architektur des gehirns

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ARCHITEKTUR DES GEHIRNS
Text und Illustrationen: Rainer Harf
Unser Hirn ist ein Verbund aus 100 Milliarden Nervenzellen, die jeweils mehrere Tausend Kontaktstellen zueinander bilden.
Manche Funktionen – etwa die Koordination unserer Bewegungen – lassen sich bestimmten Regionen zuordnen. Die meisten
Leistungen werden jedoch von Neuronennetzen vollbracht, die über das ganze Gehirn verteilt sind
Insula:
Bereich der Großhirnrinde,
löst Genuss sowie Ekel aus
Motorkortex: Teil des Stirnlappens,
sendet Befehle an die Muskulatur
Stirnlappen:
Sitz höherer geistiger
Fähigkeiten – etwa
der Intelligenz
Zentralfurche
Scheitellappen:
spielt eine zentrale Rolle
beim Rechnen und dem
räumlichen Vorstellungsvermögen
Präfrontaler Kortex:
Teil des Stirnlappens, Ort
der Selbstreflexion und der
moralischen Bewertung
Seitenventrikel: produzieren
und transportieren Nervenwasser
Hinterhauptslappen:
verarbeitet vor
allem optische
Impulse
Schläfenlappen:
beherbergt das Hörzentrum
und ist an der Erkennung von
Gesichtern beteiligt
Großhirnrinde:
(dunkelblau) am stärksten entwickelter Teil des Gehirns – ruft
das Bewusstsein hervor
Kleinhirn:
reguliert Bewegungen
und ist wichtig für die Gleichgewichtskontrolle
Balken:
verbindet die beiden
Gehirnhälften miteinander
Basalganglien:
dienen vor allem der
Bewegungskoordination
Thalamus:
»Tor zum Bewusstsein« –
koordiniert die Weiterleitung von
Reizen zur Großhirnrinde
Linke Hemisphäre
er
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B
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Längsspalte des
Großhirns
ir
n
te
s
Zwischenhirn:
gilt als Informationsfilter und
reguliert den Tag-Nacht-Rhythmus
sowie die hormonelle Steuerung
it
Rechte Hemisphäre
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Mandelkern:
spielt eine wichtige
Rolle für unser Gefühlsleben
Hirnstamm:
steuert lebenswichtige Grundfunktionen wie Herzschlag und Atmung
In dieser Ansicht sind nur der Balken,
Zwischenhirn, Hirnstamm und Kleinhirn angeschnitten, da das Großhirn durch die Längsspalte
ohnehin in zwei Hemisphären getrennt ist
A N AT O M I E D E R S I N N E
Alle Formen und Farben, alle Klänge und Geräusche, Gerüche
und Geschmacksempfindungen sind das Werk unseres
Gehirns: eine Interpretation von Abermillionen Reizen, die
jede Sekunde von den Sinneszellen in Augen, Ohren, Nase,
Zunge und Haut aufgenommen und in elektrische Impulse
umgewandelt werden. Über Nervenbahnen gelangen diese
Signale an jene Hirnareale, die für die sensorische Verarbeitung
zuständig sind. Dort erst entsteht durch ein hochkomplexes,
noch nicht vollständig verstandenes Zusammenspiel Tausender Neurone ein Bild unserer Wirklichkeit
TASTEN
TASTEN
SCHMECKEN
SCHMECKEN
HÖREN
SEHEN
SEHEN
RIECHEN
HÖREN
HÖREN
In dieser Ansicht sind
nur der Balken, Zwischenhirn,
Hirnstamm und Kleinhirn angeschnitten, da das Großhirn durch
die Längsspalte ohnehin in zwei
Hemisphären getrennt ist
Rot gekennzeichnet sind
jene Areale der Großhirnrinde,
in denen die jeweiligen Sinnesreize verarbeitet werden
TASTEN
SEHEN
SCHMECKEN
HÖREN
RIECHEN
Millionen Sinneszellen (1), die auf Druck,
Berührung oder schmerzauslösende Reize
reagieren, durchziehen die menschliche Haut.
Die Zellen senden Reize zum Rückenmark, von
wo sie schließlich in den somatosensorischen
Kortex weitergeleitet werden: ein Areal, das
der zentralen Verarbeitung der haptischen
Wahrnehmung dient.
Dringt Licht ins Auge, wird es von der Linse
(1) auf die Netzhaut (2) projiziert. Dort liegen
rund 130 Millionen Sehzellen (3): Stäbchen
und Zapfen, die Lichtsignale in elektrische
Impulse umwandeln. Die werden an Nervenzellen (4) und anschließend über den Sehnerv
(5) an die Sehrinde geschickt. Ein dichtes
Gewirr von Neuronen stimmt dort die visuellen Informationen aufeinander ab. Es analysiert Farben und Formen, Bewegungen sowie
die räumliche Anordnung von Objekten – und
setzt sie zu einem Bild zusammen.
Auf der Zunge befinden sich Hunderte Papillen (1) mit zahlreichen Geschmacksknospen
(2). Jede Knospe enthält etwa 50 Sinneszellen (3), die bei Kontakt mit Geschmacksstoffen (blau) Nervenzellen reizen. Diese leiten
die Impulse an die Insula in der Großhirnrinde weiter. Fünf Geschmacksrichtungen
werden wahrgenommen: süß, salzig, sauer,
bitter und umami (fleischig). Geschmackssinneszellen werden alle zehn bis 15 Tage aus
Zellen der Mundschleimhaut neu gebildet.
Dringen Schallwellen in unser Ohr, versetzen
sie das Trommelfell (1) in Schwingung und
werden über die Gehörknöchelchen (2) zu
einer Membran (3) weitergeleitet. Von dort
pflanzen sie sich als Druckwellen entlang des
mit Flüssigkeit gefüllten schneckenförmigen
Hörorgans (4) fort und stimulieren mit Härchen besetzte Sinneszellen (5). Die wandeln
die Schwingungsenergie in biochemische Signale um. Als neuronale Impulse gelangen sie
dann über den Hörnerv (6) ins Hirn; nun erst
wird der Schall bewusst wahrgenommen.
Duftmoleküle streifen an der Nasenschleimhaut (1) entlang. Weiter hinten, in ihrem
oberen Teil sind etwa 20 Millionen Riechzellen
(2, gelb) eingebettet. An deren Oberfläche
docken die Moleküle (grün) an. Daraufhin senden die Zellen Signale in den Riechkolben (3).
Von dort aus gelangen die Geruchsinformationen in die Riechrinde – und damit in unser
Bewusstsein.
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30 GEO kompakt
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GEO kompakt 31
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