Can squatting boost your brain power? - BBC REEL

Summary

Dieses Skript beleuchtet die evolutionäre Entwicklung unseres Gehirns, das energetisch ineffizient ist und viel Energie verbraucht. Es untersucht den Einfluss von körperlicher Aktivität, insbesondere Squats, auf den Blutfluss im Gehirn und zeigt, dass auch leistungsarme Übungen positive Auswirkungen haben können. Forschungsergebnisse zeigen, dass Squats den Blutfluss im Gehirn erhöhen und somit die kognitive Leistung steigern können. Darüber hinaus werden extreme Sportarten als Stressoren genutzt, um die Grenzen des Gehirns zu testen und die Abwehrmechanismen zu verstehen. Die Sensitivity des Gehirns gegenüber Änderungen in Schwerkraft und Sauerstoffmangel wird diskutiert, was für die Raumfahrt und die Behandlung von Erkrankungen wie Demenz relevant ist.

Takeaways

• 🧠 Unsere Gehirne sind besonders kostspielig zu betreiben, vergleichbar mit einem ineffizienten Fahrzeug.
• 🏋️‍♂️ Körperliche Aktivität kann den Blutfluss ins Gehirn erhöhen und ist eine mächtige Gegenmaßnahme gegen neurodegenerativ Krankheiten.
• 🤔 Es gibt noch keine definitiven Antworten zu Menge, Art und Häufigkeit der Übungen, um die bestmögliche Anpassung zu erreichen.
• 🧘‍♂️ Einfache Übungen wie kontrollierte Hocken können hilfreich sein, selbst für Menschen, die nicht besonders fit sind oder sich nicht stark belasten können.
• 📈 Fortschritte in der Technologie ermöglichen es Wissenschaftlern, den Nutzen von körperlicher Aktivität für das Gehirn zu messen.
• 🌡️ Es ist nicht notwendig, hart zu trainieren, um gezielt von körperlicher Aktivität zu profitieren.
• 💆‍♂️ Das Auf- und Abbeugen beim Hocken kann den Blutfluss ins Gehirn schwingen lassen und so die Gehirnfunktion verbessern.
• 🕒 Regelmäßige Übungen von kurzen Hockbewegungen können nach etwa einem Monat zu einer Verbesserung des Gehirnblutflusses führen.
• 🧘‍♀️ Die Kombination aus körlicher Aktivität und kognitiver Belastung kann den Blutfluss ins Gehirn weiter verbessern.
• 🥽 Extreme Sportarten wie Tauchen, Fallschirmspringen oder Hochalpinismus können das Gehirn unter Stress setzen und seine Verteidigungsmechanismen testen.
• 🚀 Die Anderung des Gravitationsgefühles im Weltraum kann das Gehirn beeinflussen und ist ein wichtiges Thema für langfristige Raummissionen.
• 🐁 Experimente mit Mäusen haben gezeigt, dass Inaktivität den Blutfluss und die Neurogenese im Gehirn reduzieren kann.
• 🛑 Eine Unterbrechung im Blutfluss und Sauerstoffmangel im Gehirn kann zu schwerwiegenden Folgen führen und ist ein Bereich, der weiter erforscht werden muss.

Q & A

Was ist das Ziel der Evolution des Menschen?

Das Ziel der Evolution des Menschen ist die Entwicklung eines großen Gehirns, das für den Energiebedarf und den Aufwand sehr ineffizient ist.

Welche Art von Physical Exercise ist für das Gehirn besonders nützlich?

Physical exercise ist für das Gehirn besonders nützlich, da es den Blutfluss zum Gehirn erhöhen kann, was die Leistungsfähigkeit des Gehirns verbessert.

Welche Rolle spielt die Neurodegeneration?

Die Neurodegeneration ist eine Herausforderung, da es keine kurative Behandlung gibt, und es ist wichtig, dass Physical exercise als Gegenmaßnahme eingesetzt wird.

Wie kann man die Effizienz des Physical exercises verbessern?

Die Effizienz des Physical exercises kann durch die Identifikation des "Süßpunkts“ verbessert werden, an dem die Maximierung der Optimierung der Adaptation erreicht wird, indem die Art, die Intensität und die Dauer der Bewegungen geändert werden.

Was ist das für ein Physical exercise?

Ein für das Gehirn nützliches Physical exercise ist der kontrollierte Squat, da er bei sehr geringem Ausmaß und mit der Nutzung der Gravitation genutzt werden kann und den Blutfluss zum Gehirn steuern kann.

Wie kann man den Einfluss des Physical exercises auf das Gehirn messen?

Der Einfluss des Physical exercises auf das Gehirn kann durch die Messung des Blutflusses zum Gehirn über die Nase, das Kopf und das Schädelobjekt gemessen werden.

Was ist der Vorteil des Squats im Vergleich zu anderen Sportaktivitäten?

Der Vorteil des Squats im Vergleich zu anderen Sportaktivitäten besteht darin, dass man ohne harte Anstrengungen und mit geringem Energieverbrauch den gleichen oder sogar einen höheren Einfluss auf das Gehirn erzielen kann.

Wie kann man die Befähigung des Gehirns verbessern?

Die Befähigung des Gehirns kann durch regelmäßige Physical exercise verbessert werden, das den Blutfluss zum Gehirn steuert und die Vascular endothelium stimuliert, um wertvolle Substanzen zu liberieren.

Was sind die Auswirkungen der Unaktivität auf das Gehirn?

Die Unaktivität kann den Blutfluss zum Gehirn verringern und mitmachen, was zu ernsthaften Konsequenzen führen kann, wie die Reduzierung der Neurogenesis und der Anzahl von neuralen Stammzellen.

Wie kann man den Einfluss von Gravität auf das Gehirn verstehen?

Das Gehirn ist besonders an Veränderungen in der Gravität sensible. In der OUTER (Astronautische Untersuchung von OUTER, der OUTER-Experimente) wird die Auswirkung der Entfernung von Gravität auf das Gehirn und die daraus resultierenden Veränderungen am Blutfluss und der Gesundheit des Gehirns untersucht.

Was ist das für ein Experiment?

Das Experiment mit den Mücken, bei dem die Hinterbeine der Mücken anbefestigt und die Vorderbeine frei gelassen werden, um die Auswirkungen der Unbeweglichkeit auf das Gehirn und die Neurogenesis zu erforschen.

Outlines

00:00

🧠 Großhirn und körperliche Aktivität

Der erste Absatz behandelt die Evolution unseres großen Gehirns, das viel Energie verbraucht und wie körperliche Aktivität, insbesondere Squats, den Blutfluss ins Gehirn erhöht. Es wird betont, dass es keine kurative Behandlung für neurodegenerativ Krankheiten gibt, daher ist Bewegung eine wichtige Gegenmaßnahme. Die Forschung zeigt, dass Squats den Blutfluss ins Gehirn schwingen lassen und dadurch die Vaskularendothel-Schicht stimulieren, um essentielle Substanzen freizusetzen, die die kognitive Fähigkeit, das Gedächtnis und das Lernen verbessern. Es wird auch erwähnt, dass Squats zusammen mit geistiger Aktivität, wie beim Lösen von Kreuzworträtseln, den Blutfluss ins Gehirn erhöhen können. Zudem werden extreme Sportarten als Stressoren genutzt, um die Grenzen des Gehirns zu testen und seine Verteidigungsmechanismen zu verstehen.

05:02

🐁 Mausestudie über die Auswirkungen von Inaktivität

Der zweite Absatz beschreibt eine Studie mit Mäusen, bei der die hinteren Beine in Ruhe gelassen wurden, um die Auswirkungen von Inaktivität zu untersuchen. Die Studie fand, dass die Neurogenese nach 14 Tagen der Entlastung um 70% reduziert wurde, was auf die Wichtigkeit des Bewegens für die Gehirnleistung und die Zellregeneration hinweist. Die Inaktivität reduziert den Blutfluss ins Gehirn und kann zu katastrophalen Folgen führen, da der Gehirnschutz nur in einem sehr kleinen Fensterzeitraum stattfinden kann. Die Forschung deutet darauf hin, dass körperliche Aktivität die einzige derzeit verfügbare Gegenmaßnahme ist, um Schäden am Gehirn zu verhindern.

Keywords

💡Evolution

Die Evolution bezieht sich auf die historische Entwicklung von Arten und Zelltypen, die durch die Zufälligkeit von Genmutationsfällen und der Naturalisierung von Arten mit unterschiedlichen Anpassungsfähigkeiten geprägt sind. In dem gelesenen Video wird die Evolution des Großhirns als ein Beispiel für die Anpassungsfähigkeit des Menschen am physischen und mentalen Umfeld diskutiert, da das Gehirn, das so teuer ist, durch Evolutionsprozesse verbessert wurde, um die Anforderungen des Lebens zu meistern.

💡Großes Hirn

Das große Hirn ist ein Merkmal der Menschheit, das durch die Evolution entstanden ist, um komplexe cognitive Fähigkeiten zu unterstützen. Im Video wird betont, dass das große Hirn ineffizient und energyaufwändig ist, was die Notwendigkeit des Physical Exercises und der daraus resultierenden Erhöhung des Blutflusses zum Gehirn als Gegenmaßnahme diskutiert wird.

💡Physical Exercise

Physical Exercise beinhaltet Aktivitäten, die den Körper belasten, was zur Verbesserung der Gesundheit und des Wohlbefindens führen kann. Im Video wird betont, dass es durch Physical Exercise, insbesondere durch蹲下, die Erhöhung des Blutflusses zum Gehirn und die Optimierung des Gehirnfunctionierens gelingen kann, da es weniger anstrengend ist als andere Formen der Exercise.

💡Neurodegenerative

Neurodegenerative ist ein Begriff, der Arten von Erkrankungen bezeichnet, die den Gehirn und/oder die Nervenbäder schädigen und die Neuronen durch zu großes Erschöpfen, Schädigung oder Tod führen können. Im Video wird betont, dass keine curative Behandlung für neurodegenerative Erkrankungen existiert, was die Notwendigkeit, durch Physical Exercise, die Gesundheit des Gehirns zu verbessern, hervorhebt.

💡Bewusstsein

Bewusstsein bezieht sich auf die Fähigkeit, Informationen zu verarbeiten, zu erinnern und zu entscheiden, was zu einer verbesserten kognitiven Fähigkeit führt. Im Video wird betont, dass Physical Exercise, insbesondere durch蹲下, die Bewusstsein verbessern kann, da es die Blutflüssigkeit im Gehirn und somit die kognitiven Fähigkeiten verbessert.

💡Kognitive Belastung

Kognitive Belastung bezieht sich auf die Anstrengung des Gehirns, um Informationen zu verarbeiten und zu entscheiden. Dies kann durch diverse Faktoren wie Stress, Erinnern, Lernen oder Problemlösen entstehen. Im Video wird betont, dass kognitive Belastungen, wie der Durchführung von蹲下, während man sich betreibt, die Gehirn stärken kann.

💡Oxydierungsversagen

Oxydierungsversagen bezieht sich auf die Situation, in der der Körper durch Mangel an Sauerstoff betroffen wird, was zu variousen gesundheitlichen Problemen führen kann. Im Video wird betont, dass Oxydierungsversagen durch extreme Sports wie Free Diving, Skydiving oder Hochfrequenz-Bergsteigen als kognitiver Stressor verwendet werden können, um den Gehirn zu belasten und seine Reaktionsmechanismen zu testen.

💡Gewichtloser

Gewichtloser ist ein Begriff, der die Situation beschreibt, in der die Bewegungsfähigkeit der Menschen im Alltag, insbesondere im OUTER, durch die Verluste der Muskulatur und der Muskelkraft reduziert wird. Im Video wird betont, dass inaktiver Zustand, wie bei der Beseitigung der Bewegungsfähigkeit durch das Halten von Füßen, die Neurogenesis im Gehirn reduziert werden kann, was die Notwendigkeit des Physical Exercises hervorhebt, um die Gesundheit des Gehirns zu verbessern.

💡Neurogenesis

Neurogenesis bezieht sich auf den Prozess, in dem neue Neuronen im Gehirn entstehen, was bei Säuergestörten und in der Erwachensphase der Embryonalen und im Erwachensphase der Erwachsenen bei Tieren und beim Menschen stattfindet. Im Video wird betont, dass inaktiver Zustand, wie bei dem Halten von Füßen, die Anzahl der Neuronen im Gehirn reduzieren kann, was die Notwendigkeit, Physical Exercise zu betreiben, um die Gesundheit des Gehirns zu erhalten, hervorhebt.

💡Gesundheit des Gehirns

Gesundheit des Gehirns bezieht sich auf die Gesundheit und Funktionalität des Gehirns, die durch verschiedene Faktoren beeinflusst wird, darunter Ernährung, Stress, Gesundheit und Physical Exercise. Im Video wird betont, dass Physical Exercise, insbesondere durch蹲下, die Gesundheit des Gehirns verbessern kann, da es die Blutflüssigkeit im Gehirn und somit die kognitiven Fähigkeiten verbessert.

💡Kognitive Fähigkeiten

Kognitive Fähigkeiten beziehen sich auf die Fähigkeiten des Menschen, Informationen zu verarbeiten, zu entscheiden und zu erinnern. Dies umfasst Fähigkeiten wie Erinnern, Lernen, Problemlösen und Synthesieren von Informationen. Im Video wird betont, dass Physical Exercise, insbesondere durch蹲下, die kognitive Fähigkeiten verbessern kann, da es die Blutflüssigkeit im Gehirn und somit die kognitiven Fähigkeiten verbessert.

💡Gesundheit

Gesundheit bezieht sich auf das allgemeine Wohlbefinden, das durch gesunde Lebensweise, Ernährung und gesunde Lebensweisen hergestellt werden kann. Im Video wird betont, dass Physical Exercise, insbesondere durch蹲下, die Gesundheit des Gehirns verbessern kann, da es die Blutflüssigkeit im Gehirn und somit die Gesundheit des Gehirns verbessert.

Highlights

人类大脑的进化导致了其体积变大，运行成本高昂，类似美国悍马车，耗能巨大。

身体锻炼可以增加大脑的血流，对抗神经退行性疾病。

锻炼的类型、频率和强度是研究的关键问题。

即使体能不佳或无法进行高强度锻炼的人，控制性下蹲也能成为一种有效的干预措施。

实验室研究正在探索不同类型的锻炼及其强度和持续时间，以找到最佳的适应点。

科技进步使得科学家能够观察身体活动如何对大脑产生益处。

通过测量颈部、头部和颅骨的血流，可以了解身体活动对大脑的影响。

不需要高强度锻炼也能获得针对性的好处，下蹲站立时血流在大脑中的摆动有助于刺激血管内皮。

下蹲站立的简单动作可以测试大脑的'减震器'，促进认知、记忆和学习能力的提高。

进行三分钟蹲站训练，一个月内可以观察到血流进入大脑的速度有所提高。

在进行下蹲锻炼时加入认知负荷，如阅读或解谜，可以进一步提高大脑血流。

极端运动，如自由潜水、跳伞和高海拔登山，可以作为压力源来测试大脑的极限。

大脑对氧气的敏感性使得在高海拔地区进行锻炼时，血流增加，大脑不断进行补偿。

通过极端运动模型，可以观察大脑如何响应，这有助于了解如何治疗痴呆症或实现长期太空任务。

在太空中，由于重力的缺失，血液流向头部，可能导致长期压力增加和视力问题。

意大利研究人员通过让小鼠后腿悬挂的模型，研究了长时间不动对大脑的影响。

研究发现，长时间不活动会导致神经发生减少，神经干细胞数量下降70%。

不活动减少了大脑的血流，氧气不足可能对大脑造成严重后果。

身体活动是目前唯一已知的对抗大脑问题的对策，我们才刚刚开始探索其对大脑的潜在影响。

Transcripts

From an evolutionary perspective, we've evolved really big brains

that are especially expensive to run.

You know, they're almost like an American Hummer.

They're very, very big, they're very inefficient,

and they cost a lot of energy to keep going, even at rest.

And we're especially interested in physical exercise because we know

that with physical activity, we can increase blood flow to the brain.

There's no curative treatment for neurodegeneration.

So exercise has emerged as a very, very powerful countermeasure.

And the big question is how much, what type, how often?

What we're identifying there is that especially for people that aren't

in particularly great shape or they can't exercise, perform anything

that's terribly exertional, controlled squat

just this using gravity can be quite a useful intervention.

Much of what we're doing in the lab is trying to push different

aspects of exercise in terms of the type of exercise and

the intensity and the duration, trying to almost hit that

sweet spot where we can see maximised, optimised adaptation.

Recent advances in technology have allowed scientists to

actually see how physical activity benefits the brain.

We can measure blood flow to the brain through the neck,

through the head, through the skull.

What we're showing in our research is that you don't have to be huffing

and puffing and doing hard exercise in order to gain targeted benefit.

So the great thing about squatting is when you stand up, you're working

against gravity. When you go down, you're working with gravity.

And what happens is blood flow to the brain swings high and low.

So the up down, up down.

You're almost testing the shock absorbers of a car.

Here you're testing the shock absorbers of the brain.

And it's that swinging of flow that we think stimulates the vascular endothelium,

the inner lining of the vessel, to release all of the good stuff that

we need to drive some of the things like an improvement in mental ability,

mental gymnastics to cognition, memory and learning, as an example.

Your ability to remember, to sync, to solve problems, to ask questions.

You can squat stand for three minutes on, three minutes off.

If we use it as a training stimulus for up to about a month,

four to five times a day, three to four times a week, we can see an

improvement in the measurements that we make that tell us how quickly

blood is coming into the brain when it's challenged, and actually more so

than some of the standard steady state exercise interventions that

would require you to exercise maximally for, say, 30 to 40 minutes.

You can even throw another layer to your exercise routine

to push your brain further.

As you're doing squats, you see people in the gym

reading or even doing crosswords as they're exercising.

So there you've got a double whammy.

And what we do know is that we can further improve flow to the brain

by providing what we call a cognitive stressor, a cognitive load.

Oxygen deprivation experienced in some extreme sports can

also be used as a stressor to push the brain's limits

and to understand how its defence mechanisms work.

As a former athlete himself,

Dr Damian Bailey is a subject in his own research.

You've got to practice what you preach.

We use a whole range of extreme sports where we can challenge

the brain in order to gain different insight into these mechanisms.

Things like free diving, you know, a single breath,

no oxygen. Skydiving, you know, stress and less oxygen.

High altitude mountaineering, lots of activity, less oxygen.

We're so sensitive to oxygen lack.

So when we go, for example, at the high altitude to extreme altitudes,

extremely low levels of oxygen, we get this increase in flow.

So the brain is compensating all of the time.

It's a bit like a tightrope walker.

You know, you're walking across this what we call bio energetic tightrope.

You've got to make those necessary adjustments

in order to stay on the tightrope.

These models are great ways of poking the brain to see how it responds.

Tracking these brain's responses might shed light not only on

how to treat illnesses like dementia,

but also on how to make long term space missions possible.

The brain is especially sensitive to changes in gravity.

You can take gravity away completely in space, right?

And what happens is blood flows up to the head and you've only got to

look at astronauts puffy faces, red, puffy, swollen faces and skinny legs.

And one of the potential complications with that is that

over the long term, this can raise potentially raise pressure inside

the brain and that can influence your vision. And this is a big problem.

In fact, this is one of the biggest problems that we're battling with

and looking to do experiments to try to understand and to solve

and develop countermeasures for a man or woman flight to Mars.

Italian researchers have developed a model

with mice to investigate this topic.

We thought: what happens when you cannot move

because there are situations, such as now, where people are

on the couch for many months because there is the restriction due to COVID

or because they are sick or they have to stay in space for many months.

The mice's hind legs were suspended, but the front legs were left free.

This meant that although the animals were unable to move,

they could still feed themselves.

After 14 days of the unloading,

we found that the neurogenesis of this model is decreased.

In fact, they found a staggering 70 percent decrease

in the number of neural stem cells compared to a control group.

We always think about circulation, about bones,

but we have to also think about the brain performance.

Inactivity reduces blood flow to the brain,

and not getting enough oxygen can have dire consequences.

When things go wrong with the brain,

you only need a very small window in order to induce damage.

So that's why we're interested in physical activity.

It's the only countermeasure out there at the moment, and we're just

starting to scratch the surface as far as the brain is concerned.