Zentrales Nervensystem - Aufbau und Funktionen

Der Aufbau des Gehirns

Vereinfacht dargestellt lässt sich das Gehirn in vier Hauptbereiche aufteilen:

Großhirn
Zwischenhirn
Kleinhirn
Hirnstamm

Das Großhirn

Großhirnrinde (Cortex) bildet die “Umhüllung” des Gehirns. Diese Oberflächenschicht ist 1-4 mm dick und stark gefaltet. Würde man diese ausbreiten, würde eine Fläche von annähernd ¼ m² werden. Die Großhirnrinde enthält circa 16 Milliarden Nervenzellen, was einem Fünftel der Gesamtnervenzellen im Gehirn entspricht. Über 90 Prozent des Cortex sind beim Menschen sechsschichtig. Das Großhirn besteht aus zwei Hälften, welche durch einen dicken Nervenstrang (Corpus calosum/Balken) und zahlreiche kleinere Stränge miteinander verbunden sind. Die linke und die rechte Großhirnhälfte sind beim Menschen funktional nicht gleichwertig. Für die meisten Personen gilt, dass die linke Hemisphäre die sprachgebundene und Detailanalysen vornehmende Seite ist. Die rechte Cortexhälfte stellt hingegen den nicht-verbalen, ganzheitlich integrativen Teil dar. Der gesamte Cortex besteht aus mehreren Rindenfeldern:

primäre Felder
Assoziationsfelder

Primäre Felder, beispielsweise der visuelle Cortex und der auditorische Cortex, verarbeiten bestimme Arten von Informationen zu Wahrnehmungen und einfachen Bewegungen. Im Fall vom visuellen und auditorischen Cortex umfasst dies das Sehen und Hören. Die assoziativen Felder stellen Verknüpfungen her, übernehmen höhere Denkvorgänge und sind für das Gedächtnis zuständig. Im korrekten Zusammenspiel der einzelnen Felder entstehen Funktionen.

Die menschliche Großhirnrinde teilt sich in vier sogenannte “Lappen”:

den Stirnlappen (Frontallappen)
den Schläfenlappen (Temporallappen)
den Scheitellappen (Parietallappen)
den Hinterhauptlappen (Okzipitallappen)

Im Frontallappen befinden sich motorische Rindenfelder sowie Bereiche, die mit Initiative, Handlungsplanung und Supervision assoziiert werden. In dem über den Augen und entlang der Hirnmitte befindlichen Anteil (orbifrontaler Anteil) gibt es Areale, welche das Sozialverhalten, die Persönlichkeitsdimensionen sowie motivationale (das Motiv betreffende) und emotionale Dimensionen steuern. Im linken Bereich liegt die sogenannte Brocasche Sprachregion.

An den Stirnlappen schließt sich der Parietallappen an. Die Handlungsbereitschaft wird nicht allein vom Stirnhirn, sondern auch vom Scheitellappen gesteuert. Der Scheitellappen ist für die Wahrnehmung des Körpers zuständig, birgt die Geschmacksregion und Areale für ganzheitliche Verknüpfungen.

Der Schläfenlappen nimmt Aufgaben in den Bereichen Zeit und Gedächtnis, auditive Wahrnehmung, Einspeichern und Abrufen von langfristigen Informationen wahr. Im linken Teil befindet sich die sogenannte Wernickesche Sprachregion.

Der Hinterhauptlappen übernimmt zum größten Teil visuelle Funktionen.

Das Zwischenhirn

Das Zwischenhirn (Diencephalons) besteht aus insgesamt vier Bereichen:

Thalamus (im oberen Zwischenhirn; bestehend aus mehreren Dutzend Einzelkernen unterteilt in sensorische, motorische, assoziative und unspezifische Kerngruppen)
Hypothalamus (verbunden mit der Hirnanhangdrüse; Regelung des motivationalen und emotionalen Verhaltens, der Biorhythmik und des Hormonhaushalts)
Subthalamus (Steuerung der Grobmotorik)
Epithalamus (Verbindet das limbische System mit anderen Gehirnarealen; steuert Melatonin- und Hormonausschüttung; reguliert Gefühle und motorische Signalwege)

Das limbische System setzt sich aus einer speziellen Kombination von Gehirnstrukturen zusammen. Es repräsentiert Gefühle sowie die Motivation betreffende Funktionen und ist zentral an der Übertragung von Informationen aus dem Kurzzeit- in das Langzeitgedächtnis beteiligt. In Zusammenhang mit dem limbischen System sind zwei Schaltkreise wichtig. Der erste, der sogenannte Papezsche Schaltkreis, ist für die Informationsübertragung ins Langzeitgedächtnis essenziell. Der zweite Schaltkreis sorgt für die emotionale Bewertung aufgenommener Informationen und entscheidet deren Qualität für die Übertragung ins Langzeitgedächtnis. Als Folge von Schäden am limbischen System treten Gedächtnisstörungen auf.

Das Kleinhirn

Das Kleinhirn stellt auf das Volumen bezogen beim Menschen den zweitgrößten Gehirnbereich dar. Es beherbergt circa 70 Milliarden Nervenzellen. Die Aufgabe des Kleinhirns liegt in erster Linie in der Steuerung der Motorik. Die Koordination, die Feinabstimmung und das Planen beziehungsweise Erlernen von Bewegungsabläufen fällt in den Zuständigkeitsbereich des Kleinhirns. Es beteiligt sich ferner am unbewussten Lernen, dem Spracherwerb und am Entwickeln sozialer Kompetenzen.

Der Hirnstamm

Beim Hirnstamm (nicht zu verwechseln mit dem Begriff Stammhirn) handelt es sich evolutionsgeschichtlich um den ältesten Hirnbereich des Menschen. Er stellt den untersten Gehirnabschnitt dar und setzt sich aus auf- und absteigenden Nervenfasern sowie Neuronenkonzentrationen zusammen. Strukturell besteht der Hirnstamm aus dem Mittelhirn, der Brücke und dem Nachhirn. Das Nachhirn befindet sich zwischen Rückenmark und Brücke. Aus diesem Grund wird es auch als verlängertes Rückenmark bezeichnet. Im Nachhirn überschneiden sich die Nervenleitungen der beiden Körperhälften. Der Hirnstamm konvertiert eingehende Sinneseindrücke und ausgehende motorische Nachrichten. Zu seinem Aufgabenbereich zählt die Steuerung elementarer und reflexartiger Mechanismen. Der Hirnstamm kontrolliert automatische Vorgänge wie beispielsweise den Herzschlag, den Blutdruck, die Atmung und den Stoffwechsel. Außerdem birgt er wichtige Reflexzentren, welche das Schließen der Augenlider, das Schlucken, das Husten und zahlreiche andere Reflexe auslösen.