Die Leistung des Gehirns kann aktiv aufrechterhalten und verbessert werden. Ein elementarer Bestandteil für geistige Fitness ist Gehirntraining, auch Hirnleistungstraining oder kognitives Training genannt. Aber wie wirkt kognitives Training überhaupt?

Die drei Schlüssel zur mentalen Fitness

Kognitives Training beruht auf drei wesentlichen Mechanismen. Der erste Mechanismus erscheint trivial: Wenn wir etwas üben, werden wir darin besser. Je öfter die einzelnen Trainingsaufgaben durchgeführt werden, desto besser wird die Leistung. Wir finden uns schneller in den Übungen zurecht und sie werden zunehmend vertraut. 

Dank des zweiten Mechanismus entwickelt sich darauf aufbauend ein Verständnis, wie die Aufgaben besser angegangen werden können. Wir entwickeln Strategien, die uns helfen, die Aufgabe schnell und richtig zu lösen. Diese Strategien werden für uns mit der Zeit immer selbstverständlicher und lassen sich auch auf Aufgaben im Alltag übertragen. 

Der dritte Mechanismus läuft in unserem Gehirn für uns versteckt ab: Neuronale Plastizität wird durch die Herausforderung im Training angeregt [1]. Das bedeutet, dass sich die Verknüpfungen im Gehirn an die Anforderungen anpassen – sie werden schwächer, stärker, bilden sich zurück oder ganz neu aus -, was zu einer effizienteren Informationsverarbeitung führt.

Das optimale Programm, um Trainingseffekte zu maximieren

Wie kann man die Wirksamkeit des Trainings erhöhen? In einem Überblicksartikel [2] wurde die Effizienz verschiedener Trainingspläne verglichen. So zeigte sich, dass wir am besten zwei- bis dreimal die Woche für jeweils 3 bis 60 Minuten trainieren. Das Training von mehreren kognitiven Bereichen gleichzeitig (multimodales Training) ist dem Training von isolierten einzelnen Bereichen überlegen. 

Unsere Forscherinnen und Forscher und unser Entwicklerteam in Berlin haben das Gehirntraining von NeuroNation so entworfen, dass wir alle diese wichtigen Erkenntnisse aufgreifen. Jede Einheit besteht aus einem Set Übungen, die mehrere kognitive Domänen trainieren und so Multimodalität gewährleisten. Das Training wird fortlaufend an den Nutzer oder die Nutzerin angepasst: Die Schwierigkeit der Übungen wird mit der persönlichen Leistungskurve abgestimmt und die Auswahl der Übungen anhand der Ergebnisse im Stärke-Schwäche-Test getroffen.

Unsere Effektivität

Gehirntraining: Gut für den Kopf, gut für den Alltag

Eine Studie der MSH Medical School Hamburg und der Universität Würzburg hat gezeigt, dass NeuroNation-Übungen, ausgeführt von Zuhause aus, nach nur 21 Trainingseinheiten effektiv sind [3].

Die Teilnehmer:innen wurden in eine Trainings- und eine Kontrollgruppe aufgeteilt. Die Trainingsgruppe absolvierte von Zuhause aus NeuroNation-Gedächtnisübungen. Die Kontrollgruppe führte währenddessen ausschließlich Sprachübungen aus.

Nach nur 21 Trainingseinheiten konnten die Teilnehmer:innen der Trainingsgruppe spürbar ihr Gedächtnis verbessern, auch weitere kognitive Merkmale wie Verarbeitungsgeschwindigkeit sind gestiegen. Die gemessenen Verbesserungen übertrafen deutlich die Veränderungen in der Kontrollgruppe.

Noch erfreulicher sind lebensverändernde Effekte, die die Trainingsgruppe über ihren Alltag berichtete: Die Anzahl kognitiv bedingter Fehler wie vergessene Termine, fehlende Konzentration bei der Arbeit und Unentschlossenheit bei wichtigen Entscheidungen ist deutlich gesunken.

Leiter der Studie Prof. Tilo Strobach kommentiert die Ergebnisse:

„Da die Personen der Trainings- und der Kontrollgruppe zufällig zugewiesen wurden und wir darüber hinaus sichergestellt haben, dass die Leistungen der Trainings- und Kontrollgruppe im Test vor den Maßnahmen vergleichbar waren, können wir schlussfolgern, dass die Leistungsunterschiede zwischen den Gruppen tatsächlich auf das Training zurückzuführen sind“

Kein Einzelfall: Die breite Evidenz für NeuroNations Wirksamkeit

Die bisherige Forschung zu NeuroNation zeigte Effekte in den Bereichen Gedächtnis, geistige Flexibilität, Arbeitsgedächtnis, Verarbeitungsgeschwindigkeit, Aufmerksamkeit und Transfer in den Alltag auf. So konnte beispielsweise nachgewiesen werden, dass sich das episodische Gedächtnis verbessert [4], ebenso wie das verbale Lernen und Gedächtnis [5]. Das bedeutet, dass sich Studienteilnehmer:innen nicht nur inhaltlich zusammenhängende Informationen besser merken konnten, sondern sich allgemein an sprachliche Informationen nach dem Training besser erinnerten. Weiterhin wurde ein Effekt auf die Flexibilität im Denken [5] gefunden: das Training verbesserte die Fähigkeit, auf wechselnde Aufgaben zu reagieren [3]. 

Besonders relevant für die mentale Fitness ist das Arbeitsgedächtnis. Dank des Arbeitsgedächtnis können wir Informationen im aktuellen Moment mental festhalten und nutzen, beispielsweise einen Zahlencode zur Zwei-Faktor-Authentifizierung, um ihn in einer App einzugeben. Das NeuroNation Gehirntraining verbessert nachweislich das Arbeitsgedächtnis sowohl für bildliches [6] als auch sprachliches [7] Material. 

Darüber hinaus wurde eine verbesserte Effizienz der Verarbeitung im Gehirn festgestellt [8]. Das Training hat sich ebenso auf die geistige Geschwindigkeit ausgewirkt: sowohl Gesunde [3] als auch Patient:innen [5] waren nach dem Training schneller. Im Bereich Aufmerksamkeit wurde eine Verbesserung in der Konzentration [3] und für Multitasking [9] nachgewiesen. Diese Trainingseffekte beschränkten sich dabei nicht nur auf wissenschaftliche Testaufgaben, sondern waren für Studienteilnehmende auch im Alltag spürbar: sie berichteten von einer wachsenden Alltagsfitness und einer Verringerung der kognitiven Fehlerhäufigkeit.

Wissenschaftliche Studien und Kooperationen

Dass unser sorgfältig entwickeltes Training tatsächlich die mentale Fitness steigert, wurde bereits in einer Vielzahl von Studien demonstriert.

Über den Globus verteilt: Partner von Deutschland bis Australien

Die zwei größten Studien im Bereich ”Gesundes kognitives Altern zur Prävention von dementiellen Entwicklungen” setzten das Gehirntraining von NeuroNation ein. Die erste Studie, Maintain Your Brain [10], wurde von mehreren Universitäten in Australien durchgeführt. Sie untersuchte die Wirksamkeit von verschiedenen Interventionen, etwa körperliches und kognitives Training, Ernährung und Entspannung (Peace of Mind), auf die kognitive Leistung drei Jahre nach der ersten Messung.

Ganz ähnlich war die AgeWell Studie [11] von mehreren Universitäten in Deutschland ausgerichtet: Auch in dieser Studie wurde der Einfluss von verschiedenen Interventionen (Ernährung, körperliche Aktivität, kognitives Training, Optimierung der Medikation, Management von vaskulären Risiken, soziale Aktivität und bei Bedarf spezifische Interventionen für Trauer und Depression) auf die kognitive Leistung zwei Jahre später untersucht.

Beide Studien sind mittlerweile abgeschlossen und werden derzeit ausgewertet und publiziert.

Neu: NeuroNation MED hilft bei kognitiver Beeinträchtigung

Die erste Studie zu unserem CE-zertifizierten Medizinprodukt, der digitalen Gesundheitsanwendung (DiGA) NeuroNation MED läuft zur Zeit und hat bereits genügend Patient:innen rekrutiert.

In dieser multizentrischen Studie unserer klinischen Partner in Berlin, München, Jena, Köln und Luxemburg wird das kognitive Training mit NeuroNation MED bei Patient:innen mit diagnostizierter leichter kognitiver Störung (ICD-10 Code F06.7) untersucht. Die Zwischenauswertung der Leistungen der ersten 50 Studienteilnehmenden war bereits so vielversprechend, dass NeuroNation MED vom Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte in das DiGA-Verzeichnis und damit in die Erstattung durch alle gesetzlichen Krankenversicherungen aufgenommen wurde: Das kognitive Training mit NeuroNation MED kann nun bei einer vorliegenden Diagnose von leichten kognitiven Beeinträchtigungen verschrieben und von den gesetzlichen Krankenkassen erstattet werden.

Übersicht zu Studien und Partnerschaften

Inzwischen wurden 23 wissenschaftliche Publikationen zu Studien mit NeuroNation veröffentlicht. Unsere Kooperationen haben einen Schwerpunkt in Deutschland, wir blicken aber ebenso auf viele langjährige, erfolgreiche Kooperationen weltweit. Einen Überblick gibt es hier: https://neuronation-med.de/studies.

Die Themen der bisherigen und laufenden Studien sind vielfältig. Wir testen unser Gehirntraining mit Gesunden in unterschiedlichen Altersgruppen zur generellen Überprüfung der Wirksamkeit und zur Verbesserung der Aufgaben sowie des Trainingskonzeptes. Zusätzlich arbeiten wir im Bereich des (gesunden) Alterns, in der Prävention am Arbeitsplatz, sowie mit Patient:innen unterschiedlichster Diagnosen: leichte kognitive Beeinträchtigung, Parkinson, Multiple Sklerose, Huntington, Gehirnerschütterung, Krebs, Hörverlust/Cochlear Implantat, Depression, ADHS, Sucht. Darüber hinaus wurde das kognitive Training mit NeuroNation auch in einigen kleineren, auch studentischen Forschungsprojekten erfolgreich eingesetzt.

Zu unseren bisherigen Studienpartner:innen gehören (alphabetische Auflistung):

Asklepios Fachklinikum Stadtroda	David Weise
Charité Berlin	Carsten Finke
Charles University Prague	Chiara Freccero
HU Berlin	Isabel Dziobek
LMU München	Sigrid Seiler
Medizinische Universität Innsbruck	Sonja Rossi
MSH Medical School Hamburg	Tilo Strobach
Queen’s University	Robyn Cardy
Uniklinik Köln	Elke Kalbe
Universität Frankfurt	Julia Karbach
Universität Hamburg	Nils Schumacher
Universität Leipzig	Melanie Luppa
Universitätsklinikum Bonn	Silke Lux
Universitätsklinikum Jena	Kathrin Finke
Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel	Eva Schäffer
University of Brescia	Alessandro Padovani
University of Southern Denmark	Ulrich Kirk
University of Tehran	Armin Ghassemi Rudd
UNSW Sydney	Michael Valenzuela

Quellen

[1] Lüscher, C., Nicoll, R. A., Malenka, R. C., & Muller, D. (2000). Synaptic plasticity and dynamic modulation of the postsynaptic membrane. Nature Neuroscience, 3(6), 545–550. https://doi.org/10.1038/75714

[2] Lampit, A., Hallock, H., & Valenzuela, M. (2014). Computerized cognitive training in cognitively healthy older adults: A systematic review and meta-analysis of effect modifiers. PLoS Medicine, 11(11), e1001756. https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1001756

[3] Strobach, T., & Huestegge, L. (2017). Evaluating the effectiveness of commercial brain game training with working-memory tasks. Journal of Cognitive Enhancement, 1(4), 539–558. https://doi.org/10.1007/s41465-017-0053-0

[4] Scholl, F., Enge, S., & Gärtner, M. (2021). Commercial Brain Training: Efficacy, Transfer Effects, and the Influence of Personality Traits: A Study Conducted on Healthy Young Adults. Brain Sciences, 11(8), 1083. https://doi.org/10.3390/brainsci11081083

[5] Bartlett, D. M., Govus, A., Rankin, T., Lampit, A., Feindel, K., Poudel, G., Teo, W.-P., Lo, J., Georgiou-Karistianis, N., Ziman, M. R., & Cruickshank, T. M. (2020). The effects of multidisciplinary rehabilitation on neuroimaging, biological, cognitive and motor outcomes in individuals with premanifest Huntington’s disease. Journal of the Neurological Sciences, 416, 117022. https://doi.org/10.1016/j.jns.2020.117022

[6] Giehl, K., Ophey, A., Reker, P., Rehberg, S., Hammes, J., Barbe, M. T., Zokaei, N., Eggers, C., Husain, M., Kalbe, E., & van Eimeren, T. (2020). Effects of home-based working memory training on visuo-spatial working memory in Parkinson’s Disease: A randomized controlled trial. Journal of Central Nervous System Disease, 12, 117957351989946. https://doi.org/10.1177/1179573519899469

[7] Ophey, A., Giehl, K., Rehberg, S., Eggers, C., Reker, P., van Eimeren, T., & Kalbe, E. (2020). Effects of working memory training in patients with Parkinson’s disease without cognitive impairment: A randomized controlled trial. Parkinsonism & Related Disorders, 72, 13–22. https://doi.org/10.1016/j.parkreldis.2020.02.002

[8] Giehl, K., Ophey, A., Hammes, J., Rehberg, S., Lichtenstein, T., Reker, P., Eggers, C., Kalbe, E., & van Eimeren, T. (2020). Working memory training increases neural efficiency in Parkinson’s disease: A randomized controlled trial. Brain Communications, 2(2), fcaa115. https://doi.org/10.1093/braincomms/fcaa115

[9] Reyes, A., Rankin, T., Pulverenti, T. S., Bartlett, D., Georgiou-Karistianis, N., Lampit, A., Ziman, M., & Cruickshank, T. (2021). The effect of multidisciplinary therapy on dual task performance in preclinical Huntington’s disease: An exploratory study. Annals of Physical and Rehabilitation Medicine, 64(4), 101421. https://doi.org/10.1016/j.rehab.2020.06.006

[10] Heffernan, M., Andrews, G., Fiatarone Singh, M. A., Valenzuela, M., Anstey, K. J., Maeder, A. J., McNeil, J., Jorm, L., Lautenschlager, N. T., Sachdev, P. S., Ginige, J. A., Hobbs, M. J., Boulamatsis, C., Chau, T., Cobiac, L., Cox, K. L., Daniel, K., Flood, V. M., Guerrero, Y., … Brodaty, H. (2019). Maintain Your Brain: Protocol of a 3-year randomized controlled trial of a personalized multi-modal digital health intervention to prevent cognitive decline among community dwelling 55 to 77 year olds. Journal of Alzheimer’s Disease, 70(s1), S221–S237. https://doi.org/10.3233/JAD-180572

[11] Zülke, A., Luck, T., Pabst, A., Hoffmann, W., Thyrian, J. R., Gensichen, J., Kaduszkiewicz, H., König, H.-H., Haefeli, W. E., Czock, D., Wiese, B., Frese, T., Röhr, S., & Riedel-Heller, S. G. (2019). AgeWell.de – study protocol of a pragmatic multi-center cluster-randomized controlled prevention trial against cognitive decline in older primary care patients. BMC Geriatrics, 19(1), 203. https://doi.org/10.1186/s12877-019-1212-1