ANGELIQUE VAN OMBERGEN
Bewegen is goed voor je. Voor je geest, voor je lichaam, voor je hart én ook voor je hersenen. De positieve relatie tussen fysieke beweging en hersenvolume bij mensen van middelbare leeftijd werd reeds aangetoond (zie blog hier), maar dit blijkt nu ook het geval te zijn voor kinderen. Meer nog, meer actieve kinderen vertonen een toename in grijze stof volume, wat dan op zijn beurt weer geassocieerd is met betere schoolprestaties (1). De bevindingen van deze grootschalige studie (in het kader van het “ActiveBrains” project) werden gerapporteerd door Spaanse onderzoekers in het vaktijdschrift NeuroImage. Eerdere studies toonden reeds het positieve effect van sporten aan en dit voor zowel cognitie, hersenfunctie en academische prestaties (o.a. 2). Mensen die minder sporten gedurende hun leven, lopen dan weer meer risico op het ontwikkelen van neurodegeneratieve aandoeningen en cognitieve problemen (3). Bovendien speelt ook het lichaamsgewicht hierin een bepalende factor: mensen met overgewicht vertonen versnelde veroudering van het brein, waardoor hun grijze massa overeenkomt met mensen die 10 jaar ouder zijn dan hunzelf (4). Bovendien, hoe hoger de ‘body mass index’ (BMI), hoe minder grijze stofvolume (o.a. 5). En meer nog, kinderen met overgewicht presteren slechter op school dan kinderen met een normaal gewicht. Dit alles toont het belang aan van een wetenschappelijk onderzoek rond de mogelijke voordelen van fysieke beweging op de hersenen bij kinderen met overgewicht en wat de impact hiervan is op schoolprestaties (1). Meer specifiek werden 110 kinderen tussen 8 en 11 jaar met overgewicht opgenomen in de studie. Hun fysieke fitheid werd getest aan de hand van een uitvoerige testbatterij, waarbij er gekeken werd naar een aantal cardiorespiratoire factoren, alsook ‘speed-agility’ (o.a. bewegingssnelheid, behendigheid en coördinatie) en spiersterkte. Alle kinderen ondergingen ook een hersenscan en hun academisch profiel werd in kaart gebracht. Door die factoren samen te bekijken, konden de onderzoekers zien welke aspecten geassocieerd waren met een groter hersenvolume. Uit de studie kwam dan ook naar voor dat cardiorespiratoire factoren en ‘speed-agility’ gerelateerd zijn aan een hoger hersenvolume, zoals te zien in de figuur. Bovendien werd voor een deel van deze hersenregio’s ook een positieve relatie met betere academische prestaties aangetoond. Er werd echter geen associatie tussen hersenvolume en spiersterkte gevonden. Deze resultaten tonen dus het positieve effect van fysieke beweging op het brein aan en kunnen zo de negatieve invloed van overgewicht tegengaan. Het opdrijven van fysieke activiteit bij kinderen (met of zonder overgewicht) is dus heel belangrijk. Dit kan bovendien directe implicaties hebben voor onder meer het onderwijs. Een gewaarschuwd kind, ouder of leerkracht is er twee waard. Bronnen
(1): Esteban-Cornejo I, Cadenas-Sanchez C, Contreras-Rodriguez O et al. A whole brain volumetric approach in overweight/obese children: Examining the association with different physical fitness components and academic performance. The ActiveBrains project. NeuroImage. 2017, Epub ahead of print. (2) Ortega FB, Campos D, Cadenas-Sanchez C et al. Physical fitness and shape of subcortical brain structures in children. British Journal of Nutrition. 2017, 1–10, Epub ahead of print. (3) Nyberg J, Aberg MA, Schioler L et al. Cardiovascular and cognitive fitness at age 18 and risk of early-onset dementia. Brain. 2014;137 (Pt 5), 1514–1523. (4) Ronan L, Alexander-Bloch AF, Wagstyl K et al. Obesity associated with increased brain-age from mid-life. Neurobiology of Aging. 2016;47, 63–70. (5) Ou X, Andres A, Pivik RT et al. Brain gray and white matter differences in healthy normal weight and obese children. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 2015;42(5),1205–1213.
0 Comments
Eerder deze week ondertekende de Amerikaanse president Donald Trump de Space Policy Directive 1 (SPD1), niet toevallig exact 45 jaar na de landing van Apollo 17 in 1972, de laatste maanmissie uit de vorige eeuw. Trump was bovendien in goed gezelschap, onder andere Buzz Aldrin, Apollo 11 astronaut, en Peggy Whitson, de Amerikaanse astronaut die, gecumuleerd gezien, het meeste dagen in de ruimte op haar teller heeft staan, keken beiden goedkeurend toe. Het ondertekenen van SPD1 heeft directe gevolgen voor de hoofddoelen van NASA: menselijke ruimtevaart en het verder verkennen van de ruimte, en dit alles met een grote focus op een terugkeer naar de maan. Vooral dit laatste aspect, “met een grote focus op een terugkeer naar de maan”, is belangrijk. Bovendien staat het in sterk contrast met de Obama administratie, wiens ogen nog sterk gericht waren op een bemande missie naar Mars. Ondanks het feit dat de shift van Mars naar de maan, naar mijn bescheiden mening, een terechte keuze is, is het een dubbeltje op z’n kant voor de Amerikaanse ruimtevaart. Houston, we have a (small) problem. Een zeer beknopte recapitulatie van de Amerikaanse presidenten en hun ruimtebeleid de voorbije jaren: Bush focust tijdens zijn presidentschap op de maan en NASA dus ook. Obama zwiert het roer om en wil naar Mars. NASA zwiert, dwangmatig, ook het roer om. En Trump? Die draait opnieuw 90°, de maan it is. Het grote probleem hiermee is dat NASA bijgevolg amper tijd (en geld) krijgt om hun verse hoofddoelen goed uit te werken. De vooruitgang verloopt dus trager dan het zou moeten. Maar, echt stilzitten doen ze nooit bij NASA. Eerder werd al een “maanse” opvolger voor het ISS voorgesteld: de Deep Space Getaway, een ruimtestation dat in orbit zou gaan rond de maan. De DSG is gebloeid uit een nauwe samenwerking tussen NASA en Roscosmos, de Russische ruimtevaartorganisatie. En ook de Europese ruimtevaartorganisatie ESA zal een belangrijke rol spelen wanneer de DSG gelanceerd wordt, ergens in 2020. En ook SpaceX, het bedrijf van Elon Musk, kondigde eerder al plannen aan om in 2018 twee mensen naar de maan (rond de maan eigenlijk, als we correct willen zijn) te sturen. De herboren interesse in de maan, die de voorbije eeuw pijnlijk genegeerd wordt, vindt dus ook op internationaal en commercieel vlak weerklank. En deze herboren interesse is ook terecht. Er zijn immers veel voordelen om eerst een tussenstop te maken op de maan vooraleer we mikken op Mars. En, niet onbelangrijk, het is gewoon gemakkelijker. De maan is slechts 3 dagen verwijderd van onze thuisplaneet. Naar Mars zouden we ongeveer een klein jaar en route zijn, afhankelijk van de precieze stand ten opzichte van de aarde. Dit alles heeft ook directe gevolgen voor communicatie en de mogelijkheid om te voorzien in voorraden en assistentie. Als er zich een noodsituatie voordoet op weg naar of op Mars, zijn de (slaag)kansen op hulp niet echt groot. En al zeker niet binnen een deftige tijdspanne. Bovendien kan het ontwikkelen en ontwerpen van een maankolonie een eerste stap zijn om de ervaring te verwerven om uiteindelijk hetzelfde te gaan doen op Mars. Om een ladder te beklimmen, begin je immers met de onderste sport. De maan dus. Is Mars nu echt out of the picture? Uiteraard niet. Het blijft een natte droom van velen. Maar, first things first, een maankolonie is een mooie start om uiteindelijk dé reis naar Mars aan te vatten. Bovendien zou de maan kunnen dienen als een uitvalbasis. En ook de Deep Space Gateway is zo’n voorbeeld, zoals de naam al doet vermoeden: een “deur” naar de oneindige ruimte. We keren dus eerst (en best) terug naar de maan. De tussenstand? Maan 2 – Mars 0. Voorlopig toch. Dit artikel werd geschreven als een opiniestuk voor Knack, zie hier. Vorige week mocht ik de Gust Bouwen prijs voor Wetenschapscommunicatie 2017 in ontvangst nemen, een academische prijs die tweejaarlijks uitgereikt wordt door de Universiteit van Antwerpen. Dit voor onder andere deze blogpagina en het kinderboek dat er zeer binnenkort aankomt.
Heel vereerd en blij met deze erkenning! Er moet geen tekening bij gemaakt worden: de ruimte is een vijandige omgeving voor het menselijk lichaam. Het (virtueel) ontbreken van zwaartekracht, langdurige isolatie, kosmische straling, … Het zijn slechts enkele van de uitdagende factoren waar astronauten mee te maken krijgen tijdens hun trip naar het internationaal ruimtestation (het ISS). Al deze factoren voorzien astronauten van een straffe cocktail aan ‘bijwerkingen’: ruimteziekte (vergelijkbaar met reisziekte hier op aarde), hoofdpijn, desoriëntatie, afbraak van spieren en botten en ga maar door. Een recente studie, geleid door Duitse onderzoekers (1), heeft nu ook aangetoond dat astronauten te kampen krijgen met een verhoogde lichaamstemperatuur tijdens hun ruimtetrip, ruimtekoorts zeg maar. Mensen zijn warmbloedige wezens, met andere woorden: we produceren zelf warmte om zo een relatief constante lichaamstemperatuur van 37 °C aan te houden. Er kunnen uiteraard schommelingen zijn, zoals bijvoorbeeld tegen het einde van de dag, maar in normale omstandigheden slagen we er goed in om deze temperatuur stabiel te houden. Althans, onze hersenen slagen erin, meer bepaald een kleine kern in de hypothalamus (voor de liefhebbers: de preoptic nucleus). Deze regulatie en het relatief constant houden van onze lichaamstemperatuur is erg belangrijk. Denk maar eens even terug aan de laatste keer dat je 38° kon aflezen op de thermometer. Algemene malaise, zweten, rillen, vermoeidheid, hoofdpijn, spierpijn. En dat allemaal door een inwendige temperatuursverhoging van één luttele graad Celsius. Een constante lichaamstemperatuur is dus echt wel een voorwaarde voor het optimaal functioneren van zowel ons lichaam als onze geest. Hoe verder de lichaamstemperatuur afdwaalt van die 37°C, hoe ernstiger de gevolgen, met levensbedreigende situaties aan de uiteinden van de afwijking. Wat heeft dit nu allemaal met astronauten te maken? Wel, de onderliggende processen die betrokken zijn voor het reguleren van de lichaamstemperatuur (gerelateerd aan warmtetransfer), worden enorm uitgedaagd tijdens een ruimtereis. De unieke situatie van het ontbreken van zwaartekracht zorgt er immers voor dat deze processen suboptimaal verlopen; zweten is geen evidentie in de ruimte (er wordt immers niet aan de zweetdruppels ‘getrokken’ door de zwaartekracht, waardoor ze ter plaatse blijven) en ook warmtetransfer verloopt niet zoals het hoort. Gevolg? Verhoogd risico op het oplopen van de lichaamstemperatuur en dus hyperthermie (een te hoge lichaamstemperatuur). En het wordt nog grimmiger: dit alles wordt nog gevaarlijker tijdens het sporten. En laat dat nu net een belangrijk aspect van ruimtereizen zijn. Astronauten doen aan sport bij wijze van spreken op voorschrift, om hun spierafbraak tegen te gaan. Elf astronauten werden regelmatig getest voor, tijdens en na hun langdurige ruimtevlucht. Verdict van de studie: de lichaamstemperatuur in rust loopt gemiddeld 1°C op en dit verhoogt wanneer astronauten fysiek actief zijn, wat bij sommigen onder hen overeenkomt met een lichaamstemperatuur van meer dan 40°C. Het moet niet gezegd zijn dat dit nefaste gevolgen kan hebben op hun gezondheid en op hun functioneren, om nog maar te zwijgen van het handelen in hoge stresssituaties. Het positieve nieuws is wel dat deze verhoogde lichaamstemperatuur terugkeert naar baseline wanneer de astronauten retourneren naar hun thuisplaneet, al duurt dit wel een tiental dagen. Vooral met het oog op toekomstige ruimtemissies en meer exotische missies naar Mars is dit heel belangrijk. We willen uiteraard dat gezonde mensen voet zetten op de Rode Planeet en bovendien ook dat ze gezond blijven. Ruimtekoorts, een nieuwe bijwerking op de bijsluiter voor ruimtereizen? Bronnen (1): Stahn AC, Werner A, Opatz O et al: Increased core body temperature in astronauts during long-duration space missions. Scientific Reports. 2017, 7:16180. |
© Angelique Van Ombergen - Alle rechten voorbehouden.