Von Nikhil Ramburn und Sat Bir Singh Khalsa, Ph.D.

Das Arbeitsgedächtnis ist eine Komponente unseres kognitiven Systems, das für das Halten und Verarbeiten von Informationen in kurzen Intervallen verantwortlich ist. Forscher glauben, dass das Arbeitsgedächtnis für die kognitive Funktion von zentraler Bedeutung ist, da es mit einer Reihe von Ergebnissen wie Intelligenz und schulischen Leistungen korreliert und mit grundlegenden sensorischen Prozessen verbunden ist. Die Ausdehnung und der Abbau des Arbeitsgedächtnisses im Laufe des Lebens hängen mit der normalen Entwicklung und dem Abbau des präfrontalen Kortex (PFC) im Gehirn zusammen, einem Bereich, der für höhere exekutive Funktionen verantwortlich ist.

Unser Verhaltenszustand und unsere Umstände zu jedem Zeitpunkt, einschließlich Faktoren wie Stressniveau, Stimmungszustand und körperliche Aktivität, scheinen eine Schlüsselrolle bei der Bestimmung der Qualität und Stärke des Arbeitsgedächtnisses zu spielen. Zum Beispiel beeinträchtigen akuter und chronischer physiologischer Stress das Arbeitsgedächtnis durch eine Abnahme der neuronalen PFC-Aktivität. Tatsächlich führt chronischer Stress zu noch tiefgreifenderen Defiziten im Arbeitsgedächtnis und schließlich zu strukturellen Veränderungen im PFC, wie z. B. einer Atrophie der Nervenbahnen. Darüber hinaus können Stimmungszustände und die Produktion des Neurotransmitters Dopamin die Effizienz der Problemlösungskapazität des Arbeitsgedächtnisses beeinträchtigen.

Das Arbeitsgedächtnis verschlechtert sich mit Alter und Krankheit. Tatsächlich gehört das Arbeitsgedächtnis zu den kognitiven Funktionen, die am empfindlichsten auf einen Rückgang im Alter reagieren, da sich die PFC mit zunehmendem Alter stärker verschlechtert als andere Gehirnregionen. Es überrascht nicht, dass auch schwere psychische Erkrankungen wie Schizophrenie und Depression die Funktion des PFC und damit die Wirksamkeit des Arbeitsgedächtnisses beeinträchtigen können. Beim Lernen in der Kindheit korrelieren Arbeitsgedächtnisdefizite mit Aufmerksamkeits-, Lese- und Sprachproblemen. Glücklicherweise scheinen Verhaltensinterventionen wie eine breite Palette von körperlichen Aktivitäten wie Yoga, Tai Chi, Qi Gong, Radfahren, Laufen, Krafttraining usw. sowie Meditation eine Verbesserung/Verstärkung des Arbeitsgedächtnisses zu bewirken. Einer der wenigen metaanalytischen Reviews, die ausschließlich das Arbeitsgedächtnis untersuchten, fand statistisch signifikante Hinweise darauf, dass chronische körperliche Aktivität das Arbeitsgedächtnis bei gesunden Probanden verbessern konnte, während kurzfristige körperliche Aktivität keine signifikanten Gewinne brachte.

Achtsamkeitsmeditationspraktiken scheinen auch das Arbeitsgedächtnis zu verbessern, obwohl sie sich darauf konzentrieren, den wandernden Geist in den gegenwärtigen Moment zurückzubringen, anstatt ihn ständig mit neuen Reizen zu aktualisieren. Darüber hinaus schützt Meditation das Arbeitsgedächtnis vor den schädlichen Auswirkungen von Stress, wie in einer 2010 vom Labor von Dr. Amishi Jha an der Universität von Miami, Florida, durchgeführten Studie über Militärpersonal berichtet wurde. Eine systematische Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2016 von Forschern der Monash University in Melbourne, Australien, fasste diese Ergebnisse zusammen und bestätigte sie. Diese Überprüfung konzentrierte sich auf die Ergebnisse nach 8-wöchigen Trainingsprogrammen wie Mindfulness Based Stress Reduction (MBSR) und untersuchte, ob sich das Arbeitsgedächtnis und andere exekutive Funktionen als Ergebnis dieser Interventionen verbesserten. Die Forscher fanden vorläufige Beweise für eine Verbesserung der Arbeitsgedächtniskapazität, was darauf zurückzuführen sein könnte, dass die Überwachung der Erfahrung des gegenwärtigen Moments eine Schlüsselkompetenz der Achtsamkeitspraxis ist.

Yoga kann sich als ein weiterer effektiver ergänzender Ansatz zur Verbesserung des Arbeitsgedächtnisses erweisen, da es die Vorteile von Bewegung, Meditation und Pranayama (Atemübungen) kombiniert. Yoga verbessert nachweislich die Aufmerksamkeit, reduziert Stress und Stimmungsstörungen und kann somit vor Arbeitsgedächtnisdefiziten schützen. Mehrere Studien des renommierten Labors von Dr. Edward McAuley an der University of Illinois konzentrierten sich auf die Beziehung zwischen Yoga und Kognition. In einer Studie aus dem Jahr 2014 absolvierten 30 Teilnehmerinnen im College-Alter an verschiedenen Tagen sowohl eine Yoga-Übungssitzung als auch eine Aerobic-Laufband-Übungssitzung. Die Ergebnisse zeigten signifikant höhere Werte bei Arbeitsgedächtnisaufgaben nach der Yoga-Übung im Vergleich zu den aeroben und Ausgangsbedingungen. Vor kurzem, im Jahr 2016, untersuchten die Forscher des McAuley-Labors die Auswirkungen einer 8-wöchigen Yoga-Intervention auf sesshafte ältere Erwachsene (im Durchschnitt 62 Jahre alt). Die Teilnehmer wurden randomisiert einem dreimal wöchentlichen Hatha-Yoga-Kurs zugeteilt, der Yoga-Posen, Meditation, Atmung und Mantra oder eine Dehnungskontrollgruppe umfasste. Die Ergebnisse zeigten eine verbesserte Arbeitsgedächtnisleistung in der Yoga-Gruppe, die anscheinend durch verminderten Stress vermittelt wurde, wie durch Ergebnismessungen wie den Cortisolspiegel im Speichel bestimmt wurde. Diese ermutigenden Beweise weisen auf das Potenzial von Yoga hin, den kognitiven Rückgang bei älteren Erwachsenen zu verringern, indem sie ihre PFC vor den Auswirkungen von Stress schützen.

Eine bahnbrechende Studie aus dem Jahr 2017 von Forschern der Abteilung für Psychologie der Texas State University zielte darauf ab, die Auswirkungen von Yoga auf bestimmte Unterkonstrukte des Arbeitsgedächtnisses wie „Wartungs-“ und „Manipulations“-Aufgaben zu bewerten. Arbeitsgedächtnis-Subtests können zwischen Kurzzeitspeicherung (Erhaltung) und Manipulation von aufgabenrelevanten Informationen sowohl aus Kurzzeit- als auch Langzeitspeicherung (Manipulation) unterscheiden und bewerten. Dreiundvierzig gesunde Probanden (8 Männer, 35 Frauen) nahmen an 6 Sitzungen mit 60-minütigen Yoga-Kursen teil. Das Hatha-Yoga-Programm bestand aus Asanas (Yogaübungen), verbunden mit Pranayama (Atemübungen) und endete mit Achtsamkeitsmeditation in Rückenlage. Diese Yoga-Intervention war mit einer Verbesserung sowohl der „Manipulation“- als auch der „Erhaltungs“-Arbeitsgedächtnismaßnahmen sowie mit verbesserten Achtsamkeitswerten verbunden. Diese Studie bietet wertvolle Einblicke in das Potenzial des Yoga-Trainings zur kognitiven Verbesserung.

Eine weitere bemerkenswerte Studie untersuchte die Auswirkungen der Kombination von Yoga und Arbeitsgedächtnistraining bei gesunden Erwachsenen mittleren Alters. Forscher der Manipal University in Mangalore, Indien, teilten zufällig insgesamt 45 Teilnehmer in 3 Gruppen ein. Gruppe 1 erhielt sowohl Yoga als auch Arbeitsgedächtnistraining, während Gruppe 2 nur Arbeitsgedächtnistraining erhielt und Gruppe 3 die Kontrollgruppe ohne Training war. Sowohl das Arbeitsgedächtnistraining als auch die Yoga-Interventionen dauerten 45 Minuten, einmal täglich für 10 Sitzungen. Die Yoga-Klassen bestanden nur aus Pranayama, Mudras (Handpositionen) und Mantra (Singen von OM) wegen ihrer bekannten positiven Auswirkungen auf die kognitiven Fähigkeiten. Asanas wurden nicht aufgenommen, was die Compliance bei Erwachsenen mittleren Alters tatsächlich erhöhen kann und weniger Platz für die Leistung benötigt. Während das Training des Arbeitsgedächtnisses erwartungsgemäß zu positiven Ergebnissen bei den kognitiven Fähigkeiten führte, zeigte die kombinierte Yoga- und Arbeitsgedächtnisgruppe (Gruppe 1) bei denselben Maßnahmen noch größere Vorteile. Dies kann auf die zusätzlichen Vorteile der Yoga-Praxis zurückzuführen sein, wie z. B. erhöhte Wachsamkeit und verringerter Stress.

Zusammenfassend haben die bisherigen Studien vorläufige Beweise dafür geliefert, dass Yoga-Übungen bei gesunden Erwachsenen zu einem verbesserten Arbeitsgedächtnis führen können, selbst im Vergleich zu herkömmlichen Arbeitsgedächtnistrainingsaufgaben. Zukünftige Forschung sollte sich mit den Einschränkungen früherer Studien befassen, zu denen kleine Stichprobengrößen und das Fehlen längerfristiger Follow-up-Bewertungen gehören. Es wäre auch wichtig, die Reaktion anderer Bevölkerungsgruppen wie Kinder und Personen mit bekannten Arbeitsgedächtnisdefiziten zu bewerten. Letztendlich werden zukünftige Forschungsversuche zum Arbeitsgedächtnis auch Aufschluss über den relativen Beitrag zur Wirksamkeit der verschiedenen Komponenten des Yoga wie Körperhaltungen, Atemtechniken und Meditation geben. Solche zukünftigen Studien würden unser Wissen über die zugrunde liegenden Mechanismen von Yoga in Bezug auf kognitive Funktionen weiter verbessern und idealerweise aus größeren randomisierten kontrollierten Studien und umfassenderen neuropsychologischen Batterien bestehen.

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