Dirk de Pol, aktualisiert am 4. Januar 2023, Lesezeit: 13 Minuten

Grundlagen des GehirnsDas Gehirn ist der komplexeste Teil des menschlichen Körpers. Dieses 1,5 Kilo schwere Organ ist der Sitz der Intelligenz, Interpret der Sinne, Initiator der Körperbewegung und Kontrolle des Verhaltens. In seiner knöchernen Hülle liegend und von schützender Flüssigkeit umspült, ist das Gehirn die Quelle all der Qualitäten, die unsere Menschlichkeit ausmachen.

Die folgenden Erläuterungen können helfen zu verstehen, wie das gesunde Gehirn funktioniert, wie man es gesund erhält und was passiert, wenn das Gehirn krank oder funktionsgestört ist.

Wie ist die Struktur des Gehirns beschaffen?

Struktur des Gehirns Das Gehirn ist wie eine Gruppe von Experten. Alle Teile des Gehirns arbeiten zusammen, aber jeder Teil hat seine eigenen speziellen Verantwortlichkeiten. Das Gehirn kann in drei grundlegende Einheiten unterteilt werden: das Vorderhirn, das Mittelhirn und das Hinterhirn.

Das Hinterhirn

Das Hinterhirn umfasst den oberen Teil des Rückenmarks, den Hirnstamm und eine faltige Gewebekugel, die Kleinhirn genannt wird. Das Hinterhirn steuert die lebenswichtigen Funktionen des Körpers wie Atmung und Herzfrequenz.

Das Kleinhirn

Das Kleinhirn koordiniert Bewegungen und ist an erlernten Routinebewegungen beteiligt. Wenn Sie Klavier spielen oder einen Tennisball schlagen, aktivieren Sie das Kleinhirn.

Das Mittelhirn

Der oberste Teil des Hirnstamms ist das Mittelhirn, das einige Reflexaktionen steuert und Teil des Schaltkreises ist, der an der Steuerung von Augenbewegungen und anderen willkürlichen Bewegungen beteiligt ist.

Das Vorderhirn

Das Vorderhirn ist der größte und am weitesten entwickelte Teil des menschlichen Gehirns: Es besteht hauptsächlich aus dem Großhirn und den darunter verborgenen Strukturen.

GroßhirnWenn Menschen Bilder des Gehirns sehen, fällt ihnen normalerweise das Großhirn auf. Das Großhirn sitzt im obersten Teil des Gehirns und ist die Quelle intellektueller Aktivitäten. Es hält Ihre Erinnerungen fest, ermöglicht Ihnen zu planen, ermöglicht es Ihnen, sich vorzustellen und zu denken. Es ermöglicht Ihnen, Freunde zu erkennen, Bücher zu lesen und Spiele zu spielen.

Das Großhirn ist durch einen tiefen Spalt in zwei Hälften (Hemisphären) geteilt. Trotz der Spaltung kommunizieren die beiden Gehirnhälften über einen dicken Nervenfaserstrang, der an der Basis dieses Risses liegt, miteinander. Obwohl die beiden Hemisphären Spiegelbilder voneinander zu sein scheinen, sind sie unterschiedlich. Zum Beispiel scheint die Fähigkeit, Wörter zu bilden, hauptsächlich in der linken Hemisphäre zu liegen, während die rechte Hemisphäre viele abstrakte Denkfähigkeiten zu kontrollieren scheint.

Aus einem noch unbekannten Grund kreuzen sich fast alle Signale vom Gehirn zum Körper und umgekehrt auf ihrem Weg zum und vom Gehirn. Das bedeutet, dass die rechte Gehirnhälfte hauptsächlich die linke Körperhälfte und die linke Gehirnhälfte hauptsächlich die rechte Seite steuert. Wenn eine Seite des Gehirns beschädigt ist, ist die gegenüberliegende Seite des Körpers betroffen. Beispielsweise kann ein Schlaganfall in der rechten Gehirnhälfte den linken Arm und das linke Bein lähmen.

Die Großhirnrinde

Die Oberfläche des Großhirns und des Kleinhirns ist mit einer lebenswichtigen Gewebeschicht bedeckt, die so dick ist wie ein Stapel von zwei oder drei Groschen. Es wird Cortex genannt, vom lateinischen Wort für Rinde. Der größte Teil der eigentlichen Informationsverarbeitung im Gehirn findet in der Großhirnrinde statt. Wenn man von „grauer Substanz“ im Gehirn spricht, spricht man von dieser dünnen Rinde.

Die Hirnrinde ist grau, weil den Nerven in diesem Bereich die Isolierung fehlt, die die meisten anderen Teile des Gehirns weiß erscheinen lässt. Die Falten im Gehirn vergrößern seine Oberfläche und erhöhen damit die Menge an grauer Substanz und die Menge an Informationen, die verarbeitet werden können.

Denkprozesse im Gehirn

Wo finden die Denkprozesse im Gehirn statt?

Jede Gehirnhälfte kann in Abschnitte oder Lappen unterteilt werden, von denen jeder auf unterschiedliche Funktionen spezialisiert ist.

Um jeden Lappen und seine Besonderheiten zu verstehen, machen wir eine Tour durch die Gehirnhälften.

Frontallappen

Die beiden Frontallappen liegen direkt hinter der Stirn. Wenn Sie einen Zeitplan planen, sich die Zukunft vorstellen oder begründete Argumente verwenden, erledigen diese beiden Lappen einen Großteil der Arbeit. Eine der Möglichkeiten, wie die Frontallappen diese Dinge zu tun scheinen, besteht darin, dass sie als kurzfristige Speicherorte fungieren, die es ermöglichen, eine Idee im Auge zu behalten, während andere Ideen in Betracht gezogen werden.

KortexMotorischer Kortex

Im hintersten Teil jedes Frontallappens befindet sich ein motorischer Kortex, der bei der Planung, Steuerung und Ausführung freiwilliger Bewegungen oder absichtlicher Bewegungen hilft, wie z. B. das Bewegen des Arms oder das Treten eines Balls.

Scheitellappen

Wenn Sie ein gutes Essen genießen – den Geschmack, das Aroma und die Textur des Essens – sind zwei Abschnitte hinter den Frontallappen, die Parietallappen genannt werden, am Werk. Lesen und Rechnen gehören ebenfalls zum Repertoire jedes Parietallappens.

Somatosensorischer KortexSomatosensorischer Kortex

Der vordere Teil dieser Lappen, direkt hinter den motorischen Bereichen, ist der somatosensorische Kortex. Diese Bereiche erhalten Informationen über Temperatur, Geschmack, Berührung und Bewegung vom Rest des Körpers.

HinterhauptslappenHinterhauptslappen

Wenn Sie sich die Wörter und Bilder auf dieser Seite ansehen, sind zwei Bereiche im hinteren Teil des Gehirns am Werk. Diese Lappen, die Okzipitallappen genannt werden, verarbeiten Bilder von den Augen und verknüpfen diese Informationen mit Bildern, die im Gedächtnis gespeichert sind. Schäden an den Hinterhauptslappen können zur Erblindung führen.

SchläfenlappenSchläfenlappen

Die letzten Lappen auf unserem Rundgang durch die Großhirnhemisphären sind die Schläfenlappen, die den Sehbereichen vorgelagert sind und sich unter den Scheitel- und Stirnlappen einnisten. Ob Sie Sinfonien oder Rockmusik mögen, Ihr Gehirn reagiert durch die Aktivität dieser Lappen.

An der Spitze jedes Schläfenlappens befindet sich ein Bereich, der für den Empfang von Informationen von den Ohren verantwortlich ist. Die Unterseite jedes Schläfenlappens spielt eine entscheidende Rolle beim Bilden und Abrufen von Erinnerungen, einschließlich derjenigen, die mit Musik verbunden sind. Andere Teile dieses Lappens scheinen Erinnerungen und Empfindungen von Geschmack, Geräusch, Anblick und Berührung zu integrieren.

Wie ist das innere Gehirn strukturiert?

Tief im Gehirn liegen verborgene Strukturen, die die Torwächter zwischen dem Rückenmark und den Gehirnhälften sind. Diese Strukturen bestimmen nicht nur unseren emotionalen Zustand, sondern modifizieren auch unsere Wahrnehmungen und Reaktionen in Abhängigkeit von diesem Zustand und ermöglichen es uns, Bewegungen zu initiieren, die Sie ausführen, ohne darüber nachzudenken. Wie die Lappen in den Gehirnhälften kommen die unten beschriebenen Strukturen paarweise vor: Jede ist in der gegenüberliegenden Hälfte des Gehirns dupliziert.

ThalamusDer Hypothalamus

Der etwa perlengroße Hypothalamus steuert eine Vielzahl wichtiger Funktionen. Es weckt Sie morgens auf und bringt das Adrenalin während eines Tests oder Vorstellungsgesprächs in Wallung. Der Hypothalamus ist auch ein wichtiges emotionales Zentrum, das die Moleküle kontrolliert, die Sie erheitern, wütend oder unglücklich machen.

Der Thalamus

In der Nähe des Hypothalamus liegt der Thalamus, ein wichtiges Clearinghouse für Informationen, die zum und vom Rückenmark und dem Großhirn gehen.

Der Hippocampus

Vom Hypothalamus und Thalamus führt ein Bogengang aus Nervenzellen zum Hippocampus. Diese winzige Noppe fungiert als Gedächtnisindexierer – sie sendet Erinnerungen an den entsprechenden Teil der Gehirnhälfte, um sie langfristig zu speichern und bei Bedarf abzurufen. Die Basalganglien (nicht gezeigt) sind Cluster von Nervenzellen, die den Thalamus umgeben. Sie sind für das Initiieren und Integrieren von Bewegungen verantwortlich. Die Parkinson-Krankheit, die zu Zittern, Starrheit und einem steifen, schlurfenden Gang führt, ist eine Erkrankung von Nervenzellen, die in die Basalganglien führen.

Woraus bestehen Neuronen?

Das Gehirn und der Rest des Nervensystems bestehen aus vielen verschiedenen Arten von Zellen, aber die primäre funktionelle Einheit ist eine Zelle, die als Neuron bezeichnet wird. Alle Empfindungen, Bewegungen, Gedanken, Erinnerungen und Gefühle sind das Ergebnis von Signalen, die Neuronen passieren. Neuronen bestehen aus drei Teilen: dem Zellkörper, Dendriten und dem Axon.

Neuron

Der Zellkörper

Der Zellkörper enthält den Zellkern, in dem die meisten Moleküle hergestellt werden, die das Neuron zum Überleben und Funktionieren benötigt.

Die Dendriten und Axone

Dendriten erstrecken sich wie die Äste eines Baumes aus dem Zellkörper und empfangen Nachrichten von anderen Nervenzellen. Signale gehen dann von den Dendriten durch den Zellkörper und können vom Zellkörper weg ein Axon hinunter zu einem anderen Neuron, einer Muskelzelle oder Zellen in einem anderen Organ wandern.

Die Myelinscheide

Das Neuron ist normalerweise von vielen Stützzellen umgeben. Einige Zelltypen wickeln sich um das Axon und bilden eine isolierende Myelinscheide. Myelin ist ein Fettmolekül, das das Axon isoliert und dazu beiträgt, dass Nervensignale schneller und weiter wandern. Axone können sehr kurz sein, wie zum Beispiel solche, die Signale von einer Zelle im Cortex zu einer anderen Zelle tragen, die weniger als eine Haaresbreite entfernt ist. Oder Axone können sehr lang sein, wie diejenigen, die Nachrichten vom Gehirn bis hinunter zum Rückenmark transportieren.

Die Synapse

SynapseWissenschaftler haben viel über Neuronen gelernt, indem sie die Synapse untersucht haben – den Ort, an dem ein Signal vom Neuron zu einer anderen Zelle übertragen wird. Wenn das Signal das Ende des Axons erreicht, stimuliert es die Freisetzung winziger Vesikel. Diese Strukturen setzen Chemikalien, die als Neurotransmitter bekannt sind, in die Synapse frei. Die Neurotransmitter passieren die Synapse und binden an Rezeptoren auf der Nachbarzelle. Diese Rezeptoren können die Eigenschaften der Empfängerzelle verändern. Wenn die empfangende Zelle ebenfalls ein Neuron ist, kann das Signal die Übertragung zur nächsten Zelle fortsetzen.

Was sind die wichtigsten Neurotransmitter?

Neurotransmitter sind Chemikalien, die Gehirnzellen verwenden, um miteinander zu kommunizieren. Einige Neurotransmitter machen Zellen aktiver (als exzitatorisch bezeichnet ), während andere die Aktivität einer Zelle blockieren oder dämpfen (als inhibitorisch bezeichnet ).

Acetylcholin

Acetylcholin ist ein exzitatorischer Neurotransmitter, weil es Zellen allgemein erregbarer macht. Es regelt Muskelkontraktionen und bewirkt, dass Drüsen Hormone absondern. Die Alzheimer-Krankheit, die zunächst die Gedächtnisbildung beeinträchtigt, ist mit einem Mangel an Acetylcholin verbunden.

Glutamat

Glutamat ist ein wichtiger exzitatorischer Neurotransmitter. Zu viel Glutamat kann Neuronen töten oder schädigen und wurde mit Erkrankungen wie Parkinson, Schlaganfall, Krampfanfällen und erhöhter Schmerzempfindlichkeit in Verbindung gebracht.

Gamma-Aminobuttersäure

GABA (Gamma-Aminobuttersäure) ist ein hemmender Neurotransmitter, der hilft, die Muskelaktivität zu kontrollieren, und ein wichtiger Bestandteil des visuellen Systems ist. Medikamente, die den GABA-Spiegel im Gehirn erhöhen, werden zur Behandlung von epileptischen Anfällen und Zittern bei Patienten mit der Huntington-Krankheit eingesetzt.

Serotonin

Serotonin ist ein Neurotransmitter, der die Blutgefäße verengt und den Schlaf fördert. Es ist auch an der Temperaturregulation beteiligt. Ein niedriger Serotoninspiegel kann Schlafprobleme und Depressionen verursachen, während zu viel Serotonin zu Krampfanfällen führen kann.

Dopamin

Dopamin ist ein hemmender Neurotransmitter, der an der Stimmung und der Kontrolle komplexer Bewegungen beteiligt ist. Der Verlust der Dopaminaktivität in einigen Teilen des Gehirns führt zur Muskelstarre der Parkinson-Krankheit. Viele Medikamente zur Behandlung von Verhaltensstörungen wirken, indem sie die Wirkung von Dopamin im Gehirn verändern.

Quellen

The Brain. Wikipedia 2023.

The Brain from top to bottom. McGill University 2023

Der Beitrag beschäftigt sich mit einem medizinischen Thema, einem Gesundheitsthema oder einem oder mehreren Krankheitsbildern. Dieser Artikel dient nicht der Selbst-Diagnose und ersetzt auch keine Diagnose durch einen Arzt oder Facharzt. Bitte lesen und beachten Sie hier auch den Hinweis zu Gesundheitsthemen!

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