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Muskelgedächtnis

    Das Muskelgedächtnis – auch Muscle-Memory-Effekt – ist ein Phänomen, bei dem sich Muskeln scheinbar an ihre frühere Leistung erinnern können, und das, obwohl Muskelzellen keine Erinnerungen im eigentlichen Sinne abspeichern können. Unbestritten ist aber das Phänomen, dass einmal trainierte Muskeln auch nach längeren Übungspause wieder schneller ihre alte Muskelkraft zurückerlangen, so dass es scheint, dass sie sich an ihre Leistung irgendwie erinnern können.

    Das motorische Gedächtnis koordiniert bekanntlich die körperlichen Aktivitäten und Bewegungsabläufe, d. h., es speichert Bewegungsprogramme und Erfahrungen, die beim Sport aktiviert und bei jedem Training wiederholt werden. Dieses motorische Lernen ermöglicht es in der Folge, Bewegungen ohne bewusste Anstrengung auszuführen.

    Das Muskelgedächtnis, auch „Muskelgedächtnisphänomen“ oder „Muskelgedächtniseffekt“ beschreibt demnach die Fähigkeit des Körpers, sich an muskuläre Bewegungsmuster und Fähigkeiten zu erinnern, die zuvor erworben wurden, selbst nach einer Phase der Inaktivität oder des Nichttrainings. Das Muskelgedächtnis ist eine Form des prozeduralen Gedächtnisses, bei der eine bestimmte motorische Aufgabe durch Wiederholung im Gedächtnis verankert wird.

    Dieses Phänomen beruht auf verschiedenen physiologischen Prozessen im Körper:

    • Muskelspeicher: Die Muskeln haben eine Art „Gedächtnis“, das es ihnen ermöglicht, Bewegungsmuster, Widerstandsniveaus und Techniken zu speichern, denn wenn man eine bestimmte Übung oder Aktivität über einen längeren Zeitraum hinweg regelmäßig ausführt, werden diese Bewegungen in den Muskelgedächtnisspeicher eingebettet.
    • Neuromuskuläre Anpassung: Während eines Trainings werden neuromuskuläre Verbindungen zwischen dem Gehirn und den Muskeln verstärkt und bleiben selbst nach einer Trainingspause länger erhalten, was das Wiedererlernen von Bewegungen erleichtert. Studien zeigen, dass Veränderungen der DNA (siehe unten) eine Rolle spielen könnten, wobeiauch  die Anzahl der Zellkerne von Bedeutung sein könnte.
    • Proteinbiosynthese: Die Muskelzellen sind in der Lage, Proteine zu synthetisieren, die für Muskelwachstum und -reparatur verantwortlich sind, d. h., auch wenn man das Training vorübergehend unterbricht, können die Muskelzellen diese Fähigkeit beibehalten, was es ihnen dann ermöglicht, schneller Fortschritte zu erzielen, wenn man zum Training zurückkehrt (Trainings-Effekt).

    Die Dauer des Muskelgedächtnisses ist nicht genau bekannt, doch es wird davon ausgegangen, dass es mindestens sieben Wochen anhält, wobei manche erlernte Bewegungen Jahre oder sogar ein Leben lang anhalten können.

    Beispiele für das Muskelgedächtnis: Ein Gitarrist, der nach einer Pause wieder mit dem Üben beginnt, kann sich die Fingersätze schneller wieder merken als ein Anfänger. Ein Sportler, der nach einer Verletzung wieder mit dem Training beginnt, kann seine alten Leistungen schneller wieder erreichen als ein Untrainierter. Ein Kind, das das Radfahren einmal gelernt hat, kann es auch nach einer langen Pause wieder. Allerdings ist nicht nur das Training selbst von Bedeutung, sondern auch das Einsetzen von Pausen ist wichtig, um das Muskelgedächtnis positiv zu beeinflussen. Man sollte daher zwischen Trainingseinheiten kurze Pausen einlegen, um den motorischen Lernprozess zu fördern.

    Man fand vor einiger Zeit heraus, dass eine erste Trainingsphase die Genaktivität der Muskelzellen anregt, wobei diese Veränderungen auch während einer Pause bestehen bleiben, und sich in einer zweiten Trainingsphase verstärken, d. h., die Erinnerungsfunktion der Muskeln wird offenbar mittrainiert. In Untersuchungen zeigte sich, dass die erwachsenen menschlichen Skelettmuskeln ein epigenetisches Gedächtnis für frühere Wachstumsphasen besitzen. Seaborne et al. (2018) berichten über eine genomweite DNA-Methylierungs- und Genexpressionsanalyse nach Muskelhypertrophie (Belastung), Rückführung der Muskelmasse auf den Ausgangswert (Entlastung), gefolgt von späterer Hypertrophie (Wiederbelastung). Sie entdeckten eine erhöhte Häufigkeit von Hypomethylierung im gesamten Genom nach einer erneuten Belastung im Vergleich zu einer früheren Belastung. Außerdem identifizierten sie mehrere hypomethylierte Gene mit erhöhter Expression nach der Belastung, die ihren hypomethylierten Status auch während der Entlastung beibehielten, als die Muskelmasse wieder auf das Kontrollniveau zurückkehrte, was auf eine Erinnerung an die Methylierungssignatur dieser Gene nach früherer Hypertrophie hinweist. Weitere Gene zeigten nach der Belastung eine Hypomethylierung und eine verstärkte Genexpression und wiesen nach der späteren Wiederbelastung die größten Zunahmen der Hypomethylierung, der Genexpression und der Muskelmasse auf, was auf ein epigenetisches Gedächtnis bei diesen Genen hinweist. Schließlich reagierten einige Gene epigenetisch empfindlich auf eine akute Belastung, denn sie wiesen eine Hypomethylierung nach einer einzigen Widerstandsübung auf, die zweiundzwanzig Wochen später beibehalten wurde, mit dem größten Anstieg der Genexpression und der Muskelmasse nach einer erneuten Belastung.

    Hinzu kommt, dass das Gehirn Bewegungsabläufe schon im motorischen Gedächtnis abgespeichert hat, d. h., die Details und Abfolgen der Bewegungen sind im Gehirn bereits vorhanden. Das motorische Gedächtnis erklärt etwa, dass man sich auch nach mehreren Jahren an gelernte Bewegungsabläufe unbewusst erinnert, etwa wenn man jahrelang nicht auf einem Fahrrad gesessen hast, kann man sich doch darauf setzen und losfahren, d. h., das Fahrradfahren verlernt man nicht, auch wenn man sich am Anfang etwas unsicher fühlt. Ähnliches gilt auch für das Autofahren. Das automatisierte motorische Gedächtnis nutzen etwa Tennisspieler, bei denen die tausendmal geübten grundlegenden Bewegungen von alleine ablaufen, sodass sie sich ganz auf den Spielablauf und ihre Taktik konzentrieren können. Bei Tänzern und Tänzerinnen hilf tdas motorische Gedächtnis, dass auch komplexen Choreografien automatisch abzurufen sind, aber auch Musiker und Musikerinnen können durch regelmäßiges Üben auf die gespeicherten Bewegungsabläufe zurückgreifen und sich auf die Interpretation der Musikstücke konzentrieren.

    Zusammengefasst bedeutet das, dass die Muskulatur eines Menschen, der schon einmal trainiert hat – auch wenn das vor langer Zeit der Fall gewesen ist -, vom Gehirn sehr viel zielgerichteter angesteuert wird als bei Neulingen, denn die Bewegung ist also von Anfang an besser, der Effekt daher größer, und der neue Trainingsreiz kommt schneller zum Tragen.

    Wiedereinsteigerinnen und Wiedereinsteiger beim Reitsport haben es allerdings nicht so einfach wie Radfahrerinnen und Radfahrer. Zwar kann der Körper auch hier einmal erlernte Bewegungsmuster schnell wieder abrufen, sofern sie in der ersten Lernphase durch ausreichendes Training, also viele Wiederholungen, tief im Gehirn und im Muskelgedächtnis gespeichert wurden, aber hier werden beim Wiedereinstieg auch andere Faktoren schlagend. Britische Forscher haben bei der Untersuchung von Gewebeproben herausgefunden, dass sich durch das Training die Aktivität von Genen verändert und bei einer Pause jene Bereiche im Zellkern aktiver bleiben, die für neues Wachstum zuständig sind, d.h. die Muskelfasern wachsen bei erneutem Training schneller. Mehr Kraft ist aber nicht unbedingt gleichbedeutend mit einer geschmeidigeren Bewegungskoordination, da man z.B. beim Leichttraben nur dann ins Schwitzen kommt, wenn der Körper Kraft aufwenden muss, um das Gleichgewicht zu halten. Wiedereinsteigerinnen und Wiedereinsteiger können zwar schnell an altes Wissen anknüpfen, aber das kann sowohl gut als auch schlecht sein. Je unabhängiger der Sitz und je feiner die Hilfengebung in der ersten Zeit der Reitkarriere erlernt wurden, desto besser gelingt der Wiedereinstieg. Muskeln bauen etwa ab dem 30. Lebensjahr langsam ab und auch die Elastizität von Knorpeln wie Bändern lässt nach, aber auch das Freizeitreiten erfordert ein hohes Maß an Beweglichkeit und feiner Koordination bestimmter Muskelgruppen.

    Literatur

    Seaborne, Robert A., Strauss, Juliette, Cocks, Matthew, Shepherd, Sam, O’Brien, Thomas D., van Someren, Ken A., Bell, Phillip G., Murgatroyd, Christopher, Morton, James P., Stewart, Claire E. & Sharples, Adam P. (2018). Human Skeletal Muscle Possesses an Epigenetic Memory of Hypertrophy. Scientific Reports, 8, doi:10.1038/s41598-018-20287-3.
    https://utopia.de/ratgeber/muskelgedaechtnis-was-ist-dran-und-welche-vorteile-bringt-es/ (22-09-11)
    Stangl, W. (2018, 21. Juli). Trainingseffekt. Online Lexikon für Psychologie & Pädagogik.

    Trainingseffekt


    https://www.cavallo.de/reittraining/wiedereinsteiger-fitness/ (23-12-21)


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