Das Gehirn

Das Gehirn
Das Gehirn des Menschen macht den entscheidenden Unterschied zu anderen Lebewesen.
Es befähigt uns, bewusst zu handeln und logisch zu denken. Es ist die zentrale
Verwaltungsstation für unsere Gedanken, Steuerzentrale für fast jede Bewegung. Sitz
unserer Gefühle und Emotionen, gleichermaßen verantwortlich für bewusste und
unbewusste Handlungen.
Zwischen 1200 und 1500 Gramm schwer ist das Gehirn des erwachsenen Menschen. Wenn
man denkt, das Gewicht stände in irgendeinem Zusammenhang mit der Intelligenz, sieht
man sich getäuscht.
Im Vergleich zu andren Lebewesen haben weder absolut (Elefant ca. 5000 g) noch relativ
auf das Körpergewicht bezogen das größte Gehirn, ein Spatzenhirn ist größer.
Das Gehirn gliedert sich in vier Hauptabschnitte
Großhirn
Stammhirn
Zwischenhirn
Kleinhirn
Cerebrum
Truncus cerebri
Diencephalon
Cerebellum
Anatomisch gesehen liegt der Unterschied zu anderen Wirbeltieren beim Großhirn, dass
beim Menschen den größten Teil des Hirns ausmacht. Das Großhirn steuert unsere
bewussten Handlungen, ist zudem Sitz von Intelligenz, Lern- und Lehrfähigkeit, Gedächtnis,
Willen und Gefühl.
Das Kleinhirn koordiniert unsere Bewegungen, ist verantwortlich für unser Gleichgewicht und
unsere Orientierung im Raum.
Das Stammhirn steuert unter anderem unsere Atmung und den Blutkreislauf, den SchlafWach- Rhythmus und unsere Aufmerksamkeit ist direkt oder indirekt mit allen Teilen des
zentralen Nervensystems verbunden.
Geschützt wird das zum ZNS gehörende Gehirn, genau wie das Rückenmark, durch eine
knöcherne Kapsel (Schädelhöhle) undd gleichfalls analog zum Rückenmark wird es von
Gehirnhäuten (Meningnen) umspannt, die das Gehirn und die wie ein Polster wirkende
Gehirnflüssigkeit (Liquor cerebrospinalis) umschließen.
Das ZNS ist also allseitig sowohl im Rückenmark als auch im Gehirnbereich durch eine
knöcherne, eine Gewebe- und eine Flüssigkeit enthaltende Schicht mechanisch gschützt.
Das Großhirn => Cerebrum
Das Großhirn überdeckt haubenartig das Zwischenhirn. ERs besteht aus zwei Hälften
(Hemisphären) die durch einen tiefen Einschnitt (Fissura longidudinalis cerebralis) geteilt
werden. Durch einen dicken Nervenstrang (Korpus callosum), den sogenannten Balken,
werden sie miteinander verbunden. Die Hemisphärenoberfläche besteht, wie die des
Kleinhirns, aus Furchen (Sulci) und Windungen (Gyri), die der Vergrößerung der Oberfläche
dienen und die sich in Primär-, Sekundär- und Tertiärfurchen unterscheiden. Währen die
Primärfurchen bei allen Gehirnen gleich ausgebildet sind und die Sekundärfurchen nur
begrenzt variieren, sind die Tertiärfurchen in jedem Gehirn unterschiedlich. Sie geben den
einzelnen Gehirnen Individualität und machen sie unverwechselbar.
Der äußeren Gestalt nach lassen sich in allen Gehirnen, wenn auch in unterschiedlicher
Ausprägung, in jeder Hemisphäre fünf Hauptgebiete abgrenzen:
Stirnlappen
Scheitellappen
Schläfenlappen
Hinterhauptlappen
Insellappen
Lobus frontalis
Lobus parientalis
Lobus temporalis
Lobus occipitalis
Lobus insularis
Diese Bezeichnung ist wichtig für die Lokalisierung der Felder der Großhirnrinde (Cortex
cerebralis), die unsere Persönlichkeit ausmachen. Funktionell lassen sich den Rindenfeldern
bestimmte Leistungen zuordnen. Zum Beispiel ist der Hinterhauptlappen Sitz des
Sehzentrums, die Schläfenlappen beherbergen das Hörzentrum, in den Scheitellappen
liegen Zentren für Sinneseindrücke und Sensibilität.
Der Stirnlappen enthält die Zentren für Motorik und etwas, das uns von allen anderen
Lebewesen unterscheidet und unsre Persönlichkeitsstruktur ausmacht: Bewusstsein,
Kreativität, Verantwortung und Gewissen liegen in diesem nur unvollkommen erforschten
Bereich. Sie machen „das Ich“ und unsere Vorstellung von „den Anderen“ aus.
Das Stammhirn => Truncus cerebri
Das Stammhirn gliedert sich anatomisch in Mittelhirn (Mesencephalon), Brücke (Pons) und
verlängertes Mark (Medulla oblongata). Entwicklungsgeschichtlich gehören noch Kleinhirn
und Zwischenhirn dazu.
Das Stammhirn bildet den tieferen, stammesgeschichtlich ältesten Teil des Gehirns, es
mündet in das Zwischenhirn, welches vom Großhirn haubenartig überdacht wird.
Das verlängerte Mark bildet den Übergang vom Rückenmark ins Gehirn. Im Aufbau ähnelt es
noch etwas dem Rückenmark. Hier liegen die Reflexzentren für Kaue, Schlucken,
Speichelfluss und für die Schutzreflexe, zum Beispiel Husten und Niesen
Die Nervenbahnen des Pyramiedenstrangs kreuzen sich unterhalb der Brücke und
beherbergen unter anderem die Steuerzentren für automatisches Ablaufen von Herzschlag,
Atmung und Stoffwechsel. Die sich anschließende Brücke ist die Umschaltstelle für die
absteigenden (efferenten) Bahnen des Großhirns, die hier auf Fasern umgeschaltet werden,
die zum Kleinhirn führen.
Das Mittelhirn (ein 1,5 cm breites Hirnteil) oberhalb der Brücke mündet in das Zwischenhirn.
Es ist Sitz der Schaltstelle für automatische Bewegungsabläufe, wie die Körperdrehung um
die Längsachse und die Aufrichtung von Kopf und Oberkörper, sowie Sitz des optischen und
akustischen Systems und des sogenannten roten und schwarzen Kerns.
Von den zwölf Hauptnervenpaaren, die dem Gehirn entspringen, gehen zehn direkt am
Hirnstamm ab (III – XII). Die Hirnnerven werden nach der Reihenfolge ihres Austritts mit
römischen Ziffern durchnummeriert.
Über die gesamte Länge des Hirnstamms zieht sich ein Netzwerk von Nervenzellen
(Formatio reticularis= Netzsubstanz) mit einigen Zellanhäufungen, die als Kerne Berzeichnet
werden.
Diese Kerngebiete (Stammhirnkerne) unterliegen einerseits der Kontrolle des Großhirns und
übernehmen andererseits dem Rückenmark übergeordnete Aufgaben, wie zum Beispiel die
Überwachung des Wach- Schlafrhythmus und der Aufmerksamkeit und ermöglichen so
unserem Körper, auf die vielfachen auf ihn eindringenden Reize zu antworten.
Möglich wird das durch eine Vielzahl direkter und indirekter Verbindungen zu allen Teilen
des ZNS, zum Großhirn, zum Kleinhirn und den anderen Stammhirnkernen, zum Beispiel
roter und schwarzer, Olivenkern. Das Formatio reticularis ist außerdem Teil des
extrapyramidalmotorischen Systems und somit für den Muskeltonus und die
Reflexerregbarkeit mitverantwortlich.
Das Zwischenhirn => Diencephalon
Das Zwischenhirn liegt zwischen dem Mittel- und Großhirn, es läßt sich in vier Ebenen
einteilen:
Epithalamus
Thalamus dorsalis
Subthalamus
Hypothalamus
Besondere Bedeutung für die Steuerung desvegetativen Nervensystems besitzt der
Hypothalamus. Er ist dessen oberstes Regulationszentrum. Der Hypothalamus selbst wird
vom limbischen System kontrolliert.
Der Hypothalamus steuert zum Beispiel so wichtige Aufgaben wie den Energie- Wärme- und
Wasserhaushalt des Körpers. Er hat zudem kreislaufregulierende Aufgaben, steuert den
Eierstockzyklus und die Wehentätigkeit und ist an der Kontrolle des Schlafes beteiligt.
Erreicht wird das über die Triebe und Gestimmtheiten. Weiterhin bildet er Hormone, mit
denen er die Hirnanhangdrüse (Hypophyse) steuert.
Der Thalamus ist Endpunkt für sensiblen und sensorischen Bahnen (Empfindungsbahnen).
Hier werden sie auf entsprechende Fasersysteme umgeschaltet und zum Großhirn
weitergeleitet.
Der Epithalamus ist ein Anhang des Thalamus und Schaltstelle zwischen Riechzentrum
(Olfaktorischen Zentrum), Hirnstamm und Zirbeldrüse (Epiphyse)
Der Subthalamus gilt als motorische Zone des Zwischenhirns und gehört zum
extrapyramidalmotorischen System.
Das Kleinhirn => Cerebellum
Das Kleinhirn schließt sich im Hinterhauptbereich an das Großhirn an. Es bildet quasi das
Dach des Rautenhirns. Über Leitungsbahnen ist es mit allen Abschnitten des ZNS
verbunden. Seine Aufgaben sind unter anderem:
Die Erhaltung / Kontrolle des Gleichgewichts und somit die Orientierung im Raum
Die zeitliche Koordinierung unserer Bewegungen
Die Koordination des Zusammenspiels der Muskeln, sowie die Regulation der
Muskelspannung (Muskeltonus)
Die Windungen des Kleinhirns sind sehr viel feiner als die des Großhirns und ergeben ein
blattartiges Aussehen. Analog zum Großhirn wird das Kleinhirn in zwei Hemisphären geteilt.
In der jüngeren Medizin wird das Kleinhirn als Bestandteil des motorischen Systems
gesehen
Das Rautenhirn => Rhombencephalon
Das Rautenhirn besteht aus:
Kleinhirn
Brücke
Verlängertes Mark
Cerebellum
Pons
Medulla oblongata
Das Rautenhirn liegt in der hinteren Schädelgrube oder auch Rautengrube (wegen ihrer
Form). Das Kleinhirn bildet quasi das Dach, Brücke und verlängertes Mark den unteren Teil,
wobei das verlängerte Mark nahezu vertikal steht und im wesentlichen die Richtung des
Rückenmarks, leicht nach vorn gebogen, fortsetzt.
Das limbische System
Großhirn und Stammhirn sind durch eine Vielzahl von Nervenzellen (Neuronen) und
Nervenbahnen verbunden. Zusammen bilden sie ein Kommunikationssystem, das zwar
funktionell zusammen gehört aber morphologisch an verschiedenen Stellen lokalisiert wird.
Anatomisch gehören zum limbischen System Teile des Großhirns, des Zwischenhirns und
des Mittelhirns.
Das limbische System kontrolliert unter anderem auch den Hypothalamus und ist
verantwortlich unsere gefühlsmäßigen Reaktionen aufgrund der auf uns einwirkenden
äußeren Faktoren.
Das limbische System beeinflusst durch individuelle (entsprechend der Persönlichkeit und
Verfassung) Reaktionen, bestimmte Regionen des ZNS. Es filtert die eingehenden
Informationen aus der Umwelt und dem Körperinneren, wertet sie aus, speichert sie und
veranlasst, das die ausgewählten Bereiche des ZNS entsprechende Impulse in die
peripheren Organe und Gliedmaßen senden (afferente und efferente Bahnen).
Nicht zu Unrecht wird das limbische System auch „emotionales Gehirn“ genannt, da es für
alle unsere Gefühle und deren körperliche Erscheinungen verantwortlich ist.
Es ist die Schaltstelle zwischen Lernen und Vergessen, für Entsetzen, Wut und Ekstase, für
Schwitzen und Zittern, für Erröten und Erblassen, Lachen und Weinen, Lust und Frust,
Hunger und Durst, für Geborgenheit genauso wie für Feindlichkeit, Hass und unser sexuelles
Verlangen.
extrapyramidalmotorisches System / basalmotorisches System
Das extrapyramidalmotorische System oder kurz EPS hat seinen Namen aus der Tatsache,
dass ihre Bahnen außerhalb der Pyramidenbahnen liegen. Es steuert unter anderem die
automatischen (unwillkürlichen) Bewegungen, reguliert den Muskeltonus, kontrolliert die
Körper- und Extremitätenlage im Raum (Raumgefühl) und versieht unsere Bewegungen mit
einer „persönlichen Note“ (Mimik, Art der Bewegung, Mitbewegung und so weiter), von daher
wird es auch als „motorisches Gedächtnis“ bezeichnet. Zum EPS gehören:
Im Großhirn die Basalganglien
Im Zwischenhirn der Subthalamus
Im Mittelhirn der rote und schwarze Kern
Im verlängerten Mark der Olivenkern
sowie Teile der Brücke (Pons), des Kleinhirns (Cerebellum) und der Netzsubstanz (Fomatio
reticularis). Schon kleinste Störungen in einem der genannten Bereiche können das EPS
durcheinander bringen.
Olivenkern => Oliva
Als Olive wird ein extrapyromidal motorisches Kerngebiet seitlich neben der Pyramide am
oberen Ende des verlängerten Marks unterhalb der Brücke bezeichnet.
Großhirnrinde => (Cortex cerebralis)
Als Großhirnrinde wird die graue Substanz an der Oberfläche des Großhirns bezeichnet, im
Gegensatz dazu steht die graue Substanz in der Tiefe des Großhirnmarks, die sogenannten
Basalganglien. Die Großhirnrinde ist beim Menschen etwa 1,5 bis 4 mm dick. Ihre
Gesamtoberfläche beträgt ca. 0,2 m² und enthält etwa 10 Milliarden Neuronen.
Basalganglien
Die Basalganglien sind eine weitere Gruppe von Schaltstationen uneterhalb der Insellappen,
als zentral gelegene Ansammlungen von grauer Substanz (Kerne) sind sie mit einem
äußerst komplexen Netz von Verbindungen ausgestattet. Die Kenntnis über die Bedeutung
der Basalganglien ist noch sehr lückenhaft, sie scheinen aber für die Motorik und den
Muskeltonus verantwortlich zu sein. Funktionell werden sie zum extrapyramidalmotorischen
System gerechnet.
Kerne
Als Kerne werden Zellanhäufungen, oder anders ausgedrückt: massive Ansammlungen
grauer Substanz („unsere kleinen grauen Zellen“) bezeichnet.
graue Substanz
weiße Substanz
überwiegend Nervenzellkörper (Perycaryon)
überwiegend Nervenfasern (Dendriten, Axone)
Im Gehirn liegt die graue Substanz außen (siehe Großhirnride)
Im Rückenmark wir die graue von der weißen Substanz umhüllt
Insellappen (Lobus insularis)
Der Insellappen ist der an die Basalganglien angrenzende Teil des Großhirns. Er liegt in der
Tiefe der seitlichen Hirnfurche und wurde während seiner Entwicklung von den stärker
wachsenden Bereichen des Großhirns (Stirn-, Scheitel- und Schläfenlappen) überlagert.
Funktionell steht der Insellappen mit dem libischen System in Zusammenhang
Hirnanhangdrüse (Hypophyse)
Die Hirnanhangdrüse, Bestandteil des endokrinen (nach innen wirkende Drüsen) Systems
steuert durch die Abgabe entsprechender Hormone unter anderem das Wachstum und
Geschlechtsverhalten. Zusammen mit der Zirbeldrüse bildet er zudem eine Art Taktgeber für
bestimmte Lebensrhythmen, zu Beispiel Mond-, Tages- und Wochenrhythmus.
Die Hypophyse unterliegt der Kontrolle des Hypothalamus, ist mit diesem über den
sogenannten Hypophysenstil verbunden und gehört morphologisch zum Zwischenhirn.
Hirnhäute => Menignen
Das Gehirn wird von drei Häuten umhüllt:
1. von der äußeren harten Hirnhaut (Dura mater encephali): sie ist an der Schädelinnenseite
befestigt und besteht aus straffem kollagenem Bindegewebe. Zwischen Schädeldach und
harter Hirnhaut verlaufen die Hirnhautschlagadern
2. von der sogenannten Spinnwebhaut (Arachnoidea mater encephali): sie ist mit der Dura
verwachsen und besteht aus zarten gefäßarmen Bindegeweben. Sie überzieht beide
Hemisphären, ohne sich an deren Oberfläche anzupassen. Die so entstehenden Räume
enthalten Hirnwasser (Liquor cerebro spinalis), das der Hirnversorgung, der gleichmäßigen
Druckverteilung und dem Schutz des Gehirns (Wasserpolster) dient.
3. von der inneren Hirnhaut (Pia mater encephali): sie folgt im Gegensatz zur Spinnwebhaut
allen Unebenheiten und Furchen (Sulci). Sie besteht aus einem sehr feinen Bindegewebe
und enthält die Blutgefäße des Gehirns.
Roter Kern (Nukleus ruber)
Der rote Kern, sogenannt aufgrund seiner durch eisenhaltige Segmente bedingten rötlicchen
Farbe, liegt im Mittelhirn an der Grenze zum Zwischenhirn. Er ist ein Koordinator für
empfangene Informationen aus Groß- und Kleinhirn und daraus erwachsene Signale für die
Hirnnerven, die über das Rückenmark und zurück an das Kleinhirn transportiert werden.
Störungen des roten Kerns verursachen Störungen in der Feinmotorik, zum Beispiel können
rasche Bewegungen (Schreibmaschine schreiben) oder Bewegungen, die eine hohe
Zielgenauigkeit verlangen (Essen), nicht mehr korrekt durchgeführt werden. Es kommt zu
ungeordneten Bewegungen, Zittern bei Annäherung an das Ziel etc.
Schwarzer Kern / schwarze Substanz (Substantia nigra)
Die ebenfalls in der Nähe des Mittelhirns liegende ausgedehnte Ansammlung von
Nervenzellen hat ihre dunkle Farbe durch ihren Melaningehalt. Die schwarze Substanz
produziert den für die Basalganglien wichtigen Überträgerstoff Dopamin. Eine Störung des
schwarzen Kerns, besser gesagt eine Störung in der Produktion des Dopamin führt zur
Parkinson´schen Krankheit
Zirbeldrüse (Epiphyse)
Die Funktion der Zirbeldrüse ist weitgehend unerforscht. Bekannt sind seine
Leichtempfindlichkeit und seine Funktion im Zusammenspiel mit der Hypophyse zur
Aufrechterhaltung diverser Lebensprozesse und zwar als Bestandteil eines endokrinen
Dipols mit der Hypophyse als positivem und der Epiphyse als negativem Pol. Morphologisch
gehört die Zirbeldrüse zum Epithalamus und damit zum Zwischenhirn, in früheren
Jahrhunderten wurde in ihr der Sitz der Seele vermutet.
Pyramide
Als Pyramide oder Pyramidenbahn werden die zwei dicken Nervenfaserbündel bezeichnet,
die das Gehirn mit der Körpermuskulatur verbinden. An der sogenannten
Pyramidenkreuzung, am Übergang vom Rückenmark in das verlängerte Mark, wechselt der
Hauptteil der Fasern die Seite. Dadurch steuert die linke Gehirnhälfte die Motorik der
rechten Körperseite und umgekehrt. Bis zur Brücke ist die Pyramide mit bloßem Auge zu
erkennen.