Evolution. Når mennesker løber eller træner på anden vis, styrkes hjernen med nye neuroner. Men de dør formentlig igen, hvis vi ikke straks tager dem i brug. Derfor er det vigtigt at bevæge sig og tænke samtidig.

Begavet fitness

I den seneste måned har coronakrisen lukket landets fitnesscentre og givet træningshungrende borgere nye vaner. Mange har droppet løbebåndet og i stedet kastet sig ud på gader og stræder eller vandret lange ture på kryds og tværs af landets skove, enge og parker. Og det kan vise sig at være en fordel.

Et nyt studie tyder nemlig på, at det er den optimale fremgangsmåde, hvis man vil træne sin hjerne: at være fysisk aktiv på en måde, hvor man ikke blot tramper bevidstløst af sted på et løbebånd, mens musikken pumper i ørerne.

Jamen er det ikke ved at løse sudoku, genoptage klaverspillet eller læse arabisk, at man træner sin hjerne? Jo, det er stadig godt for hjernen at blive kognitivt udfordret. Det er der en vis evidens for, ligesom andre studier har påvist en sammenhæng mellem fysisk træning og en velfungerende hjerne.

Men nu peger et sammenlignende pilotstudie på, at mennesker, der bliver sat til at løse opgaver, mens de træner fysisk, får de bedste resultater målt på hjerneaktivitet. Bedre end dem, der kun træner fysisk, og bedre end dem, der kun laver hjernegymnastik.

»Det er ikke sådan, at kognitiv træning ikke hjælper. Det passer heller ikke, at fysisk træning ikke gør noget godt i sig selv. Men det er, når du gør begge dele på én gang, du får de klart bedste resultater,« konkluderer den amerikanske professor i evolutionsbiologi David Raichlen, der er førsteskribent på studiet, som er udgivet i det videnskabelige tidsskrift BMC Geriatrics.

David Raichlen blev oprindelig inspireret til at forfølge den hypotese under et ophold i Tanzania i Østafrika. Her har han tilbragt måneder med at studere hadzafolket, der er berømt blandt evolutionsbiologer og antropologer. Hadzafolket er noget af det nærmeste, vi i dag kommer ægte jæger-samlere: nulevende mennesker, som har en livsstil, der minder om den, vi mennesker har haft gennem mere end 90 procent af vores tid på kloden.

Svedende og prustende fulgte David Raichlen og hans forskerkolleger i hælene på hadzamænd og -kvinder under deres daglige jagt efter føden. Hvad enten de løb anskudte, vilde dyr trætte eller samlede rødder, bær, frugter og spiselige plantedele til udekøkkenet.

»Det var der, jeg fik den erkendelse, at man skal se på fysisk aktivitet og kognitive udfordringer som noget kombineret,« siger David Raichlen.

»Det er tydeligt, at når hadzaer er fysisk aktive i forbindelse med at finde føde, er det ikke det samme som blot at træne på et løbebånd eller gå hurtigt hen ad et fortov. Der er noget andet involveret. Det er intenst, de har en forpligtelse, en opgave som involverer planlæggende funktioner, navigation og kompleks motorkontrol af bevægelserne i et kompliceret landskab. Det siger mig, at vi har brug for at gøre andet og mere, når vi træner, eftersom de evolutionære hjerne-krop-forbindelser er grundlagt i dette fødeskaffende løb.«

Ældgamle anlæg

Evolutionsforskere har sværmet om hadzaerne for at nærstudere selve standardmodellen for mennesket. Altså udgangspunktet for den krop, den fysiologi og den hjerne, vi slæber rundt på i dag, og som er skabt for flere millioner år siden.

Sammen med evolutionsantropolog Herman Pontzer har Raichlen med flere blandt andet påvist, hvordan menneskets fysiologi og forbrænding baserer sig på et ældgammelt energiregnskab – nærmere bestemt cirka 75 minutters daglig moderat til høj fysisk aktivitet (som tidligere beskrevet her i avisen i artiklen »Skabt til bevægelse«, 25. januar 2019).

Det er den tid, hadzaer typisk bruger dagligt på at skaffe føde. Mange hadzaer dør tidligt, allerede som spædbørn eller som følge af infektioner, børnefødsler og ulykker senere i livet. Men i det omfang, hadzaer bliver gamle, har de ingen af de livsstilssygdomme, som efterhånden dominerer de aktuelle befolkninger i det meste af verden. Selv i Indien har overflodssygdomme som diabetes og hjertekarsygdomme overhalet diarré, tuberkulose og andre fattigdomslidelser.

Pontzer, Raichlen med flere har konkluderet, at når moderne mennesker ikke længere bruger kræfter på at løbe omkring for at skaffe føde, er der overskud i energiregnskabet. Derved får fysiologien ressourcer til at kaste sig over andre og mindre vigtige mekanismer i kroppen, og hvis det står på for længe, bliver kroppens inflammatoriske respons overophedet. På længere sigt bliver dette overaktive beredskab udtrættende for kroppen og giver en form for permanent betændelsestilstand, der kan føre til hjertekarsygdomme, diabetes og neurodegenerative sygdomme. Også hormonelle cancersygdomme som prostata- og brystkræft mistænkes for at have en sammenhæng med et længerevarende overaktivt beredskab i kroppen.

Mens humanfysiologer verden over næsten dagligt giver os gode råd om, hvor meget vi skal træne, hvor hårdt og hvor længe, for at holde livsstilssygdomme fra døren, har David Raichlen sammen med Gene Alexander, der er professor i evolutionspsykologi, kastet sig over konsekvenserne af vores livsstil for den menneskelige hjerne. Et område, som er i hastig udvikling i disse år.

Hjernetræning

Udgangspunktet for deres forskning er en erkendelse af, at vi mennesker ikke bare bevæger os »automatisk« omkring. I Scientific American skriver de, at »denne folkevisdom er forkert. I stedet lader det til, at træning er nok så meget en kognitiv, som det er en fysisk aktivitet«.

Vi bruger ikke blot hjernen til at bevæge os med, hjernen styrkes også i sig selv af fysisk aktivitet. Fra studier af gnavere er det efterhånden grundigt påvist, at al fysisk træning giver sig udslag i udvidet aktivitet i hippocampus, som er den del af hjernen, der blandt andet har med hukommelse at gøre. Når man efterfølgende undersøger musenes hjerner, kan man se, at træning udløser nogle hormoner, som stimulerer et bestemt protein, BDNF, som spiller en rolle for produktionen af enten nye neuroner, nye synapser eller begge dele.

Også i befolkningsstudier, fortrinsvis blandt ældre mennesker, har man i en række studier kunnet se, at træning giver anledning til øget hjerneaktivitet.

En stort anlagt undersøgelse fra 2012 ved professor Aron Buchman fra Rush University i USA påviste et markant sammenfald mellem høj fysisk aktivitet og en mindsket risiko for udvikling af demenssygdommen Alzheimer. 716 tilfældigt udvalgte ældre borgere over 70 år, alle testet og uden symptomer på Alzheimer, deltog i undersøgelsen. De fik bundet et aggregat om håndleddet og målt deres daglige aktivitetsniveau hen over en periode på ti dage. Derefter blev der foretaget en række kognitive test, som blev gentaget omkring fire år senere. Da havde omkring 10 procent af dem udviklet Alzheimer. Det var der ikke noget overraskende ved. Det påfaldende var, at der var et tydeligt sammenfald mellem demensramte og dem, som fire år forinden havde haft et lavt aktivitetsniveau. Hyppigheden af demens blandt dem med et lavt fysisk aktivitetsniveau var dobbelt så stor som blandt dem, der havde høj aktivitet. Var der alligevel en demenssygdom under udvikling, som gjorde, at de ikke havde været så aktive? Det er ikke til at vide, men det var i hvert fald ikke til at spore i de første kognitive test.

Risikofaktorer

Generelt viser befolkningsstudier, at fysisk træning reducerer risikoen for at udvikle Alzheimer senere i livet med 30 procent, fortæller Steen Hasselbalch, der er overlæge og professor ved Nationalt Videnscenter for Demens ved Rigshospitalet.

»Befolkningsstudierne er ret overbevisende, men der er også metodeproblemer. For hvad er det for eksempel for nogle ældre, der er fysisk aktive? Har de generelt en anden indstilling til livet? Spiser de måske anderledes?« spørger han.

Af samme grund er der også lavet kontrollerede studier, hvor man udtager grupper af raske eller syge og ved lodtrækning vælger, hvem der skal på et styret træningsprogram, og hvem der udgør kontrolgruppen. Den slags studier er dyre at lave, og det er svært at få tilstrækkeligt mange deltagere. Af samme grund stritter resultaterne noget, siger Steen Hasselbalch. På Rigshospitalets videnscenter lavede man sådan et studie af 200 Alzheimerpatienter fra 2014-16.

»Resultatet var faktisk negativt. Vi havde valgt at måle på de kognitive funktioner hos hele gruppen, og resultatet var ikke statistisk signifikant. Først da vi kiggede på dem, der rent faktisk trænede, som de skulle, kunne vi se en kognitiv effekt,« siger han og tilføjer:

»Men så kommer det interessante …«

Før vi får at vide, hvad dét er, skal vi lige have noget på plads. Hos kun to procent af Alzheimerramte er der tale om egentlig arvelig sygdom i klassisk forstand. Hos de resterende kan der til gengæld være arvelige risikofaktorer. Den største arvelige risikofaktor er en særlig variant af apolipo-proteinet, kaldet ApoE4. Omkring 15 procent af befolkningen har det, fortæller Steen Hasselbalch. ApoE4 gør det sværere for organismen at fjerne kolesterol fra blodbanen og fra hjernen, og mennesker med denne arvelige variant har ikke alene større risiko for hjertekarsygdom, men har også en stærkt forhøjet risiko for at udvikle Alzheimer. Og nu kommer så det interessante:

»Sidste år publicerede vi et studie, som viser, at den effekt, vi ser af træning hos Alzheimerpatienterne, sker næsten udelukkende hos patienter med ApoE4. Effekten af fysisk træning er større hos dem, så der kan man sige, at det kan godt være, du har en større genetisk risiko, men den kan du faktisk ændre på,« siger Steen Hasselbalch.

David Raichlen og hans gruppe har tidligere publiceret en artikel, der indikerer, at ApoE4 var udbredt hos jæger-samlere.

»Men det betød formentlig ingenting, dels fordi de døde tidligere af andre årsager, dels på grund af deres høje fysiske aktivitetsniveau, som undertrykte risikoen for demens og hjertekarsygdom. Vi har stadig ApoE4 i befolkningen, men nu er vi ikke særligt fysisk aktive, så nu kommer alle skadevirkningerne væltende,« siger Steen Hasselbalch.

Brug eller smid væk

Hvad der konkret sker i hjernen, når vi træner, er sværere at undersøge. Også hos mennesker er det påvist, at muskelhormoner, som udløses, når vi træner, aktiverer produktionen af BDNF. Altså det protein, som spiller en rolle for dannelse af nye neuroner og netværk i hjernen.

Her kommer Raichlen og Alexander ind med en hypotese om, at hvis træning skal give bingo i form af flere neuroner og stærkere netværk, så er hjernens modtagelse og brug af de nye neuroner altafgørende. David Raichlen forklarer:

»Vi kan se af dyremodeller, at BDNF sandsynligvis produceres i en slags forventning om de kognitive behov, der opstår som følge af træning. Set fra et evolutionært perspektiv koster det noget at producere neuroner. Derfor tror jeg, at den fysiske træning fungerer som en slags trigger: Når du begynder at løbe eller træne på anden måde, forventer systemet nogle kognitive opgaver, og derfor skabes der nye neuroner. Hvis du ikke bliver kognitivt udfordret, fordi du bare tramper af sted på løbebåndet, sker der måske det, at nogle af de nydannede neuroner går til grunde igen, fordi du ikke bruger dem. Hvis du omvendt får nogle kognitive opgaver – fordi du for eksempel skal navigere i en skov eller genkende planter, dyr, omgivelser – får du straks brug for de nye neuroner,« forklarer Raichlen og fortsætter:

»Fra forsøg med dyr kan vi se, at neurogenesen stiger, hvis dyrene får opgaver, men neuronerne dør også igen, hvis de ikke får en udfordring. Det er et energiregnskab: Hvis du har noget væv, du ikke bruger, så dør det, fordi det koster energi at vedligeholde det.«

Det er på den baggrund, Raichlen og Alexander satte sig for at studere kombineret fysisk og mental træning. Konkret satte de fire forskellige grupper i gang i 12 uger. En gruppe trænede på cykel, en anden gruppe fik kognitive opgaver, i en tredje gruppe skulle de cykle og samtidig løse opgaver, mens den fjerde gruppe, kontrolgruppen, fik lov til at se en video. I en test, som blev gennemført undervejs og til slut, blev grupperne sat til at gå rundt i en hal, mens de skulle trække syv fra 500 og blive ved med at trække syv fra, mens de gik. Den kombinerede gruppe viste sig at have de klart bedste resultater, da de 12 uger var gået.

Meget tyder således på, at man frem for at gå i fitnesscenter, hvor man gentager den samme øvelse igen og igen, hellere skal lave noget sjovt og krævende: løbe orienteringsløb, spille fodbold og andre boldspil.

»Eller tennis!« lyder ønsket fra Raichlen, der i øvrigt mener, at den danske tradition for at bevæge sig omkring på cykel er god træning, også for hjernen, fordi der skal navigeres og holdes øje med trafikken etcetera.

»Det giver rigtig god mening,« siger professor ved Nationalt Videnscenter for Demens Steen Hasselbalch om Raichlens og Alexanders studie.

»Jeg bliver ofte ringet op af folk, der spørger, om man nu skal til at sætte plejehjemsbeboere op på en kondicykel? Nej, svarer jeg. I skal hellere tage dem med ud at gå en rask tur i skoven, hvor de kan snakke med hinanden, for det er formentlig mere effektivt.«