Die positiven Effekte regelmäßiger körperlicher Aktivität auf das individuelle Wohlbefinden sowie zum Erhalt und zur Förderung der körperlichen Gesundheit sind den meisten Menschen bereits durch diverse Medienberichte aus dem Radio, der Zeitung oder dem Fernsehen bekannt. Langfristig durchgeführt hat ein regelmäßiges körperliches Training, insbesondere aerobes Ausdauertraining, positive Effekte auf bekannte kardiovaskuläre Risikofaktoren wie Hypertonie, Typ-2-Diabetes mellitus, Fettstoffwechselstörungen und abdominelle Adipositas. Doch welche Auswirkungen hat sportliche Aktivität auf das Gehirn? Sind Sportler aufmerksamer? Können Sportler visuelle Reize besser wahrnehmen? Das Ziel dieser Masterarbeit war es, den Einfluss regelmäßig durchgeführter körperlicher Aktivität auf die ereigniskorrelierten Potentiale P3a und P3b bei einer visuellen Oddball-Aufgabe festzustellen, welche in der Literatur allgemein der kognitiven Orientierung (P3a) und der Evaluierung (P3b) visuell dargestellter Reize zugeordnet werden.

Textprobe: Kapitel 2.8, Effekte körperlicher Aktivität auf die P300: Die Effekte regelmäßig ausgeführter körperlicher Aktivität auf die physische und psychische Gesundheit sowie auf verschiedene kognitive Funktionen wurden bereits in Kapitel 2.1 ausführlich dargestellt. Aufgrund dessen, dass die P300 als ein wichtiger Parameter bei verschiedenen Aufmerksamkeitsprozessen angesehen werden kann und darüber hinaus bei der Evaluation und der Kategorisierung von Reizen involviert ist, liegt die Vermutung nahe, dass auch diese Komponente durch regelmäßige körperliche Aktivität beeinflusst werden kann. Diesbezüglich sind in der Literatur bereits zahlreiche Studien veröffentlicht worden, welche aufgrund verschiedener Parameter bezüglich der körperlichen Aktivität im Allgemeinen oder der sportlichen Aktivität im Speziellen, sowie unterschiedlicher Altersklassen oder grundsätzlichen Unterschieden in der Methodik teilweise divergierende Ergebnissen aufgewiesen haben. So wurden in mehreren Experimenten zum Beispiel akute Effekte sportlicher Aktivitäten im aeroben Bereich auf die Amplitude und die Latenz einer P300 ermittelt. Nakamura, Nishimoto, Akamatu, Takahashi & Maruyama (1999) haben diesbezüglich sieben gut-trainierte Läufer vor sowie nach einem 30-minütigen aeroben Ausdauerlauf untersucht und dabei die P300 mithilfe einer auditorischen Oddball-Aufgabe hervorgerufen. Die Autoren konnten feststellen, dass die Probanden nach der sportlichen Betätigung eine signifikant größere P300-Amplitude aufwiesen als davor, die Latenz davon allerdings unbeeinflusst blieb. Die Autoren interpretierten ihre Ergebnisse in der Hinsicht, dass die Größe der Amplitude proportional mit der zugewandten Aufmerksamkeit der Probanden gestiegen ist und dementsprechend als indirekter Index angesehen werden kann, welcher die Fähigkeit der Reizidentifikation wiederspiegelt (Nakamura et al., 1999). Ein Jahr später haben Magnie et al. (2000) die dargestellte Studie dahingehend erweitert, dass neben dem akuten Einfluss sportlicher Aktivität auf die P300 auch die längerfristigen Effekte untersucht wurden. Der Versuchsaufbau gleich dabei im Allgemeinen dem von Nakamura et al. (1999), mit dem Unterschied, dass sowohl zehn wettkampforientierte Radfahrer als auch zehn körperlich inaktive Menschen der gleichen Altersklasse berücksichtigt wurden. Die akuten Effekte körperlicher Aktivität auf die P300-Amplitude konnten diesbezüglich bestätigt werden. Darüber hinaus konnten Magnie et al. (2000) keine signifikanten Effekte hinsichtlich der entsprechenden Latenz feststellen, allerdings auch keine Gruppenunterschiede zwischen den Sportlern und den Nicht-Sportlern. Die zuletzt genannten Ergebnisse widersprechen allerdings den Erkenntnissen von Polich und Lardon (1997), die in ihrer Studie in Abhängigkeit der jeweiligen wöchentlichen sportlichen Aktivität ihr Probandenkollektiv ebenfalls in zwei Gruppen unterteilten, um anschließend mithilfe einer visuellen Oddball-Aufgabe mögliche Gruppenunterschiede hinsichtlich der Latenz und der Amplitude der P300 ermitteln zu können. Polich und Lardon (1997) ordneten jene Versuchspersonen, die seit mehreren Wochen weniger als fünf Stunden die Woche sportlich aktiv und zudem in ihrer Kindheit nicht im Hochleistungssport aktiv waren, der sogenannten ‘low exercise’-Gruppe zu, wohingegen sich Personen aus der ‘high exercise’-Gruppe durch ein wöchentliches Sportpensum von mehr als fünf Stunden mit wettkampforientieren Ambitionen auszeichneten. Die Autoren konnten in der ‘high exercise’-Gruppe signifikant größere P300-Amplituden feststellen als in der ‘low exercise’-Gruppe, in Bezug auf die Latenz war dieser Gruppeneffekt allerdings nicht zu erkennen. Polich und Lardon vermuteten, dass das zuletzt genannte Ergebnis mit der Tatsache zusammenhängen könnte, dass bei dieser Studie ausschließlich jüngere Erwachsene zwischen 30 und 35 Jahren berücksichtigt wurden. Diesbezüglich konnten verschiedene Autoren bei älteren Menschen einen umgekehrt proportionalen Zusammenhang zwischen der Höhe des Fitnesszustandes und der entsprechenden Länge P300-Latenz darstellen (Dustman et al., 1990). Zu diesen altersabhängigen Erkenntnissen bezüglich der P300-Latenz kam auch Bashore (1989), der in einer Studie unter anderem die P300 bei jungen und älteren Männern gemessen hat, welche jeweils als trainiert oder untrainiert eingestuft wurden. ‘Die Ergebnisse zeigten, dass bei jüngeren Personen die Reaktionszeiten prinzipiell schneller und die P300-Latenz kürzer waren als bei älteren. Jedoch hatten die älteren, als trainiert eingestuften Personen wiederum schnellere Reaktionszeiten und kürzere P300-Latenzzeiten als ihre untrainierten Altersgenossen’ (Müller, 2009, S. 31). Zusammenfassend deuten die dargestellten Ergebnisse darauf hin, dass regelmäßige körperliche Aktivität einen positiven Einfluss auf die Aufmerksamkeit und auf kognitive Prozesse hat, die bei der Reizwahrnehmung und dessen Bewertung beteiligt sind. Eine exakte Erklärung hierfür steht zwar noch aus, möglicherweise könnte allerdings die durch Sport veränderte Neurotransmitterkonzentration im Gehirn dafür verantwortlich sein. In verschiedenen Studien wurde diesbezüglich der Zusammenhang zwischen regelmäßiger Bewegung und der Konzentration von Noradrenalin, Serotonin sowie Dopamin im Gehirn untersucht und von Meeusen und De Meirleir (1995) dahingehend zusammengefasst, dass trotz der unterschiedlichen Methoden einheitlich eine erhöhte Synthese sowie ein erhöhter Metabolismus dieser drei genannten Monoamine festgestellt werden konnte. Aufgrund dessen, dass die P3a topografisch den frontal gelegenen Hirnregionen zugeordnet werden kann und darüber hinaus bei aufmerksamkeitsbezogenen Prozessen eine Rolle spielt, ist die Evozierung dieser Subkomponente auch von der Dopaminkonzentration im Gehirn abhängig. Ferner wird das Noradrenalin als Mediator einer P3b-Komponente angesehen, welche in erster Linie in den temporal-parietalen Regionen geortet werden kann (Braver & Cohen, 2002 Nieuwenhuis, Aston-Jones & Cohen., 2005 Pineda, 1995). Eine weitere Evidenz dafür, dass insbesondere die P3a unter anderem auch von der Dopaminkonzentration im Gehirn abhängig ist, konnte in einer Studie von Poceta, Houser und Polich (2006) dargestellt werden. Die Autoren verwendeten dabei das bereits beschriebene 3-Stimulus Oddball-Paradigma und ermittelten ferner die jeweilige Dopaminkonzentration der Probanden, bei denen es sich entweder um Menschen mit dem Restless-Legs-Syndrom, um parkinsonerkrankte Menschen oder um Personen ohne jegliche Behinderungen oder Erkrankungen handelte.

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