Svømning giver hjernen et boost

Det er ingen hemmelighed, at aerob træning er sundt for kroppen og kan hjælpe med at afværge en del af tidens og aldringens tand.

Nu indikerer en voksende mængde forskning, at svømning desuden kan give hjernesundheden et unikt boost.

Regelmæssig svømning har vist sig at forbedre hukommelse, kognitiv funktion, immunrespons og humør.

Svømning kan også hjælpe med at reparere skader fra stress samt skabe nye neurale forbindelser i hjernen.

Men forskere forsøger stadig at afdække, hvordan og hvorfor især svømning frembringer disse hjerneforstærkende effekter.

Hop i poolen!

Jeg er neurobiolog uddannet i hjernefysiologi, fitnessentusiast og mor, og jeg tilbringer mange timer ved den lokale svømmepøl i løbet af sommeren.

Det er ikke usædvanligt at se børn plaske og svømme lystigt, mens deres forældre soler sig på afstand - og jeg har selv været én af de forældre, der observerede svømmepølen fra sidelinjen masser af gange.

Men hvis flere voksne kendte til de kognitive og psykiske sundhedsmæssige fordele ved svømning, ville de måske være mere tilbøjelige til at hoppe i poolen sammen med deres børn.

Nye, forbedrede hjerneceller og forbindelser

Indtil 1960'erne troede forskere, at antallet af neuroner (nerveceller i hjernen, red.) og såkaldte synaptiske forbindelser i den menneskelige hjerne var begrænset, og at disse hjerneceller ikke var til at erstatte, når først de var beskadiget.

Men den idé blev afkræftet, da forskerne begyndte at se rigeligt med evidens for dannelsen af neuroner - såkaldt neurogenese - i voksne hjerner hos mennesker og andre dyr.

Nu er der klar evidens for, at aerob træning kan bidrage til neurogenese og spille en central rolle i at hjælpe med at vende eller reparere skader på neuroner og deres forbindelser hos både pattedyr og fisk.

Forskning viser, at ændringerne som reaktion på træning hovedsagligt sker gennem øgede niveauer af et protein kaldet 'brain-derived neurotrophic factor' (BDNF).

Reducerer angst og depression

Den neuroplasticitet (den faglige betegnelse for hjernens evne til at ændre sig), som proteinet stimulerer, har vist sig at øge kognitiv funktion, blandt andet indlæring og hukommelse.

Studier hos mennesker har fundet en stærk sammenhæng mellem koncentrationen af BDNF, der cirkulerer i hjernen, og en stigning i størrelsen på hippocampus (hjerneområdet, der er ansvarlig for læring og hukommelse).

Et øget niveau af BDNF har også vist sig at skærpe kognitiv præstation samt hjælpe med at reducere angst og depression.

Forskere har desuden observeret humørforstyrrelser hos patienter med en lavere koncentration af BDNF.

Aerob træning fremmer også frigørelsen af specifikke kemiske budbringere kaldet neurotransmittere (kemiske stoffer, som frigøres i synapser og overfører signalet fra en neuron til en anden neuron, red.)

Forbedret hukommelse, humør samt kognition

En af disse neurotransmittere er serotonin, som - når det er til stede ved forhøjede niveauer - reducerer depression og angst samt løfter humøret.

I studier med fisk har forskerne observeret forandringer i generne, der er ansvarlige for at øge koncentrationen af BDNF samt forbedret udvikling af de såkaldte dendritiske 'spines' - fremspring på dendritterne, som er den del af nervecellen, der modtager impulser fra andre nerveceller - efter otte ugers træning i forhold til kontrolgrupper .

Dette stemmer overens med studier blandt pattedyr, hvor kan øge den neuronale spine-densitet. Disse ændringer har vist sig at bidrage til forbedret hukommelse, humør samt forbedret kognition hos pattedyr.

Den større spine-densitet hjælper neuroner med at opbygge nye forbindelser og sende flere signaler til andre nerveceller. Gentagelse af signalerne kan styrke forbindelserne.

Hvorfor er svømning noget særligt?

Forskerne ved endnu ikke, hvad det er, som gør svømning til noget helt specielt, men de er ved at nærme sig svaret.

Vi har længe kendt til de kardiovaskulære fordele ved svømning. Fordi svømning involverer alle de store muskelgrupper, skal hjertet arbejde hårdt, hvilket øger blodgennemstrømningen i hele kroppen. Det fører til dannelsen af nye blodkar, en proces kaldet angiogenese.

Den større blodgennemstrømning kan også føre til en stor frigivelse af endorfiner - hormoner, der fungerer som naturlig smertelindring i hele kroppen.

Denne stigning medfører den følelse af eufori, der ofte følger i kølvandet på træning.

Reducerer de kognitive effekter som følge af aldring

Det meste af forskningen, der arbejder på at forstå, hvordan svømning påvirker hjernen, er blevet udført med rotter, som er en god laboratoriemodel på grund af deres genetiske og anatomiske lighed med mennesker.

Et studie med rotter viste, at svømning stimulerer hjernestier, der undertrykker betændelse i hippocampus og hæmmer apoptose - en proces, hvorved celler ødelægger sig selv.

Studiet viste også, at svømning kan hjælpe med at understøtte neuronernes overlevelse samt reducere de kognitive effekter af aldring.

Selvom forskerne endnu ikke kan visualisere celledød og neuronal overlevelse hos mennesker, observerer de dog lignende kognitive resultater.

Svømming forbedrer kort- og langtidshukommelsen

Et af de mere spændende spørgsmål er, hvordan svømning specifikt forbedrer kort- og langtidshukommelsen.

For at afdække, hvor længe de gavnlige effekter varer, trænede forskerne rotterne til at svømme i 60 minutter dagligt 5 dage om ugen.

Holdet testede derefter rotternes hukommelse ved at få dem til at svømme gennem en vandlabyrint indeholdende seks passager, hvoraf en havde en skjult platform.

Rotter fik lov at svømme frit seks gange for at finde den skjulte platform. Efter bare syv dages svømmetræning så forskere forbedringer i både kort- og langtidshukommelsen baseret på en reduktion i mængden af fejl, som rotterne foretog hver dag.

Klar kognitiv fordel ved at svømme i alle aldre

I følge forskerne kan dette boost i kognitiv funktion danne grundlag for brug af svømning som en måde at reparere lærings- og hukommelsesskader forårsaget af neuropsykiatriske sygdomme hos mennesker.

Selvom der er et stort spring fra studier med rotter til mennesker, producerer forskning med mennesker lignende resultater, der indikerer en klar kognitiv fordel ved at svømme for alle aldre.

I eksempelvis et studie, der så på svømningens effekt på mental skarpsyn hos ældre, konkluderede forskere, at svømmerne havde forbedret mental hastighed og opmærksomhed sammenlignet med ikke-svømmere.

Dette studies forskningsdesign var imidlertid begrænset, da det ikke var randomiseret, så deltagerne, der svømmede før studiet, muligvis havde en uretfærdig fordel.

20 minutters brystsvømning forbedrede kognitiv funktion

Et andet studie sammenlignede kognition mellem unge voksne 'landbaserede' atleter og svømmere.

Selvom opholdet i vandet ikke i sig selv gjorde en forskel, fandt forskerne, at 20 minutters brystsvømning med moderat intensitet forbedrede kognitiv funktion i begge grupper.

Børn får også et boost af svømning

De hjerneforstærkende fordele ved svømning ser også ud til at booste læring hos børn.

En anden forskergruppe så for nylig på sammenhængen mellem fysisk aktivitet, og hvordan børn tilegner sig et nyt ordforråd. Forskerne lærte børn i alderen 6-12 år navnene på ukendte genstande.

Derefter testede de nøjagtigheden i at genkende ordene efter tre minutter med tre forskellige aktiviteter:

• Farvelægning (hvileaktivitet)
• Svømning (aerob aktivitet)
• CrossFit-lignende øvelse (anaerob aktivitet)

De fandt, at børnenes nøjagtighed var markant højere for ord, der blev lært efter svømning sammenlignet med farvelægning og CrossFit, hvilket resulterede i det samme niveau af genkendelse.

Det viser en klar kognitiv fordel ved svømning versus anaerob træning, selvom studiet ikke sammenligner svømning med andre aerobe øvelser.

Ungdommens kilde?

Fundene indikerer, unge hjerner under udvikling har stor gavn af svømning i selv korte perioder.

Detaljerne omkring den eller de påkrævede tider, svømmestil og hvilke kognitive adaptioner og stier, der aktiveres ved svømning, er stadig ved at blive udarbejdet, men neuroforskere er kommet meget tættere på at føre alle ledetrådene sammen.

I flere århundreder har vi været på jagt efter ungdommens kilde. Svømning er måske det tætteste, vi kommer.

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.