Foredrag holdt på NRKs fagdag 4. juni 2009

1. NRK fagdag 4.juni 2009
“Trening og hjernehelse”
Linda H. Bergersen
Anatomy, Institute of Basic Medical Sciences &
Centre for Molecular Biology and Neuroscience
University of Oslo

2. Hva består hjernen av?
 78% vann, 10% fett, 8% proteiner, 1% karbohydrat, 3% andre
bestanddeler
 Alle dyr har et nervesystem
 Alle pattedyr hjerner er bygd opp på samme måte
 Menneskehjernen er mer kompleks enn andre hjerner
Darwin, Charles, 1809-1882
“On the Origin of Species by Means of
Natural selection, or the Preservation of
Favoured Races in the Struggle for
Life”.

3. To be or not to be…….
I hjernen starter alle viljestyrte bevegelser….
I hjernen kommer alle sanseinntrykk til bevissthet…
Hjernen er ansvarlig for tankevirksomhet, hukommelse,
intelligens og følelser……

4. 1.3 Kg 4.5 Kg
Sammenlignet med dyrene har mennesket svært stor hjerne i forhold til kroppsstørrelsen……

5. Storhjernehalvdelene er delt inn i fire lapper.
Lappene har spesifikke men også Pannelappen:
overlappende arbeidsoppgaver koordinasjon,
orddannelse, initiativ,
Isselappen: språk, spontanitet,
bidrar til å assosiasjonsområder
gjenkjenne form og
romplassering av
gjenstander,
kroppsoppfatning
Bakhodelappen:
Syn
Tinninglappen: hukommelse,
romforståelse, hørsel,
Lillehjernen:
språkforståelse, lukt, følelser
planlegging og kontroll
av bevegelse, balanse og
likevekt

6. Hjernen er alene
fantastisk……
 Hjernen består av 100 milliarder (1011)
nerve celler
 Hver nervecelle har forbindelse med
~10000 andre
 Det totale antallet forbindelser i hjernen
er ~1015 som kan sammenlignes med
antall blader i regnskogen i Amazonas
 Vi mister nerveceller hele tiden. 1
nervecelle per sekund. 31 millioner per
år.
 Tilsvarer en reduksjon på gjennomsnittlig
2 % i løpet av et liv.

7. Hvordan ser en nervecelle ut?

8. Nervecellen
En nervecelle har til
oppgave å danne og lede
nerveimpulser.

9. Nervecellene er spesialiserte
Denrittene er mange og
med mange forgreninger.
Det er nervecellens
motagerapparat for
informasjon fra andre
nerveceller

10. Aksonet
(nervefiberen)
Axonet er som en lang
kabel.
Mange aksoner er isolert
med en fettholdig
myelinskjede
Den elektriske
nerveimpulsen flytter seg
bortover aksonet til
nerveenden

11. The nerve impulse travels at
high speed – 120 m/sec
 Det er helt avgjørende at
farten til elektriske nerve
impulser er rask
 De raskeste nerveimpusene
har en fart på 120 m/sek
(=432km/h). Raskere enn
en Formel 1 bil. For at de
elektriske impulsene skal
være raske må aksonet
(nervefiberen ) være isolert
med myelin (fettlag)

12. Myelin
 I multippel sklerose ødelegges
gradvis myelinet slik at
nervecellene ikke kan sende
elektriske impulser effektivt
mellom hjernen og kroppen.
 The combined length of myelinated nerve fibres
in the brain is 180000km – half the distance
from the earth to the moon

13. Hva er en synapse?
Nervecellene ligger
ikke helt inntil
hverandre! En
nervecelle er atskilt
fra neste
nervecellecelle med
en væskefylt spalte.

14. SYNAPTISK
SIGNAL
OVERFØRING
Ca2+
Aleksander Talgøy
Holten, PhD, MD

15. HVIT OG GRÅ SUBSTANS
GRÅ SUBSTANS: Områder med mange nerveceller.
HVIT SUBSTANS: Bunter av nerveutløpere som forbinder de ulike hjerneområdene.
hjernebjelken

16. Hvordan kan vi opprettholde hjernens
funksjon?
Use it – or loose it! “Brukspress”
Fysisk aktivitet er godt for hjernen.

17. Fysisk aktivitet og regelmessig
trening styrker hjernen (flere
grunner til å være fysisk aktiv)
Fysisk aktivitet gir en generell helseeffekt: reduserer blodtrykk,
begrenser overvekt, motvirke fett og kalkavleiringer i blodårer.
Trening beskytter hjernen mot for tidlig aldring og degenerative
hjerne sykdommer som Alzheimers og Parkinsons sykdommer.
Fysisk aktivitet øker også ytelsen til den friske hjernen.
Fysisk aktivitet øker evnen til kunnskapslæring.

18. Marcus Tullius Cicero skrev allerede før Kristi fødsel ”Det er mosjon alene som
holder humøret oppe, og legemet i vigør”.

19. John Adams, USAs 2. president sa: ”Mosjon gir styrke og liv til alle kroppens og
sinnets funksjoner. Den sprer glede og tilfredshet i våre sinn og gjør oss beredt til
alle slags ytelser og alle slags gleder”.

20. Henry Ford (1863-1947) : Ӂ trene
er tull. Hvis du er frisk, trenger
du det ikke, og hvis du er syk,
skal du ikke gjøre det”.

21. Å være i bevegelse er naturlig……
Å være i bevegelse har vært en naturlig del av
bondekulturen.
Det er først de siste 50 årene at vår livsstil er
sittende. Å være i bevegelse er godt for hjernen. Å
gå (jogge, løpe) seg en tur gir ofte en følelse av ”å
tenke klarere”
Forsøk både med dyr og
mennesker viser at hjernen
virker bedre hos fysisk
aktive enn hos inaktive
individer

22. Hippocampus (på innsiden/undersiden av
tinninglappen)

23. Hva skjer i hjernen når vi trener?
Selv hos voksne dannes det nye nerveceller i hippocampus, et område i
hjernen som er nødvendig for læring.
Hvis hippocampus blir ødelagt, kan du lese den samme avisen til frokost hver dag.
Du husker verken hva du leste eller spiste.

24. Hva skjer i hjernen når vi trener?
Det viser seg at fysisk aktivitet og trening øker nydannelse av nerveceller i
hippocampus, og samtidig bedrer hukommelse og evnen til å lære nytt – enten
det er golf, tango eller et nytt språk.

25. ”SLIK HA OSS GJORT I ÆLLE ÅR”……..

26. Exercise induces new cells, growth factors,
and excitatory synaptic receptors
 Nervevekstfaktorer, BDNF
 NMDA type glutamate receptor: subunit NR2B
 AMPA type glutamate receptor: subunit GluR5
 Grønn = nerveceller (NeuN)
 Blå = glial celler (S100b)
 Rød = nylig dannede nerveceller (BrdU)
Farmer et al. (2004) Neuroscience

27. 3 måneder med utholdenhetstrening hos
friske voksne mennesker MRI viser økt blodvolum i gyrus
dentatus i hippocampus

29. Hva skjer i hjernen når vi er fysisk
aktiv?
 Fysisk aktivitet øker tettheten av hårrørsårer i
hjernen.
 Fysisk aktivitet øker nydannelse av nerveceller i
(gyrus dentatus) hippocampus.
 Fysisk aktivitet fører til flere og mer koplekse
dendritter med flere spinae.

30. Overlever de nydannede nervecellene
ved kun å drive fysisk aktivitet?
 Fysisk aktivitet kan flerdoble nydannelsen av
celler mens brukspress på hjernen til å oppleve
og å gjøre nye ting øker sannsynligheten for at de
nydannete cellene overlever (Olson et al. 2006
Hippocampus).
 Start/Fortsett med å være allsidig og vitebegjærlig
 Bruk hjernen til å lære noe nytt

31. Mange bruker trening som redskap for å bedre humøret.
Depressiv sykdom kan skyldes redusert
nydanning av nerveceller i gyrus dentatus
(hippocampus).
Antidepressiva så vel som elektrosjokk
øker nydannelse av nerveceller. Latensen
er gjerne opp til 6 uker for effekt av disse
terapiformene.
Fysisk aktivitet bedrer stemningsleie,
trolig gjennom samme mekanismer, og
har i tillegg raskere innsettende gunstige
effekter ved depresjon (Ernst et al. 2006 J
Psychiatry Neurosci).

32. Antidepressiv behandling øker produksjonen av
endorfiner
som så øker produksjonen av
nervevekstfaktorer
som igjen øker nydannelsen av
nerveceller
Det viser seg nå at fysisk aktivitet og trening virker
via de samme mekanismene. I tillegg har fysisk
aktivitet også raskere innsettende gunstig virkning
på psyken – og få bivirkninger.

33. Hvor mye må du trene?
 Litt er mye bedre enn
ingenting. Men pulsen må
opp for å påvirke en bedre
næringstilførsel til
nervecellene.
 Fysisk aktivitet øker
blodstrømmen i hjernen.
Jo mer jo bedre gjelder ved lave
og moderate treningsdoser,
men kurven flater ut.
 Nivået av nervevekstfaktorer
fortsetter å øke under
regelmessig trening over flere
måneder.

34. Hvor mye må du trene?
 For nervevekstfatorene kan du
oppnå optimal effekt allerede ved
trening annenhver dag, men
perspektivet er livslangt, det gjelder
i alle aldere.
 Uansett forutsetninger – kondisjon,
vekt, handicap – kan alle finne sin
treningsform å dra nytte av.
 Selv om du har vært forhindret i å
trene en periode, har du fortsatt
gunstig effekt av tidligere trening,
slik tilfellet er med muskelcellene.

36. Vi står foran en eksplosjon i antall eldre og i
aldersrelaterte sykdommer.
Fysisk aktivitet og
brukspress på hjernen
kan gi mildere
symptomer på
hjerneinfarkt
Fysisk aktivitet og
brukspress på hjernen
kan utsette
Alzheimers sykdom

37. Telomerlengder
Blodprøver kan fortelle hvor gammel
du blir
The Lancet (vol 361, p 393 2003)

38. Kromosomer er navnet vi har
gitt på de små pakkene DNA er
nøstet sammen i inne i
cellekjernen
I enden av disse DNA
nøstene sitter telomerene

39. Når en celle deler seg, kopierer
først kromosomene seg selv, før
de deler seg
Ved hver celledeling blir
telomerlengdene kortere,
inntil de når en kritisk
grense……..
Telomerenes lengde sier noe om hvor langt kroppen har kommet i
aldringsprosessen

40. Telomerlengde sammenheng med
livslengde?
 En gruppe forskere  Dette var første
undersøkte (i år gangen det ble vist at
2003) 20 år gamle telomerlengden
blodprøver og fant at hadde sammenheng
lengden på med livslengden
telomerene er en  Resultatet støtter
indikator på hvorvidt hypotesen om at
en person vil kunne gradvis nedkorting
leve lenge etter av telomerene er
nådde 60 år. med på å bestemme
 Lengst når vi skal dø.
telomerlengde-
høyest levealder

41. Medfører dette riktighet-åpner det muligheten
for å forlenge livet ved å forlenge
telomerlengden
• Hvordan skal jeg forlenge telomerlengden?

42. Hvordan utsette aldringen?
• The Association Between Physical Activity in Leisure Time
and Leukocyte Telomere Length
• Lynn F. Cherkas, PhD; Janice L. Hunkin, BSc; Bernet
S. Kato, PhD; J. Brent Richards, MD; Jeffrey P. Gardner, PhD; Gabr
Surdulescu, MSc; Masayuki Kimura, MD, PhD; Xiaobin
Lu, MD; Tim D. Spector, MD, FRCP; Abraham Aviv, MD
• Arch Intern Med. 2008;168(2):154-158.

43. Undesøkelsen tar for seg 2401
frivillige tvillingpar (alder18-81år)
• (2401 white twin volunteers, comprising 2152 women and 249 men)
• Spørreskjema:
1:Ditt fysiske aktivitetsnivå de siste 12 mnd
• Røykevaner
• Kroppmasseindeksen blir målt (BMI)
• Sosioøkonomiske status
• I tillegg taes det blodprøver for å kunne undersøke telomerlengden i de
hvite blodcellene
• Telomerlengden i hvite blodceller brukes som en markør for biologisk
aldring

44. Som forventet fant forskerne at telomerene ble kortere
med alderen
(21 nukleotider pr år)
De som var minst fysisk aktive hadde kortere telomerlengder i
hvite blodceller enn de som var mer aktive.
Forholdet mellom telomerlengden og fysisk aktivitetsnivå forble
signifikant etter å ha korrigert for kroppsmasseindeks,
røyking, sosioøkonomiske status og fysisk aktivitetsnivå på
jobben.
Gjennomsnittsforskjellen mellom de som var mest aktive og de
som var minst aktive var 200 nukleotider.

45. 10 år yngre……i fysisk
alder
• De mest aktive hadde 200 minutter med
fysisk aktivitet i uka-
• Fordelt på en uke betyr det 30 min fysisk
aktivitet hver dag
• En times trening 3 dager i uka
• De mest aktive hadde telomerer på samme
lengde som 10 år yngre stillesittende
individer

46. Mat som er godt for hjertet er også
godt for hjernen.
 Brokkoli  Laks
 Spinat
 Fet fisk  Ørret
 Kalkun  Makrell
 Cottage cheese
 Banan  Tunfisk
 Frukt, bær og nøtter  Sild
 Grønnsaker
 Grove kornprodukter  Tran
 Kaffe (traktet) i moderate
mengder(3 kopper)
 Rødvin i moderate mengder (ett
glass)

47. Myelin
 Hvis du brenner deg på fingrene er det
svart viktig at du trekker til deg hånden
raskt.
 Nerveceller sender sine signaler raskt
via nervefiberutløperen og er dekket av
et hvitt fettlag som vi kaller myelin.
Myelinet virker som isolasjon rundt en
elektrisk ledning og får nervesignalene
til å gå 20 ganger raskere enn om
myelinet ikke var der.
 I multippel sklerose ødelegges gradvis
myelinet slik at nervecellene ikke kan
sende elektriske impulser effektivt
mellom hjernen og kroppen.
 The combined length of myelinated nerve fibres
in the brain is 180000km – half the distance
from the earth to the moon

48. Glia
 Neurons are the ’main
cells’ of the brain
 Glial cells comprise
’supporting’ cells of several
kinds – named after Greek
glia = ’glue’
 Glial cells are ~10 times as
many as neurons

49.  Når nerveimpulsen når
nerveterminalen åpnes
Synapsen
spenningsavhengige
kalsium-kanaler.
 Kalsium kommer inn i Kalsium
nerveterminalen og gjør at
 blærer som er fylt med
signalstoffer smelter
sammen med
 nerveterminalmembranen
frigør blærenes innhold ut i
den synaptiske spalten, hvor
det aktiverer
 mottagerapparatet på neste
nervecelle (dendritten).

51. kontroll
kontroll