Ernährung als Retterin der Motivation

Im Leben kann Motivation den Unterschied zwischen Erfolg und Misserfolg, Zielstrebigkeit und Ziellosigkeit, Wohlbefinden und Unglücklichsein ausmachen. Und doch ist es oft der schwierigste Schritt, motiviert zu werden und zu bleiben, ein Problem, das Anlass zu zahlreichen Forschungen gegeben hat.

Ein kleiner Teil dieser Forschung hat sich mit der Frage des Stoffwechsels befasst: «Beeinflussen Unterschiede in den Metaboliten im Gehirn unsere Motivationsfähigkeit?», fragt Professorin Carmen Sandi von der EPFL-Fakultät für Life Sciences. «Wenn das der Fall ist, könnten dann Ernährungsinterventionen, die den Metabolitengehalt beeinflussen, ein wirksames Mittel zur Verbesserung der motivierten Leistung sein?»

Sandis Gruppe hat nun zusammen mit Kolleginnen und Kollegen vom Nestlé Institute of Health Sciences eine Studie veröffentlicht, die einen ersten Einblick in die Beantwortung dieser Frage gibt. Die Forschenden konzentrierten sich auf einen Bereich tief im Gehirn, den «Nucleus accumbens», von dem bekannt ist, dass er eine wichtige Rolle bei der Regulierung von Funktionen wie Belohnung, Verstärkung, Abneigung und nicht zuletzt Motivation spielt.

Metabolismus und oxidativer Stress im Gehirn

Der Gedanke hinter der Studie war, dass das Gehirn selbst  – wie alle Gewebe in unserem Körper  – aufgrund seines Stoffwechsels einem ständigen oxidativen Stress ausgesetzt ist.

Was ist oxidativer Stress? Wenn Zellen verschiedene Moleküle zur Energiegewinnung «fressen», produzieren sie eine Reihe toxischer Abfallprodukte in Form hochreaktiver Moleküle, die als «oxidative Spezies» bezeichnet werden. Natürlich verfügen die Zellen über eine Reihe von Mechanismen, um oxidative Spezies zu beseitigen und das chemische Gleichgewicht der Zelle wiederherzustellen. Aber dieser Kampf geht weiter, und manchmal ist dieses Gleichgewicht gestört, und diese Störung nennen wir «oxidativen Stress».

Die Glutathionverbindung

Das Gehirn ist dann oft einem übermässigen oxidativen Stress durch seine neurometabolischen Prozesse ausgesetzt  – und die Frage für die Forschenden war, ob der Antioxidantienspiegel im Nucleus accumbens die Motivation beeinflussen kann. Um diese Frage zu beantworten, untersuchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das wichtigste Antioxidans des Gehirns, ein Protein namens Glutathion (GSH), und seine Beziehung zur Motivation.

«Wir haben die Beziehungen zwischen Metaboliten im Nucleus accumbens  – einer Schlüsselregion des Gehirns  – und motivierter Leistung untersucht», sagt Sandi, «dann haben wir uns Tieren zugewandt, um den Mechanismus zu verstehen und die Kausalität zwischen dem gefundenen Metaboliten und der Leistung zu untersuchen, und so zu beweisen, dass Ernährungsinterventionen das Verhalten über diesen Weg verändern.»

Verfolgung von GSH im Nucleus accumbens

Zunächst verwendeten sie eine Technik namens «Protonen-Magnetresonanz-Spektroskopie», mit der die Biochemie in einer bestimmten Hirnregion auf nicht-invasive Weise bewertet und quantifiziert werden kann. Die Forschenden wendeten diese Technik im Nucleus accumbens von Menschen und Ratten an, um den GSH-Gehalt zu messen. Anschliessend verglichen sie diese Werte damit, wie gut oder schlecht ihre menschlichen und tierischen Probanden bei standardisierten, anstrengungsbezogenen Aufgaben zur Messung der Motivation abschnitten.

Sie fanden heraus, dass höhere GSH-Werte im Nucleus accumbens mit einer besseren und gleichmässigen Leistung bei den Motivationsaufgaben korrelierten.

GSH-Spiegel und Motivation

Da Korrelation jedoch nicht gleichbedeutend mit Kausalität ist, ging das Team zu Live-Experimenten mit Ratten über, denen Mikroinjektionen eines GSH-Blockers verabreicht wurden, der die Synthese und den Gehalt des Antioxidans herunterreguliert. Die Ratten waren nun weniger motiviert, was sich in einer schlechteren Leistung bei anstrengungsbasierten Tests mit Belohnungsanreizen zeigte.

Verabreichten die Forschenden den Ratten dagegen eine Nahrungsergänzung mit dem GSH-Vorläufer N-Acetylcystein - was den GSH-Spiegel im Nucleus accumbens erhöhte – , erbrachten die Tiere bessere Leistungen. Der Effekt wurde «möglicherweise durch eine zelltypspezifische Verschiebung der glutamatergen Eingänge zu den mittleren stacheligen Neuronen im Akkumben vermittelt», wie die Autorinnen und Autoren schreiben.

Können Ernährung oder Nahrungsergänzungsmittel zur Motivation beitragen?

«Unsere Studie liefert neue Erkenntnisse darüber, wie der Hirnstoffwechsel mit dem Verhalten zusammenhängt, und stellt Ernährungsinterventionen, die auf wichtige oxidative Prozesse abzielen, als ideale Interventionen zur Förderung der Ausdauerleistung vor», schlussfolgern die Autorinnen. Die Ergebnisse der Studie «deuten darauf hin, dass die Verbesserung der antioxidativen Funktion des Akkumulators ein praktikabler Ansatz zur Steigerung der Motivation sein könnte».

«N-Acetylcystein, das Nahrungsergänzungsmittel, das wir in unserer Studie verabreicht haben, kann im Körper auch aus seiner Vorstufe Cystein synthetisiert werden», sagt Sandi. Cystein ist in proteinreichen Lebensmitteln wie Fleisch, Huhn, Fisch oder Meeresfrüchten enthalten. Andere Quellen mit geringerem Gehalt sind Eier, Vollkornprodukte wie Brot und Müsli sowie einige Gemüsesorten wie Brokkoli, Zwiebeln und Hülsenfrüchte.

«Natürlich gibt es neben N-Acetylcystein noch andere Möglichkeiten, den GSH-Spiegel im Körper zu erhöhen, aber wie diese mit dem Spiegel im Gehirn  – und insbesondere im Nucleus accumbens  – zusammenhängen, ist weitgehend unbekannt. Unsere Studie stellt einen Grundsatzbeweis dafür dar, dass diätetisches N-Acetylcystein den GSH-Spiegel im Gehirn erhöhen und anstrengendes Verhalten erleichtern kann.»