Einfluss von Zucker auf Konzentration und Lernleistung

Zucker - das süße „weiße Gold“, das in vielen Formen vorkommt und mittlerweile in fast jedem Lebensmittel zu finden ist. Zucker löst Glücksgefühle aus und liefert uns schnell verfügbare Energie. Er ist aber auch einer der Hauptverursacher zahlreicher Krankheiten, wie Diabetes und Herzerkrankungen. Doch was macht Zucker so unwiderstehlich?

Verbreitung und Empfehlungen

Ob in Süßigkeiten, Obst oder sogar als Stärke im Getreide: Zucker scheint allgegenwärtig zu sein - und wir können einfach nicht genug davon bekommen. Tatsächlich lag der Pro-Kopf-Verbrauch von Zucker in Deutschland im Jahr 2022/23 bei rund 33 Kilogramm, was etwa 90 Gramm Zucker pro Tag entspricht [Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, 2024].

Laut Weltgesundheitsorganisation sollte die empfohlene Zuckermenge pro Tag jedoch unter 50 Gramm liegen [World Health Organization, 2015]. Hierzulande liegt der jährliche Pro-Kopf-Verbrauch bei rund 30 kg - fast doppelt so viel, wie die Deutsche Gesellschaft für Ernährung maximal empfiehlt.

Wie Zucker das Gehirn und das Belohnungssystem beeinflusst

Der Verzehr von zuckerhaltigen Lebensmitteln aktiviert unser dopaminerges System [Liu & Bohórquez, 2022], das im Gehirn für Motivation und Belohnung zuständig ist. Dies führt zur Ausschüttung von Dopamin. Wenn wir Zucker zu uns nehmen, steigt der Dopaminspiegel vorübergehend an. Das freigesetzte Dopamin verstärkt das Verhalten, das zu dieser Belohnung geführt hat, wie zum Beispiel Essen. Außerdem beeinflusst Dopamin, wie sehr wir uns anstrengen, um eine Belohnung zu erhalten.

Eine Studie des Max-Planck-Instituts für Stoffwechselforschung hat gezeigt, dass unmittelbar nach dem Verzehr von zuckerreichen Lebensmitteln Dopamin ausgeschüttet wird, noch bevor die Nahrung den Magen erreicht. Je nach individuellem Verlangen wird sogar zu unterschiedlichen Zeitpunkten unterschiedlich viel Dopamin ausgeschüttet. Die Gehirne der Proband:innen mit einem stärkeren Verlangen nach der zuckerreichen Nahrung schütteten direkt nach dem Verzehr eine größere Menge an Dopamin aus, jedoch wieder weniger, wenn die Nahrung den Magen erreicht hatte [Thanarajah et al., 2019].

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Illustration: Dopamin-Ausschüttung nach Zuckerkonsum

Langanhaltende Veränderungen

Ein ständiger Zuckerkonsum kann dazu führen, dass wir immer mehr Zucker essen wollen. Eine Studie der Forschungsgruppe Tittgemeyer zeigte, dass Proband:innen, die über acht Wochen lang täglich einen zucker- und fettreichen Pudding aßen, stärker auf zuckerreiche Nahrung reagierten als diejenigen, die einen Pudding mit der gleichen Kalorienzahl, aber deutlich weniger Fett und Zucker verzehrten. Die Forschenden maßen die Aktivität bestimmter Hirnregionen und fanden heraus, dass das dopaminerge System besonders stark bei den Proband:innen aktiviert wurde, die den fett- und zuckerreicheren Pudding aßen.

Der erhöhte Zuckerkonsum veränderte die neuronalen Schaltkreise so, dass zuckerreiche Nahrung bei den Proband:innen eine stärkere belohnende Wirkung hatte und sie nach dem Experiment zucker- und fettreiche Lebensmittel positiver bewerteten [Thanarajah et al., 2023]. Diese Veränderungen der Hirnnetzwerke sind anhaltend. Das bedeutet, sie könnten dafür sorgen, dass Menschen zukünftig unbewusst immer die Lebensmittel bevorzugen, die viel Fett und Zucker enthalten.

Zucker, Blutzucker und kurzfristige Leistungswirkungen

Ohne Zucker funktioniert das Gehirn nicht. Um sich besser konzentrieren zu können, greifen viele zu Traubenzucker, Cola oder Energydrinks. Doch „so einen direkten Boost des Gehirns hat die Evolution nicht vorgesehen“, erklärt Prof. Dr. Frank Erbguth.

In der Tat liefert Zucker schnell Energie. Z.B. muss er in Form von Traubenzucker nicht erst verdaut werden, sondern gelangt direkt ins Blut. Das führt zu einem Anstieg des Blutzuckerspiegels, was ideal zum Lernen und Konzentrieren ist, da Glukose unser Gehirn antreibt. Zwar lässt Traubenzucker unseren Blutzuckerspiegel in die Höhe schnellen, nach spätestens 20 Minuten ist dieser Effekt jedoch vorbei und der Blutzuckerspiegel sinkt sogar unter den Ausgangswert. Hunger und eine geringere Aufmerksamkeitsspanne sind die Folge.

Auch ohne Diabetes lässt eine Limonade den Blutzuckerspiegel rapide in die Höhe schießen. Durch einen Selbstversuch seines Sohnes weiß Prof. Erbguth, dass ein Glukosesensor „ganz aufgeregt piept“, nachdem das süße Getränk den Magen erreicht hat. Das Gehirn wird durch zu viel Süßes also schnell überfordert. Es reagiert mit Entzündungen und einer gestörten Signalübertragung. Langfristig erhöht sich das Risiko für Depressionen, Schlaganfälle und neurodegenerative Erkrankungen.

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Mythen zum Konzentrationskick durch Süßes

Der Schokoriegel teilt Konzentrationssuchende in drei Lager: Die einen verwahren ihn griffbereit in der Schublade, um nachzuhelfen, wenn die Konzentration schwindet. Die anderen meiden ihn, aus Sorge, in das berüchtigte "Zuckerloch" zu fallen. Letztere Sicht dürfte die meisten Anhänger haben, sie klingt plausibel und rechtfertigt den Schokoladeneinsatz immerhin in bestimmten Situationen.

Ein Lernmythos besagt, dass Zucker den perfekten Energieschub liefert, um fit zum Lernen und bei Prüfungen zu sein. Für die Abschlussprüfung heißt es lernen, lernen, lernen - ohne Ende. Irgendwann streikt das Gehirn, es passt einfach nichts mehr rein. Auch während der Prüfung kann es passieren, dass Du irgendwann unkonzentriert bist, Dir die Antworten nicht mehr einfallen und Du nur noch Quatsch schreibst.

Langfristige Risiken: Gefäße, Entzündungen und Neurodegeneration

Zu viel Zucker im Blut kann auch die Blutgefäße schädigen. Durch den veränderten Insulinstoffwechsel können sich Ablagerungen in den Gefäßwänden bilden. So verengen sich mit der Zeit die Gefäße, die das Hirn mit Blut versorgen. Dadurch kann es dann zu einer Unterversorgung einzelner Hirnareale kommen. Langfristig könne die Gefäßverengung zu Demenz, Alzheimer und Schlaganfällen führen, erklärt Frank Erbguth.

Indirekt fördert übermäßiger Zuckerkonsum die Entstehung neurologischer Erkrankungen, indem er das Mikrobiom verändert. In den letzten Jahren hat die Erforschung des Zusammenhangs zwischen dem Zuckerstoffwechsel und der Alzheimerdemenz große Fortschritte gemacht. Bereits seit den neunziger Jahren wissen Forschende, dass mit einer Diabetes Typ-2-Erkrankung auch das Demenzrisiko steigt. Dazu wird angenommen, dass dadurch auch der Glukose-Stoffwechsel in den Nervenzellen gestört wird. Damit steigt auch das Risiko für eine Alzheimer-Erkrankung. Denn Insulin spielt auch eine Rolle bei der Entstehung der Alzheimer-Plaques im Gehirn.

Grafik: Zusammenhang zwischen Zuckerkonsum, Gefäßschäden und Demenzrisiko

Zucker und Lernleistung bei Kindern

„Mein Kind kann sich in der Schule einfach nicht konzentrieren - vielleicht ist es der Zucker?“ Diesen Gedanken haben viele Eltern. Die Vorstellung, dass Süßigkeiten Kinder hibbelig machen, hält sich hartnäckig. Zucker ist schnelle Energie. Wenn wir ihn essen, steigt der Blutzuckerspiegel rasch an. Das Gehirn freut sich - kurzzeitig. Doch der Körper reagiert schnell mit Insulin, um den Zucker aus dem Blut in die Zellen zu schleusen.

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Studien zeigen, dass Blutzuckerschwankungen die kognitive Leistung beeinflussen. Bei sehr hohen Werten und bei Unterzuckerung sinkt die Aufmerksamkeit und das Reaktionsvermögen. Aber: Kinder mit ADHS sind oft empfindlicher gegenüber Blutzuckerschwankungen. Eine gesunde Jause entscheidet oft darüber, ob Kinder im Kindergarten oder in der Schule konzentriert und energiegeladen bleiben - oder ob Müdigkeit und Gereiztheit überhandnehmen. Zuckerreiche Snacks liefern zwar schnell Energie, führen aber genauso rasch zum bekannten „Zuckercrash“.

Welche Zuckerarten und Nahrungsmittel sind besser für langfristige Konzentration?

Wer im Biounterricht aufgepasst hat weiß, dass nicht alle Zucker gleich sind. Unterschieden wird zwischen Einfach-, Zweifach- und Vielfachzucker. Die Benennung orientiert sich an der Anzahl der miteinander verbundenen Zuckermoleküle. Süßigkeiten und Schokolade bestehen meist aus Einfach- bzw. Zweifachzucker. Der Körper kann also schnell auf die Power dieser Produkte zurückgreifen. Ein schnelles Leistungshoch ist spürbar. Doch so schnell der Blutzucker ansteigt, so schnell fällt er auch wieder ab.

Für einen langfristigen Effekt bei der Leistungssteigerung des Gehirns sind daher komplexe Vielfachzucker besser geeignet. Dazu zählen die Kohlenhydrate, die sich in Vollkornprodukten, Gemüse (wie Kartoffeln) und Hülsenfrüchten wiederfinden. Es ist zu empfehlen, zu den Hauptmahlzeiten hauptsächlich auf Produkte mit einem hohen Anteil an Mehrfachzuckern zurückzugreifen. So kann das Gehirn die Konzentrations- und Leistungsfähigkeit beim Lernen stetig auf einem hohen Niveau halten.

Praktische Ernährungstipps für Lernende

  • Nüsse eignen sich hervorragend als Snack für zwischendurch, damit dem Kopf immer ausreichend Zucker und Energie zur Verfügung stehen.
  • Ein ballaststoffreiches Frühstück, z.B. Reis, Hirse, Dinkel- oder Haferflocken mit pflanzlicher Milch, liefert langanhaltende Energie.
  • Greifen Sie statt reinen Zuckerquellen zu Obst oder anderen natürlichen Snacks.
  • Viel trinken - am besten mindestens zwei Liter pro Tag (Wasser bzw. Kräuter- und Früchtetees).
  • Helles Morgenlicht, regelmäßiger leichter Sport und ausreichende Flüssigkeitszufuhr verbessern Stimmung und Konzentration.

Alternative und ergänzende Ansätze

Die gesündeste Droge für Deine Prüfungsvorbereitung sind die Lernvideos von Prozubi - völlig kalorienfrei, dafür aber geballt mit Wissen. Zu guter Letzt möchten wir eine kurze Möglichkeit ansprechen, wie Du Zucker und Kaffee vielleicht doch in den Lernalltag einbinden kannst. Eine Studie spanischer Forscher hat ergeben, dass die gleichzeitige Einnahme von Zucker und Kaffee dazu führen kann, effizienter zu lernen. Bei einem Test waren Probanden, die Kaffee und Zucker zu sich genommen hatten, konzentrierter. Jedoch funktioniert das nur mit einer sehr hohen Menge Zucker, die ungefähr 25 Zuckerstücken in einer Tasse Kaffee entspricht.

Ketogene Ernährung: Erste Tierstudien und kleine Beobachtungen am Menschen deuten darauf hin, dass eine ketogene, sehr kohlenhydratarme Ernährung positive Effekte auf Aufmerksamkeit und Impulsivität haben könnte.

Interview mit Neurologen über Zucker, Dopamin und Lernleistung

Mechanismen: Darm-Hirn-Achse und Gewöhnung

Zwischen Gehirn und Darm gibt es eine direkte Verbindung: Erreicht Nahrung den Dünndarm, registrieren unterschiedliche Sensoren, ob Zucker und Fett in der Nahrung enthalten sind. Diese Information wird über verschiedene Nervenverbindungen ans Gehirn weitergeleitet. Die Signale kommen im Belohnungszentrum des Gehirns an, sorgen für ein gutes Gefühl und lösen ein Verlangen nach mehr aus.

Die Lust nach Süßem und Fettigem wird von unserer westlichen Ernährung bedient. Vor allem Fast Food und Fertiggerichte haben beides gleichzeitig: viel Fett und viel Zucker. In der Natur gibt es eigentlich keine Nahrungsmittel, die sowohl stark fett- als auch zuckerhaltig sind. Hat sich das Gehirn an stark fett- und zuckerhaltige Speisen gewöhnt, will es nicht nur immer mehr davon, sondern lehnt auch Speisen mit weniger Fett oder Zucker eher ab. Wer Sport macht, benötigt dafür ausreichend Kraft und Energie. Aber Körper und Gehirn können auch wieder "umprogrammiert" werden, sich wieder an weniger fett- und zuckerhaltige Lebensmittel gewöhnen.

Gesellschaftliche Maßnahmen und individuelle Strategien

Über 30 Länder haben längst die Notbremse gezogen und eine Zuckersteuer eingeführt. Eine Möglichkeit, den Konsum zu senken, wäre eine Zuckersteuer. Diese habe in England seit ihrer Einführung 2018 bereits erste Erfolge erzielt.

Schon kleine Dosen führen zu einem erhöhten Verlangen. Denn durch die Einnahme kommt es im Gehirn zur Ausschüttung des Glückshormons Dopamin. Auch der Ersatz von Zucker durch verschiedene Süßungsmittel ist laut Experten nicht unproblematisch. Zwar enthalten sie keine Kalorien, doch neue Studien deuten an, dass durch den Konsum von Süßungsmitteln auch die Zahl an Gefäßerkrankungen zunimmt.

Zusammenstellung: Empfehlungen zur Erhaltung von Konzentration und Lernleistung

Bereich Empfehlung
Frühstück Ballaststoffreich: Vollkorngetreide, Haferflocken, Nüsse
Snacks Obst, Nüsse, Trockenfrüchte (Studentenfutter)
Getränke Wasser, Kräuter- und Früchtetees; Cola/Energydrinks vermeiden
Beim Lernen Regelmäßig trinken, kurze Bewegungspausen, helles Licht
Längerfristig Reduktion von stark zucker- und fetthaltigen Lebensmitteln, ggf. polit. Maßnahmen wie Zuckersteuer

Mit einer Flasche Cola ziehen Sie sich 25 Zuckerwürfel rein. Wenn man Ihnen die auf dem Teller vorlegt, würden Sie empört ablehnen. Deshalb ist es wichtig, das Bewusstsein für versteckten Zucker in industriell erzeugten Lebensmitteln zu schärfen: Rund 80 % der industriell erzeugten Lebensmittel enthalten Zucker, einen Grenzwert nach oben gibt es nicht.

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