| Einführung |
Zahlreiche Aspekte der menschlichen Gesundheit werden durch körperliche Aktivität positiv beeinflusst, darunter auch die neurologische Gesundheit. Mehrere überzeugende Beweise deuten darauf hin, dass körperliche Aktivität, insbesondere Aerobic-Übungen, ein starker Stimulus für die Neurogenese ist, neue Neuronen schützt und die Kognition und Gehirnleistung steigert.
Bestimmte Arten körperlicher Aktivität können jedoch auch zu akuten Hirnschäden und möglichen neurodegenerativen Folgeerscheinungen führen .
Die bemerkenswertesten Beispiele sind Sportarten, die das Risiko einer Gehirnerschütterung erhöhen und wiederholten Stößen auf den Kopf ausgesetzt sind.
Sportneurologen stehen daher vor einem interessanten Rätsel: Warum ist das menschliche Gehirn auf körperliche Aktivität angewiesen, um optimal zu funktionieren, und ist dennoch anfällig für Schäden durch bestimmte Sportarten?
Während die Kenntnis der Mechanismen, die unmittelbar für ein biologisches Phänomen verantwortlich sind, notwendig ist, um zu erklären, wie dieses Phänomen existiert, können nur Evolutionstheorien und Daten erklären, warum es existiert. Daraus folgt, dass ein zufriedenstellendes wissenschaftliches Verständnis darüber, warum sportliche Aktivitäten notwendig und potenziell gefährlich für die Gesundheit des menschlichen Gehirns sind, eine evolutionäre Perspektive erfordert.
Ziel dieser Arbeit ist es, Antworten auf drei Fragen zu geben . Erstens: Für welche Art von körperlicher Aktivität ist der Mensch geeignet? Zweitens: Wie haben sich das menschliche Gehirn und die Muster körperlicher Aktivität gemeinsam entwickelt? Und drittens: Für welche Arten körperlicher Aktivität ist das menschliche Gehirn schlecht oder unzureichend geeignet?
| An welche Arten von körperlicher Aktivität ist der Mensch angepasst ? |
Um zu zeigen, dass Menschen an bestimmte Arten körperlicher Aktivität angepasst sind, ist es nützlich, sich an Darwin und seine Theorie der natürlichen Auslese zu erinnern.
Natürliche Selektion ist das Ergebnis von drei Phänomenen: (1) alle Organismen haben unterschiedliche Merkmale; (2) einige dieser Merkmale werden vererbt; und (3) Organismen konkurrieren um Ressourcen. Darwins tiefe Intuition war, dass vererbbare Merkmale, die die Fähigkeit eines Organismus, zu konkurrieren und Nachkommen zu zeugen, verbessern oder behindern, über Generationen hinweg mehr oder weniger häufig vorkommen.
Viele menschliche Anpassungen hängen mit unserer Fähigkeit zusammen, körperlich aktiv zu sein. Überleben und Fortpflanzungserfolg hängen beim Menschen wie bei allen Tieren von der Fähigkeit ab, sich zu bewegen, um Ressourcen zu beschaffen, Partner zu finden und Raubtieren auszuweichen. Die natürliche Selektion hat bei Tieren zu unterschiedlichen Mustern körperlicher Aktivität geführt
Insbesondere ist der Mensch gut für Aktivitäten geeignet, die eher Ausdauer als Kraft erfordern , und für Aktivitäten, die bei anderen Primaten und Säugetieren selten oder nicht vorhanden sind, wie etwa die Fähigkeit, unter heißen, trockenen Bedingungen lange Strecken mit relativ hoher Geschwindigkeit zu gehen und zu laufen.
Die einzigartigen Bewegungsmuster des Menschen begannen, als sich die Abstammungslinien von Mensch und Schimpanse vor 8 bis 5 Millionen Jahren von unserem letzten gemeinsamen Vorfahren trennten. Bei dieser Art handelte es sich um eine Form des Vierbeineraffen, der in den tropischen Wäldern Afrikas lebte. Mit ziemlicher Sicherheit eignete er sich gut zum Baumklettern, Kämpfen und anderen Aktivitäten, die Kraft erfordern, war jedoch für Ausdaueraktivitäten wie Fernreisen weniger geeignet.
Es gibt Hinweise darauf, dass Australopithecus (7–4 Millionen Jahre alt) für eine Kombination von Aktivitäten sowohl auf dem Boden als auch in Bäumen geeignet waren, wobei ihre unteren Gliedmaßen wichtige Anpassungen für das zweibeinige Gehen zeigten, ihre oberen Gliedmaßen jedoch viele nützliche Eigenschaften zum Klettern behielten. Obwohl der Bipedalismus bei Australopithecus wahrscheinlich nicht ganz dem Menschen ähnelte, begünstigte die natürliche Selektion offenbar Anpassungen, die es ihnen ermöglichten, in offenen, nicht bewaldeten Lebensräumen effizienter zu reisen und Nahrung zu beschaffen.
Der Homo erectus (3–2 Millionen Jahre alt) war der älteste bekannte Vorfahre mit einem im Wesentlichen menschlichen Körper. Im Gegensatz zu Australopithecus, der sich an das Leben in Bäumen angepasst hatte, war H. erectus ein voll engagierter Zweibeiner. Es war die erste Art, die einen Jäger- und Sammlerlebensstil pflegte. Dies bedeutete eine starke Abhängigkeit von Aktivitäten, die Ausdauer erfordern, insbesondere das Gehen über weite Strecken. Heutzutage leben nur noch wenige Menschengruppen vom Jagen und Sammeln, außer denen, die davon leben und im heißen, trockenen Afrika leben
Eine weitere grundlegende Anpassung von H. erectus war seine Fähigkeit zum Ausdauerlauf, höchstwahrscheinlich für die Jagd. Das Fortbestehen der Jagd wird durch die Fähigkeit des Menschen ermöglicht, weite Strecken mit Geschwindigkeiten zurückzulegen, bei denen vierbeinige Säugetiere galoppieren müssten.
Einer der Vorteile, die der Mensch bei dieser Geschwindigkeit hat, ist die einzigartige Fähigkeit, den Körper durch Schwitzen zu kühlen.
Alle anderen Säugetiere müssen sich durch Hecheln abkühlen, was beim Galoppieren nicht möglich ist. Daher überhitzen Tiere bei längerer Jagd, insbesondere bei heißen Temperaturen, und verstecken sich, um sich abzukühlen. Menschliche Jäger verfolgen ihre Beute zeitweise beim Laufen und verfolgen sie dann beim Gehen. Schließlich brechen die Tiere aufgrund der Hyperthermie zusammen und werden zu leichten Zielen.
| Wie hat sich das menschliche Gehirn zusammen mit den Mustern körperlicher Aktivität entwickelt? |
Obwohl Australopithecus etwas größere Gehirne als Schimpansen hatte, war die Gehirnvergrößerung bei H. Erectus deutlich ausgeprägt. Bei Nachkommen, darunter H. neanderthalensis (1170–1740 cm3) und modernen Menschen, H. sapiens (1100–1900 cm3), wurden die Gehirne sogar noch größer. Das Zusammentreffen zwischen dem anfänglichen Höhepunkt der Gehirngröße bei H. erectus und der Entstehung von Anpassungen für Ausdauer und Jäger-Sammler-Lebensstil deutet stark darauf hin, dass diese Phänomene evolutionär miteinander verbunden sind.
Der Lebensunterhalt der Jäger und Sammler hängt entscheidend von unseren einzigartigen und komplexen kognitiven Fähigkeiten ab. Zu den wichtigsten Fähigkeiten gehört eine größere Fähigkeit zur Zusammenarbeit, die bei H. erectus und jüngeren Vorfahren durch Gehirnexpansion ermöglicht worden sein muss. Um dies zu erreichen, ist ein Gehirn erforderlich, das für kulturelles Lernen gerüstet ist und das soziale Verhalten einer Person aus Informationen anderer Mitglieder der Gruppe formt.
Kulturelles Lernen wiederum erfordert eine vollständig entwickelte Theorie des Geistes (die Fähigkeit, den Geist anderer zu verstehen), die Fähigkeit zur Vernunft, die Fähigkeit, durch Sprache und symbolisches Verhalten zu kommunizieren, die Mittel zur Überwachung komplexer sozialer Interaktionen usw das Mittel, um selbstsüchtige und aggressive Impulse einzudämmen. Alle diese menschlichen kognitiven Fähigkeiten fehlen bei anderen Primaten oder sind unterentwickelt.
Die Jagd stellt die zusätzliche und anspruchsvolle kognitive Herausforderung dar, die Bewegungsmuster ausweichender und oft rätselhafter Beute vorherzusehen, nicht nur um das Tier überhaupt zu lokalisieren, sondern auch um es zu verfolgen. Um diese Leistungen zu vollbringen, ist sowohl induktives als auch deduktives Denken erforderlich: induktive Logik, um das Tier auf der Grundlage von Hinweisen aus Spuren, Fährten und anderen Anblicken und Gerüchen zu finden und zu verfolgen, und deduktive Logik, um Hypothesen darüber aufzustellen, wie sich das Tier wahrscheinlich verhalten und Hinweise darauf verwenden wird Testen Sie diese Vorhersagen. Die bei der Tierverfolgung verwendeten kognitiven Elemente könnten die Wurzeln wissenschaftlichen Denkens darstellen .
Obwohl die neurophysiologischen Grundlagen der Motivation und Neigung des Menschen zu bestimmten Arten körperlicher Aktivität nicht vollständig verstanden sind, dürfte der natürliche Belohnungsschaltkreis des Gehirns eine entscheidende Komponente sein . Dieses hochsensible System reagiert auf Reize, die durch körperliche Aktivität, insbesondere Aerobic-Übungen, erzeugt werden, und scheint eine wichtige Rolle dabei zu spielen, Menschen zu körperlicher Aktivität und Leistungssteigerung zu motivieren. Daher könnten neurobiologische Belohnungen ein wichtiges Ziel der natürlichen Selektion sein, die bestimmte Muster körperlicher Aktivität, insbesondere ausdauerbasierte Aktivitäten, begünstigt.
| Für welche Arten körperlicher Aktivität ist das menschliche Gehirn nicht gut geeignet? |
Während Ärzte Bewegung als Strategie zur Vorbeugung oder Behandlung von Krankheiten betrachten, betrachten Evolutionsbiologen körperliche Aktivität als eine uralte Anpassung. Aus dieser Perspektive konnte der Mensch bis vor Kurzem körperliche Aktivität nie vermeiden; Daher benötigt das menschliche Gehirn es einfach deshalb, weil wir uns dazu entwickelt haben, körperlich aktiv zu sein. Die interessantere Frage ist, warum sich das menschliche Gehirn so entwickelt hat, dass es ohne körperliche Aktivität so schlecht funktioniert.
Im Gehirn führt ein erhöhtes Maß an körperlicher Aktivität, insbesondere Aerobic-Übungen, zu einer erhöhten Produktion neurotropher Faktoren , die wiederum die Neurogenese, den Neuroprotektion und die kognitiven Funktionen steigern.
Das Argument, dass das menschliche Gehirn an körperlich aktive, aber energiearme Individuen schlecht angepasst ist, führt zum Konzept der Fehlanpassungskrankheiten . Fehlanpassungen sind Krankheiten, die heute häufiger auftreten oder schwerwiegender sind, weil unser Körper und unser Gehirn schlecht oder unzureichend an moderne Umgebungen angepasst sind.
Die beiden Hauptkriterien, um sie zu identifizieren, sind:
(1) Die Krankheit ist derzeit in der menschlichen Bevölkerung häufiger oder schwerwiegender als in der Vergangenheit.
(2) Vermeidbare Krankheitsursachen sind in modernen Umgebungen immer häufiger anzutreffen.
Mehrere neurologische und psychiatrische Erkrankungen sind gute Kandidaten für Fehlanpassungskrankheiten, insbesondere solche, bei denen körperliche Inaktivität ein Risikofaktor ist oder die Krankheit beschleunigen kann, wie z. B. Alzheimer, Parkinson, Multiple Sklerose, Angstzustände und Depressionen. . Ein Ziel zukünftiger Forschung sollte darin bestehen, ein besseres Verständnis der neurologischen und psychischen Gesundheit lebender Jäger und Sammler und anderer zeitgenössischer, traditionell lebender, nicht industrialisierter Bevölkerungsgruppen zu erlangen.
Eine evolutionäre Perspektive ist auch relevant, um zu untersuchen, warum das menschliche Gehirn so anfällig für Schäden durch bestimmte Aktivitäten ist, die in manchen Sportarten üblich sind. Im Laufe der Evolutionsgeschichte wurden menschliche Schädel immer fragiler und anfälliger für Brüche.
Obwohl die Mechanismen, die für diese Zunahme der Schädelfragilität verantwortlich sind, nicht genau verstanden sind, könnte ein wichtiger Faktor die verringerte Androgenreaktivität beim modernen Menschen sein, die möglicherweise durch die natürliche Selektion begünstigt wurde, weil sie das Jagen und Jagen erleichterte. Sammlung durch Förderung sozialer Toleranz. Unabhängig von den Ursachen ist die Konsequenz dieser evolutionären Veränderung jedoch, dass das menschliche Gehirn besonders anfällig für Blutungen aufgrund von Schädelbrüchen ist.
Während Menschen nicht die einzigen Tiere sind, die anfällig für Erschütterungen oder wiederholte Schläge auf den Kopf sind , hat die außergewöhnliche Ausdehnung des menschlichen Gehirns im Laufe der Evolution es anfällig für Schäden durch Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte gemacht. Während diese Anpassung für das Jagen und Sammeln von entscheidender Bedeutung war, ging sie mit einer stark verminderten Fähigkeit einher, Beschleunigungen und Verzögerungen des Gehirns standzuhalten, die häufig bei Menschen auftreten, die an Kontakt-/Kollisionssportarten teilnehmen.
| Abschluss |
Das menschliche Gehirn benötigt körperliche Aktivität, um optimal zu funktionieren, da es sich bei unseren Vorfahren, Jägern und Sammlern, entwickelt hat, die selten auf widerstandsbasiertes Training verzichten konnten. Da bei unseren Vorfahren die Energie aus Nahrungsmitteln begrenzt war, entwickelten sie darüber hinaus einen Bedarf an körperlichen Aktivitätsreizen, die an die Nachfragekapazität angepasst werden konnten.
Infolgedessen ist das menschliche Gehirn schlecht an die für viele Menschen heutzutage typische extreme körperliche Inaktivität angepasst, was aller Wahrscheinlichkeit nach zur derzeit hohen Prävalenz und Schwere vieler neurologischer und psychischer Gesundheitsstörungen beiträgt. Dank unserer Evolutionsgeschichte als körperlich aktive Jäger und Sammler ist das menschliche Gehirn darauf angepasst, aus sportlichen Aktivitäten, insbesondere solchen mit Aerobic-Übungen, erhebliche gesundheitliche Vorteile zu ziehen.
Allerdings sind außergewöhnlich große menschliche Gehirne leider auch anfällig für Schäden durch bestimmte Sportarten, insbesondere Kontakt-/Kollisionssportarten, die das Risiko einer Gehirnerschütterung und wiederholter Kopfstöße erhöhen.
