- In einer sechsmonatigen Intervention mit gesunden älteren Erwachsenen im Alter von 63 bis 80 Jahren war Tanztraining, bei dem fortlaufend neue Choreografien gelernt wurden, mit einer breiteren Zunahme des Hirnvolumens verbunden als ein in der Intensität angepasstes, repetitives Fitnesstraining
- Beide Gruppen trainierten zweimal pro Woche 90 Minuten lang bei vergleichbarer kardiovaskulärer Belastung; Tanzen erforderte jedoch kontinuierlich das Lernen von Bewegungs-, Rhythmus- und Raumsequenzen, während die Sportgruppe repetitive Übungen mit Schwerpunkt auf Radfahren, Kraftausdauer und Beweglichkeit absolvierte
- In der Tanzgruppe zeigten sich Volumenzunahmen der grauen und weißen Substanz in mehr Bereichen, darunter Gyrus cinguli, Insula, Corpus callosum und sensomotorischer Cortex; in der Sportgruppe waren stärkere Zunahmen vor allem im Kleinhirn und in visuell assoziierten Arealen zu sehen
- Beide Gruppen verbesserten ihre aerobe Fitness, einige Aufmerksamkeitsfunktionen und das visuell-räumliche Gedächtnis, doch Unterschiede in der kognitiven Leistung zwischen den Gruppen waren nicht signifikant; ein Anstieg des BDNF im Plasma wurde nur in der Tanzgruppe beobachtet
- Bei der Interpretation sind die kleine Stichprobe, unkorrigierte Statistiken in der MRT-Analyse, die Stichprobe gesunder und hoch motivierter älterer Erwachsener sowie einige Grenzen der VBM bei der Bewertung von Strukturen zu berücksichtigen
Forschungsfrage und Studiendesign
- Altern ist vor allem im präfrontalen und temporalen Cortex mit einer Abnahme des Hirnvolumens verbunden; betroffen sind sowohl graue als auch weiße Substanz
- Auch das Gehirn älterer Erwachsener kann Neuroplastizität zeigen, sodass Interventionen wie Bewegung oder Lernen potenziell altersbedingten Hirnveränderungen entgegenwirken können
- Tierstudien zeigen die stärksten und nachhaltigsten Effekte auf adulte Neuroplastizität, wenn körperliche Aktivität mit sensorischer Anreicherung kombiniert wird
- Tanzen verbindet körperliche Aktivität mit sensorischen, motorischen und kognitiven Anforderungen und kann daher beim Menschen als Training gelten, das einer solchen kombinierten Intervention nahekommt
- Die Forschenden entwickelten ein auf gesunde ältere Erwachsene zugeschnittenes anspruchsvolles Tanzprogramm und verglichen es mit einem klassischen Fitnesstraining mit angepasster kardiovaskulärer Intensität
Teilnehmende und Interventionsbedingungen
- 62 Personen, die auf lokale Anzeigen reagiert hatten, wurden gescreent; schließlich wurden 52 ältere Erwachsene im Alter von 63 bis 80 Jahren zufällig der Tanzgruppe oder der Sportgruppe zugeteilt
- Nach Ausschluss von Personen, die während des Trainings ausstiegen oder das Anwesenheitskriterium von 70 % nicht erfüllten, wurden für die finale Analyse vollständige Daten von 38 Personen verwendet
- Tanzgruppe: 20 Personen
- Sportgruppe: 18 Personen
- Die Bedingungen beider Gruppen waren hinsichtlich Intensität, Häufigkeit und Dauer nahezu identisch gestaltet
- zweimal pro Woche
- 90 Minuten pro Einheit
- insgesamt 6 Monate
- beide Gruppen wurden als Gruppenprogramme durchgeführt; auch die Sportgruppe erhielt musikalische Begleitung
- In jeder Trainingseinheit wurde die Herzfrequenz nach dem Aufwärmen, während des Hauptteils und nach dem Cool-down gemessen, um die Trainingsbelastung zu kontrollieren
Unterschiede zwischen Tanztraining und repetitivem Sporttraining
- Das Tanztraining war darauf ausgelegt, kontinuierlich neue Bewegungsmuster und Choreografien zu lernen
- Die Teilnehmenden mussten unterschiedliche Rhythmen und Schrittfolgen im Raum behalten und ausführen
- Sie mussten den Choreografien unter Genauigkeits- und Zeitdruck folgen
- Es bestand aus zwei Blöcken zu je drei Monaten; jeder Block umfasste line dance, jazz dance, rock ’n’ roll, Latin-American dance und square dance
- Im zweiten Block erhöhten komplexere Bewegungen und ein schnelleres Musiktempo die Koordinationsanforderungen und den Zeitdruck
- Das Sporttraining bestand aus repetitiven Übungen gemäß Leitlinien für Gesundheitssport
- Jede Einheit bestand aus drei Teilen: Ausdauer, Kraftausdauer und Beweglichkeit
- Das Ausdauertraining wurde auf einem Fahrradergometer mit individuell festgelegter Zielherzfrequenz durchgeführt
- Für das Kraftausdauertraining wurden unter anderem Langhanteln, Gummibänder, Redondo ball, Gymnastikstäbe und Fitnessbälle verwendet
- Bewegungen, die Arme und Beine kombinierten, wurden vermieden, um die Koordinationsanforderungen gering zu halten
Messmethoden
- Strukturelle MRT-Aufnahmen wurden mit einer T1-gewichteten MPRAGE-Sequenz auf einem 3-Tesla-Scanner Siemens MAGNETOM Verio aufgenommen
- Für die MRT-Analyse wurde eine für paarweise Gruppenvergleiche in Längsschnittstudien entwickelte Methode der voxel-based morphometry (VBM) verwendet
- Die in SPM 12 implementierte Methode ist darauf ausgelegt, Verzerrungen zu reduzieren, die durch asymmetrische Verarbeitung zwischen Messzeitpunkten entstehen können
- Volumenänderungen der grauen und weißen Substanz wurden direkt zwischen Tanzgruppe und Sportgruppe verglichen
- BDNF wurde sowohl im Serum als auch im Plasma gemessen; die Blutentnahme erfolgte morgens nüchtern
- Die kognitive Bewertung umfasste Aufmerksamkeit, Verarbeitungsgeschwindigkeit, verbale Flüssigkeit, Kurzzeit- und Arbeitsgedächtnis, verbales episodisches Gedächtnis sowie visuell-räumliches Gedächtnis
- Die körperliche Fitness wurde mit dem fahrradergometerbasierten PWC130-Test bewertet
Veränderungen der Hirnstruktur
- Vor der Intervention gab es beim Volumen der grauen und weißen Substanz keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen
- Die Tanzgruppe zeigte gegenüber der Sportgruppe in mehreren frontalen und temporalen Cortexarealen größere Volumenzunahmen der grauen Substanz
- anterior cingulate cortex
- medial cingulate cortex
- left supplementary motor area
- left precentral gyrus
- left medial frontal gyrus
- left insula
- left superior temporal gyrus
- left postcentral gyrus
- Die Sportgruppe zeigte gegenüber der Tanzgruppe größere Volumenzunahmen der grauen Substanz in okzipitalen und kleinhirnbezogenen Arealen
- primary visual cortex
- left lingual gyrus
- right fusiform gyrus
- right temporal pole
- right lobe of cerebellum
- In der weißen Substanz zeigte die Tanzgruppe größere Volumenzunahmen im Truncus und Splenium des Corpus callosum, in der beidseitigen frontalen weißen Substanz und in der rechten parietalen weißen Substanz
- Die Sportgruppe zeigte in der rechten temporalen und rechten okzipitalen weißen Substanz größere Zunahmen als die Tanzgruppe
Ergebnisse zu BDNF, Kognition und Fitness
- Beim BDNF im Serum wurde kein Interventionseffekt beobachtet, doch BDNF im Plasma stieg nach dem Tanztraining an
- Interaktion time x group: F(1,35) = 4.3, p = 0.046, η² = .115
- Auch beim Vergleich der intraindividuellen Veränderungen war der Anstieg des Plasma-BDNF in der Tanzgruppe größer als in der Sportgruppe
- Ergebnis des Mann-Whitney-U-Tests: p < 0.018
- Bei den kognitiven Ergebnissen verbesserten sich in beiden Gruppen einige Kennzahlen, die Unterschiede zwischen den Gruppen waren jedoch nicht signifikant
- Bei der Alertness mit akustischem Hinweisreiz zeigte sich ein Zeiteffekt
- Unmittelbarer und verzögerter Abruf im visuell-räumlichen Gedächtnis verbesserten sich nach beiden Trainingsformen
- Bei anderen kognitiven Funktionen zeigte sich in beiden Gruppen keine Veränderung
- Bei der Fitness verbesserten beide Gruppen nach sechs Monaten ihre aerobe Fitness
- Im PWC130-Test zeigte sich ein signifikanter Zeiteffekt
- Zwischen den Gruppen zeigte sich kein Unterschied
Interpretation und Grenzen
- Da die Fitnessverbesserungen in beiden Gruppen ähnlich waren, lassen sich die Unterschiede bei den Hirnvolumenveränderungen schwer allein durch eine allgemeine Verbesserung der körperlichen Fitness erklären; sie hängen eher mit den spezifischen Bestandteilen der jeweiligen Intervention zusammen
- Die im Tanztraining vergrößerten frontalen, cingulären und insulären Areale stehen mit Arbeitsgedächtnis, Exekutivfunktionen, kognitiver Kontrolle und Aufmerksamkeitssteuerung in Verbindung
- Veränderungen in sensomotorischen Arealen hängen mit komplexen Bewegungsmustern, der gleichzeitigen Nutzung unterschiedlicher Körperteile, Gewichtsverlagerungen, Drehungen und Veränderungen des Musiktempos zusammen
- Dass im Sporttraining Veränderungen im Kleinhirn und in visuell assoziierten Arealen besonders ausgeprägt waren, steht mit dem repetitiven und automatisierten Charakter der Bewegungen in Verbindung
- Die Interpretation unterliegt klaren Einschränkungen
- Wegen der kleinen Stichprobe bestanden die MRT-Ergebnisse traditionelle Korrekturen wie FDR nicht; daher wurde ein Kriterium von p < 0.001 unkorrigiert verwendet
- Da die Teilnehmenden als gesunde und hoch motivierte ältere Erwachsene ausgewählt wurden, sind weitere Studien nötig, um die Ergebnisse auf die Gesamtpopulation älterer Menschen zu verallgemeinern
- Die Bewertung subkortikaler Strukturen mittels VBM steht hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit in der Kritik; für künftige Studien wird daher der Einsatz von DTI-White-Matter-Tractography vorgeschlagen
1 Kommentare
Hacker-News-Kommentare
Aus der Perspektive von jemandem, der mit MRI arbeitet, würde ich intuitiv sagen, dass die Behauptungen zum Unterschied zwischen Tanz und Bewegung sich wohl nicht replizieren lassen.
Verhaltensdaten zeigen nur, dass Aktivitäten jeglicher Art die kognitive Funktion verbessern. Die Effekte solcher Aktivitäten auf das Gehirn sind bereits bekannt und weitgehend akzeptiert.
Die Verhaltensdaten der Autoren zeigen jedoch keinen Unterschied zwischen der Tanz- und der Bewegungsgruppe. Wenn das ursprüngliche Ziel war, den Unterschied zwischen Tanz und Bewegung zu untersuchen, ist das schon ein ziemlich schlechter Ausgangspunkt.
Die Hirndaten behaupten, dass sich das Ausmaß der Verbesserung zwischen den beiden Gruppen in mehreren Bereichen unterschied, aber die Effekte sind zu klein und wahrscheinlich eher zufälliges Rauschen. Die roten Punkte sind sehr klein, und wenn man bedenkt, dass die Autoren praktisch Tausende bis Zehntausende Regionen untersucht haben, scheint es unwahrscheinlich, dass eine Korrektur für multiple Hypothesentests sauber berücksichtigt wurde.
Die BDNF-bezogene Behauptung stützt sich auf p = .046; wenn eine zentrale Schlussfolgerung an einem p-Wert im Bereich von p > .01 hängt, halte ich die Schlussfolgerung meist für schwach.
Insgesamt schätze ich auch die a-priori-Wahrscheinlichkeit der Behauptung, man könne „subtile Veränderungen im Gehirnmaterial über 6 Wochen hinweg nachweisen“, als sehr niedrig ein. Mit dieser Stichprobengröße könnte man vielleicht zeigen, dass Aktivität über einen kurzen Zeitraum das Gehirn beeinflusst, aber dass hier ein Unterschied zwischen den Effekten von Tanz und Bewegung nachgewiesen wurde, sehe ich äußerst skeptisch.
Es gibt auch viele Studien dazu, dass Paartanz der psychischen Gesundheit und dem Gedächtnis mehr nützt als andere Formen von Bewegung.
Allerdings habe ich kaum Hintergrund bei MRI-Studien, daher bin ich ebenfalls skeptisch gegenüber der Behauptung, dass in so kurzer Zeit deutliche visuelle Anzeichen in Hirnbildern auftauchen.
Ein ähnliches Ergebnis gibt es auch hier: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal...
Ich halte diese Eigenschaften für sehr wichtig für das Gehirn. Dazu kommt der soziale Aspekt als wichtiger Bonus.
Selbst wenn der Unterschied real ist, scheint es daher zu früh, ihn der Trainingsform selbst zuzuschreiben.
Aus „Environment shapes emotional cognitive abilities more than genes“ (2024) https://news.ycombinator.com/item?id=40105068#40107602:
Wissenschaftlich kann ich das nicht belegen, aber es klingt plausibel, dass das Trainieren komplexerer Bewegungen auch größere Verbesserungen im Gehirn auslöst.
Wenn man Tanz und Basketball oder andere Aktivitäten mit hoher Koordination und hohem Fertigkeitsanteil vergleicht, könnte der Unterschied kleiner sein als beim Vergleich von Tanz mit Indoor-Cycling.
Was mich besonders fertiggemacht hat, war die Erwartung, dass man nach zwei- oder dreimaligem Durchgehen komplexer Schrittfolgen zu Hause üben können sollte. Ich verstand schon währenddessen nicht, was ich da tat, und hatte keine Möglichkeit, es danach zu reproduzieren.
Das fördert eine Plastizität, die wichtig ist, um das Fortschreiten von Parkinson zu verlangsamen. Daher wirkt die Behauptung seltsam, dass nur die Bewegung der nützliche Faktor sei. In pathologischen Situationen ist ziemlich klar, dass mehr Plastizität den Abbau verlangsamt, und Tanz sowie komplexe Bewegung, die mehrere integrierte Aufgaben verlangen, sind einfacher Bewegung überlegen.
Dass soziale Interaktion gut für Menschen ist, wurde immer wieder vielfach belegt.
Vom Kosten-Nutzen-Verhältnis her ist etwas wie Pump It Up schwer zu schlagen, weil es hochintensives Intervalltraining mit zusätzlicher kognitiver Belastung durch Fußarbeits-Choreografie und Rhythmus-Timing verbindet.
Wenn die methodische Bewertung im ursprünglichen Kommentar zutrifft, scheint diese Studie weder das eine noch das andere wirklich zu belegen oder auch nur nahezulegen.
Sessel-Neurowissenschaftler zu spielen ist für niemanden leicht. Ich kenne einige echte Neurowissenschaftler, und die erzählen mir immer wieder, dass das Gehirn auf eine Weise funktioniert, die der Intuition stark widerspricht.
Ich würde das gern mit anderen körperlichen Aktivitäten vergleichen, die ebenfalls ein kontinuierliches Lernelement enthalten. Dinge wie Ringen, BJJ, Boxercise oder CrossFit.
Wenn der Punkt das Erlernen neuer Routinen und dessen Einfluss auf die Neuroplastizität ist, wäre es interessant, Tanz mit kognitiv anspruchsvolleren Bewegungsformen zu vergleichen.
Er sagte auch, Wandern sei gut, weil das Gelände ungleichmäßig ist und man bei jedem Schritt ein Stück weit nachdenken muss.
Selbst als völliger Anfänger findet man leicht einen Kurs auf dem eigenen Niveau, und zugleich wird oft erwartet, dass man ziemlich große Fortschritte macht, sodass es zugänglicher sein kann als anderes.
„Im kognitiven Bereich verbesserten beide Gruppen Aufmerksamkeit und räumliches Gedächtnis, aber es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen.“
Dann hatte die Tanzgruppe also ein größeres Volumen an Hirnsubstanz. Wenn das nicht zu kognitiven Verbesserungen führt, hat zusätzliches Hirnvolumen an sich dann irgendeinen Vorteil?
Könnte das größere Volumen einfach nur dazu geführt haben, dass sie besser tanzen konnten?
Deshalb erscheint mir die Deutung „bessere Tänzer“ etwas zu eng. Vielleicht hat sich das Verständnis von Rhythmus und Melodie auf allgemeinere Weise verbessert.
Die Schlussfolgerung auf Titel-Niveau dieser Studie ist nicht überraschend. Tanz ist viel kognitiv anspruchsvoller als Fitnessstudio-Training.
Ob mich das besser im Programmieren macht? Wahrscheinlich nicht. Aber die Fähigkeiten, die ich gewonnen habe, sind auch außerhalb des Tanzes nützlich und machen, ehrlich gesagt, das Leben selbst deutlich reicher.
John J. Rateys Buch Spark behandelt das über mehrere Kapitel hinweg. Dort heißt es, dass Ausdauertraining bzw. Laufen bei etwa 70 % der maximalen Herzfrequenz die Gehirnplastizität erhöht und neue synaptische Verbindungen sowie Wachstum ermöglicht.
Allerdings argumentierte er, dass Übungen, die Konzentration verlangen, wie Tanz, Basketball oder Skateboarden, noch bessere Ergebnisse liefern.
Es ist wirklich erstaunlich, wie sehr wir missverstehen, wie das Gehirn in der alten Welt eigentlich funktionieren sollte. Das Gehirn ist für Bewegung da, und die Fähigkeit zu denken, zu planen und Werkzeuge zu nutzen wirkt wie ein glücklicher Nebeneffekt, der unseren Vorfahren einen Überlebensvorteil verschafft hat.
Ich glaube fest daran, dass Trailrunning viel seltener repetitive Belastungsschäden verursacht. Ich habe zu viele Leute gesehen, die Tausende Kilometer auf Asphalt hämmern und sich dann wundern, warum ihre Knie mit 45 kaputt sind.
Andererseits kenne ich auch Leute, die sich beim Trailrunning verletzen, aber das sind meist akute Verletzungen wie aufgeschürfte Knie oder verstauchte Knöchel, und nach ein bis zwei Wochen sind sie wieder dabei.
Und zuletzt eine fast pseudowissenschaftliche Überzeugung: Menschen haben sich entwickelt, um auf unebenem und halbweichem Boden zu laufen, deshalb ist Trailrunning für mich eine der natürlichsten Bewegungsformen überhaupt.
In Forschungsarbeiten können Qualifizierungen wichtiger sein, weil sie die nötigen Einschränkungen und Einsichten zu Ursache und Wirkung liefern. Der vollständige Titel dieser Arbeit lautet: „Dance training is superior to repetitive physical exercise in inducing brain plasticity in the elderly“.
Der aktuelle HN-Titel lautet dagegen: „Dance training superior to physical exercise in inducing brain plasticity“.
Nur eine persönliche Erfahrung, aber mein 80-jähriger Schwiegervater hat sich stark verändert, seit er Tanzunterricht nimmt. Körperlich war er vorher eigentlich schon in ordentlicher Verfassung, aber vor dem Unterricht war er sehr gestresst, unglücklich und neigte stark dazu, für sich zu bleiben.
Danach wurde er viel extrovertierter, geselliger und insgesamt glücklicher.
Natürlich glaube ich, dass die Vorteile nicht nur vom Tanz selbst kommen, sondern auch von Dingen wie Gemeinschaft. Aber wenn man ihn direkt fragt, was seiner Meinung nach den Wandel ausgelöst hat, nennt er den Tanzunterricht.
Der Unterschied in den Ergebnissen kommt vermutlich von „dem fortlaufenden Lernen neuer Bewegungsmuster und Choreografien“ im Vergleich dazu, dass „die Teilnehmer dieselben Übungen wiederholt ausführten … gekoppelte Bewegungen von Armen und Beinen wurden vermieden, um die Anforderungen an die Koordination niedrig zu halten“.
Trotzdem finde ich Tanz großartig.
Tanz erfordert Gleichgewicht und beinhaltet oft auch soziale Interaktion, viele körperliche Übungen tun das nicht.
Gleichgewicht, oder genauer Ungleichgewicht, ist eine gute Methode, um im Gehirn Adrenalin auszulösen, was das Lernen beschleunigen kann. Nebenbei: Claude Shannon mochte Einradfahren.
„52 ältere Personen im Alter von 63 bis 80 Jahren (25 Männer, 27 Frauen) wurden unter Kontrolle von Alter, MMSE-Status und körperlicher Fitness per Zufall der experimentellen Tanzgruppe (DG) und der Kontroll-Sportgruppe (SG) zugewiesen“
Ich frage mich, ob dieses Ergebnis auch bei jungen oder mittelalten Menschen genauso bestehen bleibt.
Aus Sicht eines Tänzers wirkt das Ergebnis ziemlich selbstverständlich. Tanzen ist Bewegung. Außerdem ging es hier nicht einfach nur um Tanz, sondern um den Prozess des Erlernens von Bewegungen und Choreografien. Wenn man Menschen etwas Neues und Komplexes beibringt, ist es doch naheliegend, dass die Neuroplastizität zunimmt.
Dem Zitat zufolge wurde die körperliche Intensität angeglichen, aber bei einer Intervention kam im Vergleich zur Kontrollgruppe ein erheblicher zusätzlicher mentaler Anteil hinzu.
Man könnte Tanz mit Rudern, Gewichtheben, Spinning usw. vergleichen. Solche Aktivitäten könnte auch ein gehirnloser Motor regelmäßig ausführen. Dass solche Aktivitäten Neuroplastizität auslösen, ist großartig, aber dass reichhaltigere Aktivitäten besser für das Gehirn sind, ist nicht überraschend.
Es liegt nahe anzunehmen, dass auch das Gehirn junger Menschen von einem solchen Kurs stärker profitieren würde als von einem gewöhnlichen Trainingsprogramm für ältere Menschen. Ich würde es eher mit wettkampforientierten Sportarten mit geringer Belastung wie Badminton oder Tischtennis vergleichen, weil diese wie Tanz Ganzkörperkoordination, Planung, Reflexe usw. erfordern.