Unser Gehirn, ein kleiner Überblick

Das Gehirn (lat. cerebrum, griech. encephalon) ist die Steuerungszentrale des Körpers und befindet sich in unserem Kopf. Es wiegt nur etwa 1350g, nimmt also nur etwa 3% des Körpergewichtes ein, verschlingt aber 20% der Gesamtenergie (Sauerstoff, Zucker).

Da das Gehirn von so grosser Bedeutung ist – ohne das Gehirn läuft nichts – muss das Gehirn gut geschützt werden!

Es selbst ist nämlich weich und druckempfindlich. Darum ist es aussen von den Schädelknochen umgeben, die den grössten Schutz von aussen bieten.

Damit das Gehirn aber z.B. beim Laufen oder Springen nicht an die Schädelwand schlägt, ist es zusätzlich von drei Häuten, den Hirnhäuten, umgeben, zwischen denen Flüssigkeit fliesst, um es gegen Stösse abzupuffern. Auch in seinem Inneren hat das Gehirn flüssigkeitsgefüllte Hohlräume, die Ventrikel, die einen zusätzlichen Puffer darstellen.

In ihnen wird auch die Hirnflüssigkeit, die man auch Liquor nennt, gebildet. Manch einer kennt vielleicht die Liquorpunktion, wenn – z.B. bei einer Hirnhautentzündung – der Flüssigkeitskanal im Rückenmark angestochen wird, um Hirnflüssigkeit für eine Untersuchung zu erhalten. Dies ist möglich, weil auch das Rückenmark als Teil des Zentralnervensystems von Hirnhäuten umgeben und durch Liquor gepuffert ist.

Die Anatomie des Gehirns ist unglaublich komplex. Die Kollegen von Gehirnlernen.de haben viele Funktionen sehr gut zusammengefasst. Sie fokusieren sich dabei auf die Funktion des Hirnes ohne die Anatomie zu vernachlässigen. Klar, für einen Hirnforscher ist dies zu sehr vereinfacht, für das allgemeine Wissen und das Verständnis der Funktion unseres Hirnes ist Sie mehr als ausreichend.

Das Gehirn lässt sich grob in fünf Teile unterteilen, die – von hinten nach vorn betrachtet – Nachhirn, Hinterhirn, Mittelhirn, Zwischenhirn und Gross- oder Endhirn heissen.

Teile des Gehirns, ihre wichtigsten Strukturen und Funktionen

Nicht selten findet man in Büchern, dem Internet oder Zeitungs-/Zeitschriftenartikeln auch andere Bezeichnungen für die einzelnen Gehirnteile:

• Als Rautenhirn (Rhombencephalon) werden auch zusammenfassend das Hinterhirn mit dem Kleinhirn und der Brücke und das Nachhirn bezeichnet.
• Als Vorderhirn (Prosencephalon) kann man auch End-/Grosshirn und Zwischenhirn zusammenfassen.
• Mit Hirnstamm sind Nachhirn, Brücke und Mittelhirn gemeint.
• Mit Stammhirn sind alle Teile des Stammhirns und das Kleinhirn gemeint.

Diese ganzen Bezeichnungen sind selbst für Profis verwirrend, und – wie man so schön sagt – Namen sind Schall und Rauch (und solche anatomischen Zuordnungen sowieso…)!

Beschäftigen wir uns lieber mit den Funktionen! Damit Ihr und Sie aber zukünftig nachschauen könnt/können, worüber auf dieser oder anderen Seiten geredet wird, findet sich unten eine Abbildung des Gehirns mit den unterschiedlichen Einteilungen zum „Schnell-Mal-Nachgucken“, wo was ist.

Original von gehirnlernen.de

Als Hirnstamm (lat. Truncus cerebri oder Truncus encephali) werden die unterhalb des Zwischenhirns (Diencephalon) lokalisierten Bereiche des Gehirns ohne Berücksichtigung des Kleinhirns (Cerebellum) bezeichnet.

Der Hirnstamm ist der älteste und tiefliegenste Teil des menschlichen Gehirns. Er hat sich bereits vor ca. 500 Millionen Jahren im Laufe der Evolution entwickelt.

Er enthält die Hirnnervenkerne und alle lebenswichtigen Bereiche wie die Atmung, die Regulation des Herzschlages, der Nahrungsaufnahme und der Darmtätigkeit.

Da dies Grundvoraussetzungen für das Leben eines jeden Wirbeltieres sind, haben alle Wirbeltiere diesen Gehirnteil, und er ist bei allen nahezu gleich aufgebaut. 

Die anatomischen Grundstrukturen des Hirnstamms veränderten sich im Lauf der Evolution relativ wenig, verglichen mit der stammesgeschichtlichen Entwicklung des Vorderhirns. Die Unterteilung des Hirnstamms in mesencephale, metencephale und myelencephale Anteile wird am deutlichsten erkennbar auf seiner zur Körpervorderseite zeigenden (ventralen) Oberfläche, wo die Brücke als querer Wulst auffällt.

Bei niederen (Nicht-Säugetier-) Wirbeltieren wie den Reptilien macht dieser Bereich sogar fast das gesamte Gehirn aus und trägt daher auch seinen Namen „Reptiliengehirn“.

Paul MacLean prägte 1952 den Begriff „limbisches System“ und ordnete auch den Mandelkern diesem funktionellen Gebilde zu.

In der Evolution entstand das Limbische System in der Phase der Entwicklung der Säugetiere. Darum wird es auch als Säugerhirn bezeichnet, da es allen Säugetieren gemein ist. Es reguliert die für die soziale Natur der Säugetiere typischen Empfindungen wie Sorge um den Nachwuchs, Angst, Liebe, Lust, Spieltrieb und das Lernen durch Nachahmen.

Die Strukturen des limbischen Systems bilden einen doppelten Ring um die Basalganglien und den Thalamus. Es wird gebildet aus phylogenetisch alten Anteilen der Großhirnrinde (Paläopallium und Archipallium, auch Allocortex) und subkortikalen Strukturen, die medial der Hemisphären liegen.

Das limbische System gliedert sich in die folgenden anatomischen Strukturen (unvollständige Auswahl):

• Hippocampus
• Hyppothalamus
• Corpus mamillare
• Gyrus cinguli
• Corpus amygdaloideum (Amygdala, Mandelkern)
• Nucleus anterior des Thalamus
• Gyrus parahippocampalis
• Septum pellucidum

Jeder dieser Bestandteile besitzt wichtige funktionelle Verbindungen zu Steuerungszentren in anderen Hirnregionen. Die Verbindungen mit dem Mittelhirn werden auch als Mesolimbisches System bezeichnet.

Die Funktionsweise des Limbischen Systems zu kennen bringt viele Vorteile. Da hier unter anderem die Emotionen zuhause sind, wird er gerade in der Führung und im Verkauf oft angesprochen. Speziell für den Verkäufer ist die Bildung von Emotionen notwendig.

Wenn das Limbische System "erkrankt" kann dies beträchtliche Folgen haben. Z.B. Alzheimer, Bipolare Störungen oder Schizophrenie sind gängige Krankheitsbilder.

Das Grosshirn (Telencephalon) ist der grösste und am höchsten entwickelte Teil des Gehirns. Seine zwei bis vier Millimeter dicke Rinde (Kortex) ist stark aufgefaltet – dies vergrößert die Oberfläche um ein Vielfaches.

Die Großhirnrinde besteht aus den Zellkörpern von 19 bis 23 Milliarden Nervenzellen, die aufgrund ihrer grauen Farbe auch graue Substanz (Substantia grisea) genannt werden.

Der Kortex lässt sich aufgrund seiner Funktionen in verschiedene sogenannte Rindenfelder einteilen:

• In den sensorischen Feldern verarbeitet das Gehirn Sinneseindrücke.
• Mit den motorischen Feldern koordiniert es Bewegungen.
• Gedanken- und Antriebsfelder dienen dem Denken und Erinnern.

Der sogenannte Homunculus stellt schematisch dar, wo in der Hirnrinde die für die Motorik und die für die Sinneseindrücke zuständigen Nervenzellen liegen.

Dabei zeigt sich, dass die Beine im oberen, die Arme im mittleren und die Zungen- und Gesichtsmuskeln im unteren Drittel der Rinde repräsentiert werden.

Auffällig: Im Verhältnis zu ihrer tatsächlichen Grösse nehmen die Nervenzellen der Hände, des Kopfes und des Schlundes sehr große Areale ein. Dies entspricht der großen Bedeutung und den komplexen Aufgaben dieser Körperteile. 

Das Grosshirn unterteilt sich in zwei weitgehend symmetrische Hälften (Hemisphären), die durch den sogenannten Balken (Corpus callosum) und weitere Nervenfasern miteinander in Verbindung stehen. Die meisten Funktionszentren kommen gleichermassen in beiden Hirnhälften vor.

Einige Zentren jedoch gibt es nur einmal – wie etwa das Sprachzentrum. Ob sie in der linken oder rechten Hirnhälfte liegen, ist von Mensch zu Mensch unterschiedlich.

Jede Hirnhälfte lässt sich einteilen in:

• Stirnlappen (Frontallappen), liegt im vorderen Hirnbereich; Bewegung, Verhalten
• Scheitellappen (Parietallappen), hinten oben; Empfindungen
• Schläfenlappen (Temporallappen), in Nähe der Schläfen gelegen; Wiedererkennen von Personen, Hören
• Hinterhauptlappen (Okzipitallappen), am Hinterkopf; Sehen

Der Thalamus bildet den größten Teil des Zwischenhirns. Er setzt sich aus vielen Kerngebieten zusammen, die eine besonders starke Verbindung zur gesamten Grosshirnrinde aufweisen.

Im Laufe der Hirnentwicklung spaltet sich der Thalamus in zwei Anteile. Der „eigentliche“ Thalamus muss daher genauer als Thalamus dorsalis bezeichnet werden. Seine Aufgabe ist die Modulation der ein- und ausgehenden Informationen zum Grosshirn und somit der kortikalen Erregung.

Der Thalamus ventralis (nicht zu verwechseln mit der ventralen Kerngruppe des Thalamus dorsalis) kontrolliert und moduliert wiederum die Erregung des eigentlichen Thalamus (dorsalis). Alternativ wird auch das Begriffspaar Thalamus (für Thalamus dorsalis) und Subthalamus (für Thalamus ventralis) verwendet.

Das Kleinhirn (Cerebellum) wiegt mit circa 130 bis 140 Gramm zehnmal weniger als das Grosshirn. Das Kleinhirn liegt an der Basis des Schädels unter dem Hinterhauptlappen des Grosshirns.

Das Kleinhirn koordiniert

• Bewegungen,
• das Gleichgewicht
• und den Spracherwerb

Es stimmt Bewegungen aufeinander ab und speichert Abläufe, sodass nach einiger Übung bestimmte Bewegungen automatisch erfolgen. Aufgrund dieser Funktionen gehört das Kleinhirn zum sogenannten motorischen System.

Ok, Spiegelneuronen sind kein richtiger "Teil" des Gehirns, und trotzdem sehr wichtig.

Spiegelneuronen sind ein Resonanzsystem im Gehirn, das Gefühle und Stimmungen anderer Menschen beim Empfänger zum Erklingen bringt. Das Einmalige an den Nervenzellen ist, dass sie bereits Signale aussenden, wenn jemand eine Handlung nur beobachtet. Die Nervenzellen reagieren genau so, als ob man das Gesehene selbst ausgeführt hätte.

Am besten ist ein Vergleich aus der Musik: Wenn wir eine Gitarrensaite zupfen, bringen wir die anderen Saiten des Instruments auch zum Schwingen, wir erzeugen eine Resonanz. Mitgefühl, Freude, aber auch Schmerzen zu empfinden, ist auf diese Weise erst möglich.

Die Spiegelneuronen im Gehirn sind spezielle Nervenzellen, die den Menschen zum mitfühlenden Wesen machen. Wenn man beobachtet, dass sich jemand beim Gemüse schnipseln in den Finger schneidet, erlebt man selbst ein Unbehagen und kann nachempfinden, wie sich der Schmerz anfühlt. Wir werden mit dem Gefühl des anderen "angesteckt", das heißt unsere Spiegelneuronen reagieren nicht nur, wenn wir selbst Leid, Schmerz oder Freude erfahren, sondern diese Nervenzellen werden auch dann aktiv, wenn wir diese Empfindungen bei jemand anderem wahrnehmen.

Mit dem heutigen Wissen lässt sich eine sogenannte funktionelle Karte des Gehirns erstellen. So weiss man, dass im Stirnhirn die Funktionen von Intelligenz, Sprache (motorisches Sprachzentrum), die Persönlichkeitsmerkmale sowie die Bewegungssteuerung zu finden sind.

Im hinteren Teil des Grosshirns, dem Okzipitallappen, befindet sich die Sehrinde, also der Ort, der visuelle Reize wahrnimmt, speichert und sinnvoll zuordnet.

Das Zwischenhirn steuert die Hormonausschüttung.

Zellen des Schläfenlappens sind wichtig für das Gedächtnis, für Gefühle und Emotionen. Der Schläfenlappen beherbergt zudem die Hörrinde und das Sprachverständnis. Mithilfe der Zellen des Scheitellappens erfasst der Mensch abstrakte mathematische Probleme und Musik.

Im Hirnstamm befinden sich Nervenbahnen, die das Gehirn mit dem Rückenmark verbinden. Weiterhin liegt dort das Atemzentrum. Es regelt die Atmung, das Herz-Kreislauf-System und den Blutdruck. Die Hirnanhangsdrüse (Hypophyse) schüttet Hormone oder Vorstufen von Hormonen in die Blutbahn aus. Damit bildet die Hypophyse zusammen mit dem Zwischenhirn gewissermassen die Schnittstelle zu den hormonabhängigen beziehungsweise hormonaktiven Körperorganen, wie Brustdrüsen (Milchproduktion), Eierstöcken (Zyklus der Frau), Nebennieren (Blutdruck), Schilddrüse und Hoden.

Das Kleinhirn hält Bewegungsprogramme bereit und stimmt Bewegungsabläufe ab. Da sich die meisten Hirnleistungen einer bestimmten anatomischen Hirnregion zuordnen lassen, weisen bestimmte Ausfälle – etwa Bewegungsstörungen, Sprachstörungen oder Sehstörungen – bereits auf krankhafte Veränderungen eines bestimmten Hirnareals hin. Dabei kann es sich zum Beispiel um Durchblutungsstörungen (Schlaganfall) oder gut- oder bösartige Gewebeneubildungen handeln. Zudem kommen jeweils verschiedene andere Ursachen in Frage, die solche Symptome mit sich bringen können.