle und Hormone aus dem Körper dessen Funktion erheblich beeinflussen. Chemikalien, die beispielsweise aus der Leber freigesetzt werden, stärken die Gedächtnisfunktion bei alternden Mäusen nach dem Training und bringen mehr neue Neuronen im Gyrus dentatus hervor – der „Kinderstube“ im Hippocampus, einer Region entscheidend für das Gedächtnis.
Eine Hauptquelle dieser systemischen Moleküle ist das Darmmikrobiom. Seine symbiotischen Mikroben gedeihen in unserem Darm, helfen bei der Verdauung von Nährstoffen und unterstützen den Stoffwechsel. Vor einem Jahrzehnt fanden Neurowissenschaftler überraschenderweise heraus, dass sie auch das Gehirn beeinflussen. Das Auslöschen der Bakterien beispielsweise mit Antibiotika verstärkt die depressiven Symptome bei Mäusen. Nachfolgende Studien ergaben, dass bestimmte Mikroben Chemikalien ausscheiden, wenn sie Nahrung verdauen, was den Vagusnerv aktiviert, eine Hauptsignalstraße, die vom Darm zum Gehirn führt.
Sie helfen auch dem Körper, auf Bewegung zu reagieren. Spezifische Bakteriengruppen im Darm haben sich „als Schlüsselregulatoren der Trainingsleistung herausgestellt“, sagten Agirman und Hsiao. Normalerweise geschieht dies durch von Mikroben ausgeschiedene Chemikalien zur Energieerzeugung oder durch solche, die dabei helfen, Moleküle zu eliminieren, die zu körperlicher Erschöpfung führen, wie z. B. Laktat. Die neue Studie fragte sich: Kann das Darmmikrobiom unseren Wunsch nach Bewegung direkt beeinflussen, indem es die Gehirnfunktion beeinflusst?
Honen ein
Mäuse lieben es im Allgemeinen zu laufen. Aber wie Menschen haben sie je nach Genetik und Physiologie unterschiedliche Neigungen – manche laufen gerne schnell, andere lang und manche überhaupt nicht.
Um zu verstehen, warum, begann das Team mit fast 200 Mäusen, die speziell gezüchtet wurden, um einen vielfältigen genetischen Hintergrund zu fördern, und sammelte ihre Körperdaten. Dazu gehörten die genetische Sequenzierung, die Erstellung von Stoffwechselprofilen und die Sequenzierung der RNA in ihrem Stuhl – eine etablierte Methode zur Messung eines Darmmikrobiomprofils.
Insgesamt sammelte das Team über 10,500 Datenpunkte für jede Maus und insgesamt etwa zwei Millionen.
Als nächstes liefen die Mäuse auf einem Laufband oder einem Laufrad. Letzteres ist ein Leckerbissen, da (jeder mit einem Hamster oder einem anderen Nagetier weiß) sie jede Nacht gerne aufspringen und beträchtliche Entfernungen zurücklegen – einige mehr als XNUMX km pro Tag.
Aber es gab auch Stubenhocker. Diese Flaumbällchen entspannten sich gerne und berührten während eines zweitägigen Testzeitraums kaum das Rad.
Überraschenderweise hatten die genetischen Signaturen der Mäuse nur einen sehr geringen Einfluss auf ihre Laufmotivation. Das Team erweiterte seine Suche und wandte sich dem maschinellen Lernen zu, um Moleküle in ihrem Blut, ihrem Stoffwechsel und ihren Darmmikrobiomen zu analysieren, um zu sehen, ob individuelle Unterschiede mit der Laufleistung übereinstimmen.
Die Antwort zog die Augenbrauen hoch: Der einzige Faktor, der die Bereitschaft einer Maus zum Laufen vorhersagte, waren ihre Darmbakterien. Es deutete darauf hin, dass „Darmbakterien die Trainingsleistung fördern“, sagten Agirman und Hsiao.
Aber Korrelation ist nicht Kausalität. In den nächsten Tests löschte das Team das Mikrobiom einer Gruppe sportlicher Mäuse mit Antibiotika aus und verwandelte sie in Stubenhocker. Im Gegensatz dazu verwandelten sich Mäuse, die in einer keimfreien Blase aufgezogen wurden – denen natürlicherweise Darmbakterien fehlen – in Marathonläufer, wenn sie von ihren natürlich kräftigen Artgenossen mit Darmkäfern transplantiert wurden.
Ein kluger Link
Warum hat das Darmmikrobiom etwas mit Motivation zu tun?
Die Antwort scheint Dopamin zu sein. Dopamin, das oft als „Vergnügungschemikalie“ bezeichnet wird, hat verschiedene Aufgaben im Gehirn, darunter das Erkennen von Fehlern, die nicht zu den Vorhersagen passen, und das Lenken reibungsloser Bewegungen. Seine bekannteste Rolle besteht jedoch darin, Bewegung und Belohnung zu kombinieren, was in einem tiefen Gehirnklumpen namens ventrales Striatum geschieht, einem Teil des „Belohnungszentrums“ des Gehirns.
Das Team untersuchte die Mikrobiomdaten der Mäuse und fand heraus, dass athletische Mäuse eine Population von Darmwanzen hatten, die besonders gut darin waren, Fettsäureamide (FAA) zu sezernieren. Als „Schlüssel“ fungierend, aktivierten diese Chemikalien dann ein Rezeptor-„Schloss“ – den CB1-Rezeptor, der die Außenseite eines bestimmten Typs von sensorischen Neuronen im Darm punktiert (ja, der Darm hat Neuronen, und ja, der CB1-Rezeptor ist auch der Ziel der chemischen Hauptbestandteile von Marihuana). Diese spezialisierten Neuronen senden dann elektrische Signale direkt durch das Rückenmark in das Striatum des Gehirns und überfluten es mit einem Schuss Dopamin.
Im Gegensatz dazu hatten Mäuse ohne Darmbakterien diesen Dopamin-Spike nicht. Ein bisschen mehr Detektivarbeit fand heraus, dass ihr Gehirn einen hohen Gehalt an einem Enzym hatte, das Dopamin schnell abbaut und im Wesentlichen ihr „Runner’s High“ abtötet. Ihnen jedoch eine Dosis FAA als Nahrungsergänzungsmittel zu verabreichen oder Darmbakterien, die FAA produzieren, in ihren Darm zu übertragen, verbesserte ihre Laufleistung.
Die Autoren „haben gezeigt, dass die Schaltkreise, die an der Motivation beteiligt sind, die erforderlich ist, um körperliche Aktivität bei Mäusen aufrechtzuerhalten, durch Darmmikroben moduliert werden“, sagten Agirman und Hsiao.
Vorsatz fürs neue Jahr
Um es klar zu sagen, diese Ergebnisse stammen von Mäusen. Wir wissen nicht, ob sie sich beim Menschen halten. Aber sie bieten neue Hinweise auf langwierige Fragen, wie zum Beispiel, warum sich Runner's High auch bei körperlichen Schmerzen großartig anfühlt. Es würde mich nicht wundern, wenn die Darm-Bug-Chemikalien in Motivationselixiere vor dem Training abgefüllt werden – aber noch einmal: Käufer aufgepasst!
Beim Herauszoomen trägt die Studie zu einem wachsenden Pantheon von Beweisen bei, dass unsere Mikrobiome die Funktion des Gehirns direkt beeinflussen, insbesondere für Stimmung und Motivation. Aber unser Bauch kontrolliert nicht unsere Wünsche.
„Obwohl es verlockend ist, die Auswirkungen dieser Forschung auf den Menschen in Betracht zu ziehen, erfordert die Abschätzung der praktischen Relevanz dieser Ergebnisse eine umfassende weitere Bewertung“, sagten Agirman und Hsiao. „Eine Vielzahl anderer Faktoren beeinflussen die Motivationszustände von Menschen und erfordern eine Reihe von Strategien, um Motivations- und Belohnungskreisläufe in ungünstigen Umgebungen zu stärken.“
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