Beweglicher, als man denkt

Der Besuch in der hektischen Stadt hat die alte Dame vom Land schon ein bisschen nervös gemacht. Um einen träfen Spruch ist die 80-jährige Ingeborg Küng aus dem aargauischen Gebenstorf dennoch nicht verlegen. «Der Kopf wird wohl dranbleiben», bemerkt sie vieldeutig, als sie in die Räume des verwinkelten Psychologischen Instituts der Universität Zürich geführt wird. Das ist gut so – und auch notwendig: Um ihren Kopf geht es nämlich an diesem Junitag und in den Wochen danach.

Ingeborg Küng nimmt als Versuchsperson an einem Gehirntraining teil, mit dem die kognitive Lernfähigkeit älterer Menschen wissenschaftlich untersucht wird. «Wir wollen herausfinden, wie sich alltägliche Fähigkeiten wie das Planen, das Initiieren einer Handlung oder das Abwechseln zwischen verschiedenen Tätigkeiten im Alter erhalten oder sogar verbessern lassen», umreisst Studienleiterin Christine Sutter die Zielsetzung.

Das klingt unspektakulär – doch dahinter verbirgt sich eine zentrale Fragestellung in einer Gesellschaft, in der es immer mehr Betagte gibt: Wie altern wir gesund? Das interessiert bei weitem nicht nur die Wissenschaft. Denn Aufschlüsse darüber, was ältere Menschen für den Erhalt ihrer geistigen Autonomie vorkehren können, fallen angesichts der explodierenden Pflegekosten auch ökonomisch ins Gewicht.

Die Untersuchung der 28-jährigen Gerontopsychologin Sutter räumt auf mit der Annahme, dass die Entwicklung der Hirnstrukturen im fortgeschrittenen Alter stagniert. Vielmehr schreiben aktuelle neurowissenschaftliche Studien dem alternden Gehirn eine erstaunliche Plastizität zu. Das Hirn kann sich also verändern, weiterentwickeln – nur ist bislang kaum erforscht, mit welchen Methoden sich seine Leistungen beeinflussen lassen. Im Zentrum stehen dabei die Vorgänge im präfrontalen Kortex, einem Teil des Frontallappens (siehe Grafik). Diese Hirnregion ist im normalen Alterungsprozess besonders anfällig; ab etwa 65 nehmen die dort gesteuerten Funktionen ab, beispielsweise die Fähigkeit, irrelevante Informationen zu unterdrücken. Doch das ältere Gehirn ist in der Lage, diesen Leistungsverlust zu kompensieren, indem zusätzliche Areale des präfrontalen Kortex einspringen.

1. Frontallappen
Sprachproduktion, Bewegungsinitialisierung und Persönlichkeitsaspekte sind hier verankert. Die Funktionen in dieser Gehirnregion lassen im Alter als Erstes nach. Zur Kompensation springen dafür zusätzliche Areale im präfrontalen Kortex (rot schraffiert) ein, der als Kontrollzentrum für ein situationsgerechtes Handeln und Verhalten angesehen wird. 

2. Parietallappen
Empfängt und interpretiert Empfindungen wie Berührung, Temperatur, Druck und Schmerz.

3. Okzipitallappen
Analysiert und interpretiert visuelle Information.

4. Temporallappen
Erkennt Geräusche, Tonlagen und Lautstärke, spielt auch eine Rolle für das Gedächtnis. 

5. Kleinhirn
Zuständig für Bewegungssteuerung, Gleichgewicht, Haltung.

6. Hirnstamm
«automatischer» Bereich des Gehirns. Reguliert unter anderem Herzschlag, Atmung, Blutdruck.

Quellen: Universität Zürich, «Der menschliche Körper. Neuer Bildatlas der Anatomie»; Infografik: Beobachter/DR

Was genau passiert nun aber im Kopf von Ingeborg Küng, wenn sie ihr Gehirn mit Trainingsübungen auf Trab bringt? Um dies herauszufinden, hat sich die vife Seniorin eine Art Badekappe überstülpen lassen, an der 64 Elektroden eingelassen sind. Diese werden in der bevorstehenden Trainingsstunde ihre Hirnaktivität mittels EEG (Elektroenzephalographie) messen und die entsprechenden Daten auf einen Computer übertragen.

Damit die Spannungsschwankungen auf der Kopfhaut exakt abgeleitet werden können, muss in Küngs seltsamen Kopfschmuck zuerst das «Elektrolyt-Gel» eingespritzt werden, ein salzhaltiges Leitmittel. Assistentin Esther Spirig und Florentina Mattli, die wie Sutter am Psychologischen Institut doktoriert, verstricken während dieser Prozedur die Probandin in eine lockere Unterhaltung über Vogelkunde, die grosse Leidenschaft der 80-Jährigen. «Um aussagekräftige Resultate zu erzielen, sollten die Versuchspersonen möglichst entspannt sein», sagt Sutter.

Gefragt ist also ein Stück Normalität, wenn es darum geht, den unbekannten Abläufen im menschlichen Gehirn auf die Schliche zu kommen, jener verblüffenden Denkmaschine mit 120 Milliarden Nervenzellen und mehr als 100 Billionen Verbindungen untereinander.

20 Minuten später sitzt Ingeborg Küng so entspannt wie möglich vor einem Bildschirm in der Testanlage, einem engen, würfelförmigen Raum, als Faradaykäfig von elektromagnetischen Störfaktoren abgeschirmt. Draussen im Vorraum zieht das EEG-Messgerät gezackte Linien auf einen Monitor.

Auf dem Bildschirm nebenan ist zu sehen, womit sich Küng im Innern des Käfigs herumschlägt: In rascher Folge erscheinen Wörter und Zeichnungen in einem farblich wechselnden Rahmen. Passen die geschriebenen und die gezeichneten Sujets thematisch zusammen (etwa «Arm» und das Bild eines Fingers), muss die Probandin mit der rechten Hand einen bestimmten Knopf drücken – und einen anderen, wenn dies nicht der Fall ist (etwa «Pferd» und das Bild eines Apfels). Erscheint die Aufgabe jedoch in einem rosaroten Rahmen, ist nicht diese Entscheidung zu treffen, sondern mit der linken Hand wieder ein anderer Knopf zu betätigen.

Diese Übung ist Teil eines neuartigen Trainingsprogramms, das Christine Sutter für ihre Doktorarbeit entwickelt hat. «Das Programm soll Aufschluss darüber geben, wie das Gehirn auf einen bestimmten Reiz reagiert und welche Veränderungen sich in den frontalen Hirnfunktionen daraus ergeben», erklärt die junge Zürcher Wissenschaftlerin.

Ein wichtiges Element ihres Trainings ist die «verbale Flüssigkeit» (siehe nachfolgende «Übungen»). Dabei geht es unter anderem darum, dass die Senioren möglichst viele Wörter mit einem bestimmten Anfangsbuchstaben bilden. Das erinnert an simple Denksportaufgaben wie «Stadt, Land, Fluss», die unter dem zügigen Motto «Gehirnjogging» neue Popularität erreicht haben. Doch mit Instantlösungen lässt sich im Bereich der kognitiven Fitness keine nachhaltige Wirkung erzielen. Solche spielerischen Übungen seien oft nur eindimensional auf eine bestimmte Gedächtnisleistung ausgelegt, sagt Sutter, und zudem meist nicht evaluiert. Von ihrem eigenen Projekt erhofft sie sich hingegen, damit die wissenschaftlichen Grundlagen für eine spätere Verankerung im Alltag liefern zu können: «Es wäre schön, wenn meine Trainingsmethode zum Beispiel in der Therapie angewendet werden könnte.»

Weil es seine Zeit braucht, bis die hohe Wissenschaft den Boden erreicht, wird die Versuchsteilnehmerin Ingeborg Küng davon wohl nicht mehr profitieren. Allerdings: Sie kommt im Moment auch ohne fremde Hilfe bestens zurecht, trotz ihrem respektablen Alter.

Bis die im norddeutschen Husum aufgewachsene und seit über 50 Jahren im Aargau lebende Frau aufgezählt hat, mit welchen Aktivitäten sie ihren Alltag verbringt, dauert es eine ganze Weile: wandern, wenn es das lästige Rheuma zulässt – natürlich den Vögeln nach; täglich auf dem Hometrainer; Zeitungen und Bücher lesen und darüber in einem Literaturklub diskutieren. Auch organisiert sie Mittagstische für die Senioren im Dorf, «damit die auch einmal unter die Leute kommen», und kommuniziert via Skype mit ihrem Sohn in Südafrika. Aus Spass liest sie auch mal einen Text von rechts nach links. Kurzum: «Alles, was mich ein bisschen fordert. Sonst rostet man ein.» In den Beratungen, die Küng seit 30 Jahren für die Pro Senectute macht, sieht sie zu viele ihrer Altersgenossen, die sich gehenlassen.

Ihr Gehirn dankt es der nimmermüden Seniorin, indem es sie nur selten im Stich lässt. Am ehesten vergisst sie mal einen Namen, dann behilft sie sich mit Erinnerungsstrategien, die sie in der Vogelkunde gelernt hat. Wie sich ihre geistige und körperliche Gesundheit in den nächsten Jahren entwickelt und ob sie womöglich selber einmal pflegebedürftig wird, damit beschäftigt sich Ingeborg Küng nicht gross. Wichtig ist ihr einfach, auf alle Eventualitäten vorbereitet zu sein. Vor knapp vier Jahren haben sie und ihr Mann das Einfamilienhaus verkauft und sind in eine kleinere Wohnung im Zentrum von Gebenstorf gezogen. Gleich um die Ecke ist eine Alterssiedlung, wo beide angemeldet sind, ebenso in einem Sterbehospiz in Brugg. Denn eines ist der jung gebliebenen Alten klar: «Es kann ganz schnell gehen.»

Mit ihren 80 Jahren gehört Ingeborg Küng zu einem Alterssegment, das hierzulande besonders rasant wächst. Nach den jüngsten Prognosen des Bundesamts für Statistik wird sich der Anteil der über 65-Jährigen an der Gesamtbevölkerung von heute 17 auf 24 Prozent im Jahr 2030 erhöhen, bis 2060 gar auf 28 Prozent. In der öffentlichen Diskussion wird diese demographische Entwicklung in der Regel problematisiert mit dem Verweis darauf, dass mit immer mehr Menschen im hohen Alter auch die Zahl der Kranken und Pflegebedürftigen stark zunimmt; tatsächlich ist bis 2030 mit einem Anstieg der an Alzheimer und an anderen Demenzformen Erkrankten von 125'000 auf 218'000 Personen zu rechnen.

Fast vergessen geht dabei jedoch: Es wird auch immer mehr Menschen geben, die ohne grössere Einschränkungen in die Phase der hohen Lebensjahre eintreten. Erst in jüngerer Zeit hat sich ein Forschungszweig etabliert, der sich statt mit den Defiziten der Senioren mit deren Potential befasst, damit also, «wie sie mit dem Zugewinn an gesunder Lebenszeit umgehen sollen», wie es die renommierte deutsche Medizinsoziologin Adelheid Kuhlmey formuliert (siehe Artikel zum Thema «Turnen bis zur Urne – eine schreckliche Idee»).

Durch bioelektrische Vorgänge in den Gehirnzellen entstehen bei der Verarbeitung von Informationen Spannungsschwankungen an der Kopfhaut. Bei der Zürcher Studie werden diese mittels Elektroenzephalographie (EEG) gemessen, aufgezeichnet und digital weiterverarbeitet. Aus der Darstellung der Gehirnwellen lassen sich die Reaktionen des Gehirns auf einen bestimmten Reiz herauslesen. Die Abbildungen zeigen Darstellungen der Hirnaktivität: oben ein Gehirn nach einer EEG-Analyse, entstanden durch die sogenannte Quellenlokalisation; darunter Gehirnwellen mit Ausschlägen bei Impulsen.

Geht es um gesundes Altern, nimmt der Standort Zürich im Bereich der Hirnforschung eine Führungsposition ein. 2009 wurde hier ein internationales Kompetenzzentrum für Plastizitätsforschung gegründet, in dem die Disziplinen Gerontologie und Neuropsychologie vereinigt sind. Europaweit einmalig ist seine Positionierung: «Wir konzentrieren uns darauf, den normalen Alterungsprozess des Gehirns zu erforschen, nicht jenen, der durch Krankheiten beeinflusst ist», erklärt Mike Martin, Co-Leiter des International Normal Aging and Plasticity Imaging Center (INAPIC).

Dabei gehen die Wissenschaftler von einem ermutigenden Ansatz aus: Altern ist nicht einfach Schicksal. So seien etwa reduzierte Gedächtnisleistungen einfach auf die Vernachlässigung der kognitiven Funktionen zurückzuführen, sagt Martin. Wer rastet, rostet – eine Erkenntnis, so einleuchtend wie zutreffend. Das beste Gegenmittel für den Gerontologen ist es, bis ins hohe Alter geistig beweglich zu bleiben und nicht nur das zu pflegen, was man bereits kann und automatisiert hat. «Das Hirn soll sich ein wenig anstrengen müssen.» Das kann allerdings nur eine allgemein gefasste Empfehlung sein. Denn welche konkreten Präventionsmassnahmen wie wirken, muss man im INAPIC in den nächsten Jahren erst noch herausfinden. Noch ist das alternde Gehirn in vielem eine Unbekannte.

Das Experiment der Gerontopsychologin Christine Sutter ist eine der Methoden, mit denen diese Blackbox ausgeleuchtet werden soll. Die momentan laufenden Untersuchungen lehnen sich von der Methodik her an den ersten Teil der Studie an, den Sutter im vergangenen Herbst abgeschlossen hat. 20 über 65-jährige Probanden absolvieren zunächst den Eintrittstest mit der EEG-Messung. Danach werden sie während dreier Wochen täglich telefonisch kontaktiert, um wechselnde Aufgaben zur Wortgeläufigkeit zu trainieren. Schliesslich folgt der Abschlusstest im Uni-Institut, bei dem mit Hilfe von bildgebenden Verfahren die Veränderungen der Gehirnaktivität gemessen werden.

Diese Gruppe wird mit zwei gleich grossen Kontrollgruppen verglichen. Jene Probanden absolvieren die Tests am Anfang und am Schluss, machen zwischendurch aber keine kognitiven Trainings. Beim letztjährigen Studienauftakt war der Effekt deutlich: Selbst in dieser kurzen Untersuchungsphase zeigten sich bei der Trainingsgruppe signifikante Verbesserungen gegenüber den inaktiven Probanden. Steigerungen gab es dabei nicht nur bei den konkret geübten Wortflüssigkeitsaufgaben, sondern auch bei weiteren Gehirnfunktionen wie etwa dem Kurzzeitgedächtnis – für Studienleiterin Sutter der verheissungsvollste Beleg dafür, dass das alternde Gehirn voll im Saft bleiben kann.

Die Ergebnisse der aktuellen Staffel, die weitere Aufschlüsse über die plastischen Vorgänge im Frontallappen liefern sollen, sind im Winter zu erwarten. An den Auftakt ihres Ausflugs in die Hirnforschung wird sich Ingeborg Küng bestimmt auch dann noch erinnern. Denn als der Testtag vorbei ist, ist sie komplett erschöpft, was ihr sonst nie passiert. «Am Schluss hatte ich selbst bei den einfachsten Übungen das Gefühl, dass mein Hirn den Dienst verweigert», sagt sie. Richtiggehend «weggeflutscht» sei es. Ein Grund zur Sorge ist das nicht: 80-Jährige dürfen schon mal etwas müde werden.

Wenn Worte wirken – Training im Tram
Ein zentraler Bestandteil der Gehirntrainings am Psychologischen Institut der Universität Zürich ist die sogenannte verbale Flüssigkeit. Bei dieser Methode werden den Testpersonen beispielsweise Oberbegriffe genannt, zu denen sie in einem bestimmten Zeitraum möglichst viele Begriffe nennen sollen, ohne sich zu wiederholen (zum Beispiel Produkte nennen beim Stimulus «Einkaufen im Supermarkt»). Als Variante werden auch Anlaute vorgegeben (zum Beispiel Wörter aufzählen, die mit E beginnen).

Am meisten Trainingsgewinne werden bei der Zürcher Versuchsreihe mit Wortflüssigkeitsübungen erzielt, die einen Aufgabenwechsel beinhalten. Insbesondere resultierten dabei nicht nur Leistungssteigerungen in der effektiv geübten Aufgabe, sondern darüber hinaus auch bei anderen alltäglichen kognitiven Aktivitäten. Darunter versteht man Hirnfunktionen für die menschliche Erkenntnis- und Informationsverarbeitung: wahrnehmen, erkennen, denken, schlussfolgern, urteilen, erinnern.

Verbale Flüssigkeit lässt sich auch im Alltag trainieren, ohne dass es einen Computer oder etwas zum Schreiben braucht. Anhand ihrer Untersuchung schlägt Studienleiterin Christine Sutter drei Übungen vor, die sie zur besseren Veranschaulichung in der Umgebung ihres Instituts im Stadtteil Oerlikon verortet: in einer Fahrt mit einem Tram der Linie 11.

Training 1: Bei der Abfahrt an der Station «Leutschenbach» bis zum nächsten Halt möglichst viele Wörter nennen, die mit L beginnen.

Training 2: Den Namen «Leutschenbach» zum Anlass nehmen, sich möglichst viele Wörter zu überlegen, in denen kein L vorkommt.

Training 3: Zwischen «Leutschenbach» und dem nächsten Halt «Hallenstadion»: wechseln zwischen Wörtern mit L und solchen mit H am Anfang.

Frauen und Männer über 65, die sich für die Teilnahme an der Studie von Christine Sutter interessieren, können sich melden: Telefon 044 635 57 41 oder E-Mail: gehirnstudie@yahoo.com

Tipps, Gedächtnistrainings und Adressen:

• Gymnastik für die grauen Zellen
• Das Gedächtnis spielend auf Trab halten
• Die Vergesslichkeit vergessen