Eine bahnbrechende Studie, veröffentlicht in Nature Metabolism, enthüllt eine bemerkenswerte Anpassungsfähigkeit des menschlichen Gehirns: Unter extremen körperlichen Belastungen, wie sie bei einem Marathon auftreten, kann das Gehirn auf seine eigenen Myelinreserven zurückgreifen, um den Energiebedarf zu decken.
Die Forschung nutzte MRT-Scans, um die Gehirne von Marathonläufern vor und nach dem Wettkampf zu untersuchen. Dabei wurde festgestellt, dass bei erschöpften Glukoseressourcen das Gehirn beginnt, Myelin zu verbrauchen. Myelin ist die zu etwa 70-75% aus Lipiden bestehende schützende Fettschicht, die Nervenfasern umhüllt und für die schnelle Weiterleitung von Nervenimpulsen unerlässlich ist. Dieser Prozess wurde insbesondere in Hirnarealen beobachtet, die für motorische Kontrolle und Koordination zuständig sind. Laut Dr. Marcelo José da Silva de Magalhães, einem renommierten Neurochirurgen, können die Oligodendrozyten, die Myelin produzieren, es unter extremem Stress als alternative Energiequelle nutzen. Dieser Prozess wird auch als «metabolische Plastizität des Myelins» bezeichnet. Diese Fähigkeit unterstreicht die bemerkenswerte Plastizität des Gehirns, selbst unter schwersten physiologischen Belastungen.
Dieser Myelinverbrauch stellt einen temporären Überlebensmechanismus dar. Nach etwa zwei Wochen bis zwei Monaten sind die Myelinwerte im Gehirn durch die Synthese von neuem Myelin wieder auf dem Ausgangsniveau. Diese Erkenntnisse sind besonders relevant angesichts der wachsenden Sportkultur, beispielsweise in Brasilien, mit mehr als 2.800 offiziellen Läufen pro Jahr und über 19 Millionen Nutzern auf Plattformen wie Strava, was das Land zum zweitgrößten Zentrum für Sportler in der App macht. Dr. Melissa Ulhôa, eine Spezialistin für Physiologie, hebt hervor, dass Marathonläufer durch intensives Training hochgradig an extreme Anforderungen angepasst sind. Wenn Kohlenhydratspeicher zur Neige gehen, greift der Körper auf metabolische Quellen wie Ketonkörper zurück, die sowohl im Gehirn als auch in den Muskeln zur Energiegewinnung genutzt werden. Zusätzlich produzieren Muskeln bei anstrengender Übung Laktat, das als schnelle Energiequelle dient, wenn Sauerstoff knapp ist.
Die Forschung an Marathonläufern liefert wertvolle Einblicke in die Mechanismen, die dem Gehirn helfen, auch unter extremen Bedingungen zu funktionieren. Diese Entdeckung könnte zukünftig auch für das Verständnis und die Behandlung von neurologischen Erkrankungen, bei denen der Myelinabbau eine Rolle spielt, von Bedeutung sein.