Das Gehirn und die Nervensysteme

Inhaltsverzeichnis

I. „Vorwort“

II. Nervensysteme und die Entstehung des Gehirns

  • Nervensysteme der Wirbeltiere – ZNS und PNS
  • Das Rückenmark
  • Vegetatives Nervensystem
    • Eigenständiges Darmnervensystem
    • Der Parasympathicus
    • Der Sympathicus

III. Das menschliche Gehirn – Bau und Funktion1. Hirnhäute

  • Das Großhirn
    • Bau
    • Aufgabe
  • Das Zwischenhirn
    • Thalamus
    • Hypothalamus
    • limbisches System
  • Mittelhirn
    • Bau
    • Aufgabe / Funktion
  • Kleinhirn
    • Bau
    • Aufgabe / Funktion
  • Nachhirn
    • Das verlängerte Rückenmark
    • Die Brücke
  • Das Stirnhirn

IV. Hirnregionen

  • Hirnlappen
  • Sensorische Felder
  • Motorische Felder
  • Assoziationsregionen
  • Erinnerungsfelder

V. Sonderstellung des Menschen?

VI. Quellennachweis


I. Vorwort

Ganglien: (Sg. Ganglion) sind „knotenförmige Blasen“, die die Zellkörper der Nervenzellen enthalten. (werden auch als Nervenknoten bezeichnet) Afferente Axone: → sensorische Axone: Sie leiten die Erregung, d.h. die Information von den Sinnesorganen und den Organen zum Zentralen Nervensystem. (Rezeptorische/sensible Bahnen) Efferente Axone: → motorische Axone: Sie leiten die Erregung, d.h. die „Information“ vom Zentralen Nervensystem zu den peripheren Organen bzw. zu den Muskeln. (Effektorische/ ableitende Bahnen) Periphere Organe: An oder unter der Körperoberfläche gelegenen Organe

II. Nervensysteme und die Entstehung des Gehirns

Nervensysteme der Wirbeltiere – ZNS und PNS

Das Nervensystem lenkt in Zusammenarbeit mit den Sinnesorganen die Handlungen/Bewegungen der Wirbeltiere (bzw. des Menschen). Des Weiteren werden die Vorgänge im Körper mit Hilfe der Hormone von dem Nervensystem gelenkt. Es besteht aus Gehirn, Rückenmark und den von den Eingeweidesystemen ausgehende Nerven. Das Nervensystem der Wirbeltiere ist in 2 Teile aufgeteilt:

  • Das Zentrale Nervensystem (ZNS), das das Gehirn und das Rückenmark umfasst.
  • Das Periphere Nervensystem (PNS), welches die Informationsleitung vom und zum ZNS übernimmt.

Der afferente Teil des PNS überträgt Informationen an das ZNS. Der efferente Teil (leitet Informationen von ZNS weg) gliedert sich in das somatische NS und das viscerale NS. Das somatische NS steuert die Skelettmuskulatur. Das viscerale NS ist für glatte Muskulatur, den Herzmuskel und die Organe des Verdauungs-, Hormon- und Ausscheidungssystem verantwortlich. Dieser Teil ist nicht willentlich beeinflussbar. (→ Vegetatives Nervensystem) Die Information von Sinnesorganen zum ZNS wird durch sensorische Nerven gewährleistet. Befehle des ZNS an die Zielorgane dagegen werden von motorischen Nerven überbracht. Das ZNS ist die Verbindungsstelle zwischen den sensorischen und motorischen Untereinheiten des PNS. In ihm liegen mehrere flüssigkeitsgefüllte Hohlräume. Der Zentralkanal durchzieht das Rückenmark und weitet sich im Gehirn zu Kammern (Ventrikel) aus. Das ZNS war ursprünglich nicht deutlich gegliedert, denn es bestand nur aus einem Neuralrohr. Ein Neuralrohr ist ein einfacher und röhrenförmiger Nervenstrang auf dem Rücken (Findet man heute noch beim Lanzettfischchen) Die Entstehung des Wirbeltiergehirns begann dann mit einer blasigen Vergrößerung des Neuralrohrs am vorderen Körperende. So wurde die Oberfläche vergrößert und es wurde Platz für weitere Neuronen geschaffen. Ursprünglich bildeten sich 3 blasenförmige Zentren aus, die entsprechend ihrer Beziehungen zu den Sinnesorganen lagen. So war die erste Blase (=Vorderhirn) für das Riechen zuständig, die zweite Blase (=Mittelhirn) für die Verarbeitung der Informationen von den Augen und die dritte Blase (=Hinterhirn) für die Bewegungskontrolle und die Orientierung im Raum. Im Laufe der Zeit vergrößerte sich das Vorderhirn stetig, wobei die Oberfläche durch Faltung noch weiter erweitert wurde und sich so die Fähigkeiten des als Großhirn bezeichneten Abschnittes vergrößerten. Das Mittelhirn verlor an Bedeutung. Aus dem Hinterhirn entstand im Laufe der Evolution das stark aufgewölbte und gefurchte Kleinhirn. Trotz der großen Vielfalt im Gehirnbau der Wirbeltiere bleibt die prinzipielle Anordnung der Elemente erhalten. So zeigt sich die evolutionäre Veränderung des Wirbeltiergehirns im Wesentlichen in der relativen Größenzunahme des Gehirns, der Differenzierung der Gehirnfunktionen und der Zunahme der Komplexität des Vorderhirns.

Das Rückenmark

Das Rückenmark setzt unmittelbar unter dem Gehirn an und es durchzieht als weicher, weißlich-grauer Strang den Wirbelkanal bis zur Lendengegend. Dort löst es sich in den Wurzeln der folgenden Rückenmarksnerven auf. Die innen liegende graue Masse besteht aus den Zellkörpern der Nervenzellen und die weiße außen liegende Masse aus Axonen (ist aufgrund der Myelinscheiden weiß). Durch eine vordere und eine hintere Längsfurchung wird das Rückenmark in 2 Hälften geteilt. Die graue Substanz weist so im Querschnitt die Form eines H auf. Zwischen je 2 Wirbeln tritt ein Nervenpaar aus dem Rückenmark aus. Jedes hat eine vordere und hintere Wurzel, die in der grauen Substanz beginnt. Die vorderen an der Bauchseite austretenden Wurzeln enthalten motorische (efferente) Axone (d.h. sie enthalten Bewegungsfasern, die zu den Muskeln verlaufen). Die hinteren Wurzeln enthalten sensorische (afferente) Axone (d.h. in der hinteren Wurzel verlaufen die von den Sinnesorganen herkommenden Empfindungsfasern). Die Zellkörper der motorischen (efferenten) Axone liegen im Vorderen Teil der grauen Substanz. Dagegen liegen die Zellkörper der sensorischen (afferenten) Axone liegen im Spinalganglion, einer Anschwellung der hinteren Wurzel. Beide Wurzeln vereinigen sich nach ihrem Austritt aus dem Rückenmark zu einem gemischten Nerv. Es gibt insgesamt 31 Paar Rückenmarksnerven, die sich im Bereich des Rumpfes und der Gliedmaßen verzweigen. In der weißen Substanz der Rückenmarks verlaufen Millionen von Längsfasern, die die Rückenmarksnerven untereinander und auch mit dem Gehirn verbinden. Das Rückenmark leitet die Reize bzw. Meldungen der Sinnesorgane, die außerhalb des Kopfes liegen, und die der Gliedmaßen ans Gehirn. Des Weiteren leitet es die motorischen Befehle des Gehirns an die Muskeln zurück. Das Rückenmark ist also der Nachrichtenübermittler zwischen dem Gehirn und den Bereichen des Rumpfes und den Gliedmaßen. Die Nervenfasern der weißen Substanz dienen bei diesem Prozess als Fernleitung. Dagegen wirken die Nervenzellen der grauen Substanz als Umschaltstelle der Informationen. Wird diese Verbindung zum Gehirn z.B. durch eine Rückenmarksverletzung unterbrochen, dann ist für den Körperbereich der mit dem ausgeschalteten Nerv in Verbindung steht das Gefühl vollkommen ausgeschaltet und es sind keine Bewegungen mehr mit diesem Körperteil möglich (Querschnittslähmung). Darüber hinaus kann das Rückenmark auch teilweise Bewegungen selbstständig steuern. Es kann einen ohne unseren Willen vorgehenden Vorgang (z.B. eine Muskelbewegung) „anordnen“, den man auch als Reflex (von lat. reflectere zurückwenden) bezeichnet. Wenn man jemandem z.B. auf das locker hängende Bein leicht gegen die Sehne des großen Streckmuskel unterhalb der Kniescheibe mit der Handkante schlägt, dann bewegt sich der Unterschenkel nach vorn, ohne dass man die Bewegung bewusst beeinflusst hat bzw. „gewollt“ hätte.

3. Das vegetative Nervensystem (VNS)

Das vegetative Nervensystem steuert die Organe. Es wird aus dem Parasympathicus, dem Sympathicus und einem eigenständigen Darmnervensystem gebildet. Die Steuerung funktioniert, indem das VNS die Versorgungssysteme auf die momentane Tätigkeit des Körpers anpasst. Es steuert die inneren Organe, die die Nährstoff- und Sauerstoffversorgung wie auch die Stoffwechselendprodukte des Körpers sichern. Es erfüllt seine Aufgaben selbstständig und ohne einen bewussten Impuls. Sympathicus und Parasympathicus spielen gegensätzliche Rollen bei der Regulation vieler Vorgänge. Sie wirken antagonistisch (gr. antagonistes, Widersacher). Des Weiteren bilden sie Nerven mit efferenten (motorischen) Axonen, die sich vom ZNS zu den Organen ziehen. Darüber hinaus wird die Informationsübertragung von den Organen wiederum zum ZNS durch afferente (sensorische) Axone gewährleistet. An vielen Organen enden sympathische und parasympathische Nerven. Doch beide Systeme haben meistens eine entgegengesetzte Wirkung bei der Regulation dieser Organe. (genaueres in 3.2. und 3.3.)

3.1. Eigenständiges Darmnervensystem

Das Darmnervensystem enthält etwa so viele Nervenzellen wie das Rückenmark (10^8). Es steuert die Funktion des Magen-Darm-Traktes einschließlich Speiseröhre. Zu seiner wichtigsten Aufgabe gehört vor allem die Steuerung dessen Bewegungen, die den Transport und die Vermengung des Inhaltes des Magen-Darm-Traktes gewährleisten sollen. Das Darmnervensystem wird von dem Sympathicus und dem Parasympathicus beeinflusst (z.B. bei der Nahrungsaufnahme und der Hormonabgabe).

3.3. Der Parasympathicus (gr. para neben)

Der Parasympathicus entspringt aus Gehirn und Rückenmark. Seine wesentlichen Teile bestehen aus einem Gehirnnerv und seinen Verzweigungen. Der Parasympathicus reicht an sämtliche Eingeweideorganen heran. Die parasympathischen Neuronen des Rückenmarks (erste Neuronen) senden ihre Axone nicht direkt zum Zielorgan, sondern stehen in synaptischen Kontakt mit einer weiteren Nervenzelle. Erst die Axone der zweiten Nervenzelle enden am entsprechendem Organ. Die zweiten Neuronen des Parasympathicus liegen in Ganglien nahe dem Zielorgan. Der Parasymphaticus dient der Regeneration, z.B. durch Förderung der Verdauung und Nierentätigkeit.

3.3. Der Sympathicus (lat. mitleidig; gr. sympathein mitempfinden)

Der Sympathicus besteht aus 2 Reihen knotenförmiger Anhäufungen von Nervenzellen (Ganglien) zu beiden Seiten der Wirbelsäule, den Grenzsträngen. Die Nervenzellen sind untereinander durch Nervenstränge verbunden. Von diesen Grenzsträngen aus führen Nervenbahnen (Strickleiterartig miteinander verbundene Ganglien) zu den Eingeweiden der Brusthöhle und des Bauches. Des Weiteren werden von diesen Nervenbahnen auch Blutgefäße umspinnt. Der Sympathicus ist über das Rückenmark mit dem Gehirn verbunden. Auch die sympathischen Neuronen des Rückenmarks (erste Neurone) senden ihre Axone nicht direkt zu den Zielorganen. Die zweiten Neuronen des Sympathicus befinden sich in den Ganglien der Grenzstränge des Sympathicus. Er fördert Atmung und Kreislauf, dient der körperlichen Aktivität und hemmt die Verdauung. Es besteht eine wechselnde Dominanz zwischen dem Sympathicus und dem Parasympathicus. Dies sieht man am deutlichsten im Tag-Nacht- Rhythmus von Aktivität und Schlaf. Diese Dominanz kann situationsabhängig verstärkt oder verschoben werden. Darüber hinaus wird das Muster auch von Hormonen beeinflusst. Das Zwischenhirn regelt ihre sinnvolle Zusammenarbeit. Das vegetatives Nervensystem arbeitet Tag und Nacht und bedarf keiner Ruhe. Die sympathischen Nerven treiben die Organe zu verstärkter Tätigkeit an und erhöhen dadurch die Leistung. Die parasympathische System wirkt dämpfend auf die Organe, da es mehr auf Schonung und Erholung eingestellt ist. Bei Alarmsituationen wird der Sympathicus aktiv, wodurch der Mensch dann rasch in den Zustand höchster Leistungsfähigkeit versetzt wird. Durch die Aktivierung der Nebennieren, die die Ausschüttung der Stresshormone Adrenalin und Noradrenalin ins Blut fördern, wird die körperliche Aktionsbereitschaft noch mehr verstärkt. Die Nervenfasern des VNS sind im Vergleich zu anderen Nerven deutlich dünner und zu Großteil marklos. Die Reizleitungsgeschwindigkeit ist verglichen mit der der Skelettmuskulatur verglichen sehr gering. Des Weiteren empfinden wir Störungen im Vegetativen Nervensystem als Schmerz, da das VNS und das ZNS in Wechselbeziehungen stehen. Nach einer guten Mahlzeit z.B. entsteht das Gefühl einer behaglichen Sättigung. Alle Organe, auch das Gehirn und die Sinnesorgane, werden unabhängig von unserem Willen vom VNS beeinflusst. Eine strikte Trennung zwischen den beiden Nervensystemen ist nicht möglich.

III. Das menschliche Gehirn – Bau und Funktion

Das menschliche Gehirn liegt in der knöchernen Schädelkapsel. Die Unterseite des Gehirnes, die relativ flach ist, liegt auf der knöchernen Schädelbasis. Die gewölbte Oberfläche des Gehirns grenzt an das Schädeldach. (→ Schutz und äußere Stabilität des Gehirns.) Das Gehirn wird durch 3 Hirnhäuten umgeben. (→Schutz und Blutversorgung) Es wiegt bei einem erwachsenen Menschen im Durchschnitt 1330 Gramm und besteht aus ca. 100 Milliarden Nervenzellen. Jede Nervenzelle hat Kontakt zu 100 bis 10.000 anderen. Des Weiteren sind die Leitbahnen im Gehirn ungefähr 750 000 Kilometer lang. Es gliedert sich in 5 Abschnitte, wobei jeder eine bestimmte Aufgabe erfüllt. (Großhirn, Zwischenhirn, Mittelhirn, Kleinhirn, Nachhirn/Hinterhirn) Wie gesagt wird das Gehirn von 3 Hirnhäuten umgeben, die eine schützende Funktion innehaben. Die weiche Hirnhaut liegt direkt auf dem Gehirn (Sie ist für die Blutversorgung zuständig). Zwischen der folgenden Hirnhaut, der transparenten Spinnwebhaut, und der weichen Hirnhaut befindet sich ein zartes Gewebe, das Gehirnflüssigkeit enthält. Dies dient zur Abpolsterung des Gehirns vor Stößen. Die letzte Hirnhaut, die harte Hirnhaut, liegt der Spinnwebhaut direkt an (→ Schutz und Blutversorgung). Zwischen ihnen ist nur ein Film von Gewebsflüssigkeit. Direkt an der harten Hirnhaut befindet sich der Schädelknochen.

2. Das Großhirn

2.1. Bau

Das Großhirn ist der auffälligste und komplexeste Anteil des Gehirns. Seine Oberfläche ist durch Furchen und Windungen vergrößert. Das Großhirn ist in eine linke und in eine rechte Hemisphäre unterteilt, wobei die beiden Hirnhälften unterschiedliche Funktionen haben. Die linke Hemisphäre ist für die Sprache und die analytischen Fähigkeiten zuständig und die rechte Hirnhälfte für die räumliche Wahrnehmung und die künstlerischen Fähigkeiten. Das Großhirn besteht aus Großhirnrinde (Cortex), eine graue Substanz, in der sich die Zellkörper der Nervenzellen befinden. Das Hirnmark, die weiße Substanz im Inneren, besteht aus den Axonen der Neuronen. Es können 3 Gruppen von Nervenfaserzügen identifiziert werden:

  • Assoziationsbahnen → Sie verbinden verschiedene Bereiche einer Großhirnhälfte.
  • Kommissurenbahnen → Sie verbinden die beiden Hemisphären über den Balken.
  • Projektionsbahnen → Sie verbinden das Großhirn mit anderen Hirnteilen und dem Rückenmark.

Innerhalb der weißen Substanz des Großhirns befindet sich ein graues Kerngebiet, das mehrere Basalganglien, Hippocampus und den Mandelkern enthält. (Funktion siehe 2.2.) Die starke Verbindungsbahn zwischen den beiden Großhirnhemisphären nennt man Balken.

2.2. Aufgabe/ Funktion

Das Großhirn ist der Ursprung aller bewussten Handlungen. Es ist eine Sammelstation der bewussten und unbewussten Sinneseindrücke und Sitz des Gedächtnisses. Des Weiteren beherbergt es die Sprachbildung und das Sprachverständnis. Darüber hinaus finden die Motivation und die Emotion hier ihren Ursprung. Die Aufnahme, Verarbeitung und Weiterleitung von Informationen findet hier statt. Die Basalganglien sind wichtig für die Steuerung der Körperbewegung. Der Hyppocampus liegt an der Innenseite des Schläfenlappens und ist an der Gedächtnisspeicherung beteiligt. Der Mandelkern ist Teil des limbischen Systems. Er beeinflusst Gefühle und koordiniert auch teilweise die Aktivitäten des VNS und des Hormonsystems.

3. Zwischenhirn

Das Zwischenhirn ist vom Großhirn vollkommen umschlossen. Es umfasst im Wesentlichen den Thalamus (gr. thalamos, innere Kammer) und den Hypothalamus. An der Unterseite des Zwischenhirns liegt die Hypophyse (Hirnanhangsdrüse→ Oberste Instanz des Hormonsystems, Verbindung zwischen Hormonsystem und Nervensystem). An der Oberseite ist die die Epiphyse (Zwirbeldrüse).

3.1. Thalamus

Der Thalamus ist die Umschaltstation zwischen Sinnesorganen (Auge, Innenohr, Haut) und Großhirnrinde. Hier wird die Aufmerksamkeit und Verhaltensbereitschaft gesteuert. Er ist neben der Großhirnebene das wichtigste Zentrum für unbewusste Prozesse der Sinneswahrnehmung. Unbewusstes Verhalten, wie etwa die emotionalen Anteile von Mimik, Gestik und Sprache werden hier gesteuert. Auch die Reste von „Instinkreaktionen“ laufen hier ab.

3.2. Hypothalamus

Der Hypothalamus ist das Steuer- und Regelzentrum für wichtige Körperfunktionen (u.a. Hunger, Durst, Wasserhaushalt des Gewebes, Körpertemperatur, Blutzuckerspiegel, Sexualtrieb) und den Biorythmus (Schlaf-Wachzustand). Des Weiteren wird von hier aus das Verhalten (wie Flucht und Angriff) gesteuert. Der Hypothalamus ist die oberste Steuerzentrale des VNS, sowie die Schaltzentrale zwischen Nerven und Hormonsystem. Er fungiert auch selbst als Hormondrüse, deren Releasing Hormone die Ausschüttung von Hormonen in der nahe gelegenen Hypophyse beeinflusst (→Er ist die Verbindung zwischen Gehirn und Hypophyse). Dem Hypothalamus ist auch das limbische System untergeordnet. (z.B. Bei einem sehr niedrigen Wasserhaushalt veranlasst der Hypothalamus die Hypophyse zur Abgabe eines Hormons, das die Wasserabgabe durch die Nieren verringert)

3.3. Das limbische System

Das limbische System (limbus lat., Saum) besteht aus Hippocampus, Mandelkern und funktionell ähnlichen Neuronen an der Basis des Gehirns. Es säumt den Hirnstamm in einem ununterbrochenen Band. Es ist an der Steuerung der Organe beteiligt. Darüber hinaus beeinflusst es die Hormonproduktion der Hypophyse, das Lernen, die Gedächtnisspeicherung und die emotionale Beeinflussung des Verhaltens.

4. Das Mittelhirn

4.1. Bau

Das Mittelhirn besteht aus drei Stockwerken: Das Dach, die Haube und der Fuß. Des Weiteren bilden große Areale Vierhügelplatten. Zwischen Mittelhirn und verlängertem Mark liegt eine Brücke, deren Nervenzellen die Informationsübertragung zwischen Großhirn und Kleinhirn über Planung bzw. Ausführung von Bewegung vermitteln. Dieser Komplex wird Hirnstamm oder auch als Stammhirn bezeichnet. 4.2. Aufgabe/Funktion Das Mittelhirn ist die Informations- und Verarbeitungszentrale für sensorische Informationen. Hier münden die Fasern von Gehör und Augen, wobei die Hörnervfaser an Vierhügelplatten vorbeilaufen bzw. enden. Die Verarbeitung von visuellen Informationen geschieht aber im Großhirn, das Mittelhirn übernimmt nur Teilaufgaben, wie den Pupillenreflex und die Blickverfolgung eines Objekts. Des Weiteren ist es eine Umschaltstation zwischen Sinnesorganen und Muskulatur.

5. Das Kleinhirn

5.1. Bau

Das Kleinhirn besteht aus domförmigen Aufwölbungen mit stark gefurchter Oberfläche.

5.2. Aufgabe/Funktion

Das Kleinhirn dient der Koordination der Bewegung. Es erhält ständig Informationen über die Gelenkstellung und Dehnungszuständen der Skelettmuskeln. Darüber hinaus bekommt es auch Informationen von den Augen und vom Innenohr. Des Weiteren kann es auch die richtige Abfolge von Muskelkontraktionen festlegen, in dem es gelernte und so gespeicherte Bewegungsprogramme aktiviert (z.B. Fahrradfahren, Ski fahren oder Schwimmen). Wenn das Kleinhirn vom Großhirn Kommandos bekommt, kann das Kleinhirn mit Hilfe der Informationen automatisch die Körperhaltung bzw. –bewegung koordinieren. So sorgt es für fließende Bewegungsabläufe und Einhaltung des Gleichgewichts.

6. Nachhirn/ Hinterhirn

6.1. Bau
Das Nachhirn ist in das verlängerte Rückenmark (Medulla oblongata) und die Brücke unterteilt. Die oberhalb liegende Brücke und das verlängerte Rückenmark verbinden Rückenmark und Mittelhirn.
6.2. Aufgabe/ Funktion

Das Nachhirn enthält Zentren für vegetative Funktionen. Unter anderem sitzt hier das Reflexzentrum für Kauen, Husten, Schlucken, Niesen, Erbrechen, Speichel- und Tränenfluss. Des Weiteren liegt hier das Kreislaufszentrum für die Herzfrequenz- und Blutdruckregulation. Darüber hinaus ist hier auch das Atmungszentrum zu finden, das für die Rhythmusvorgabe für das Ein- und Ausatmen zuständig ist. Die meisten absteigenden Nerven für Bewegungskommandos kreuzen im verlängerten Rückenmark von einer Nervenhemisphäre in die andere. Somit steuert die linke Hirnhälfte die Bewegungen der rechten Körperhälfte und umgekehrt.

7. Das Stirnhirn

Das Stirnhirn ist eine stumme Zone des Gehirns. Bei Stirnhirnverletzungen kommt es kaum zu sensorischen und motorischen Funktionsausfällen. Dieser Hirnbereich ist der entwicklungsgeschichtlich jüngste Teil und man nimmt an, dass er zur „freien Verfügung“ steht. Dieser Abschnitt ist für den Menschen charakteristisch. Funktionslose Teile des Gehirns nennt man Assoziationsfelder. Gebiete denen bestimmte Funktionen zugeordnet werden können, nennt man Projektionsfelder.

IV. Hirnregionen

1. Hirnlappen

Heutzutage gibt es mehrer Methoden um die Funktion bestimmter Hirnregionen genau bestimmen zu können. Wenn ein Reiz wahrgenommen wird oder ein Verhaltensablauf geplant bzw. realisiert wird, sind bestimmte Hirnregionen aktiv. Die erste „Landkarte“ der Großhirnrinde entstand durch Forschungen mit Menschen, die unter Hirnerkrankungen und Verletzungen litten. Die 2 Hirnhemisphären der Großhirnrinde lassen sich in 4 verschiedene Lappen einteilen. Wobei jeder dieser Lappen wieder bestimmte Felder umfasst, die ganz unterschiedliche Funktionen aufweisen. Es gibt den Schläfenlappen, den Hinterhauptslappen, den Stirnlappen und den Scheitellappen. Das Großhirn verarbeitet Informationen aus Sinnesorganen und löst Bewegungen aus. Dies erfolgt in sensorischen und motorischen Regionen.

2. Sensorische Felder

Sensorische Felder erhalten ihre Erregung hauptsächlich über den Thalamus von den Sinnesorganen. Sensorische Felder sind:

  • Das Hörzentrum im Schläfenlappen
  • Das Sehzentrum im Hinterhauptslappen
  • Das Riechzentrum im Stirnlappen
  • Das Schmeckzentrum im Scheitellappen

In das somato-sensorische Zentrum gelangen Signale von den Tastsinneszellen, von Schmerz- und Temperaturrezeptoren, sowie Informationen über die Extremitätenstellung.

3. Motorische Felder

Die Motorischen Felder steuern die dem Willen unterworfenen Bewegungen der Skelettmuskulatur. Sie übermitteln ihre Erregung an die Nervenzellen des Rückenmarks. Es gibt 2 Hirnwindungen, die sich von der Mitte der Schläfe bis zum Scheitel ziehen. Die Abb.109.1 zeigt den Verlauf von 2 Schnitten, die auf den unteren Abbildungen näher dargestellt sind. Es ist einmal das motorische Rindenfeld und einmal das sensorische Rindenfeld gezeichnet. Man kann gut erkennen, dass die unterschiedlichen Bereiche im sensorischen und motorischen unterschiedlich große Bereiche im Gehirn beanspruchen. Die Hand und die Lippen benötigen z.B. relativ viel Platz im Gehirn. Dagegen beanspruchen der Rücken und das Gesicht relativ wenig Platz.

4. Assoziationsregionen

Die Aufgabe der Assoziationsregionen ist es Meldungen aus Sinnesorganen miteinander und mit Informationen aus anderen Gehirnteilen zu verknüpfen. („zu assoziieren“). Die dabei entstehenden Erregungsmuster werden danach in höheren Assoziationsarealen des Stirnlappen umgeschaltet. Dort werden aus allen eingehenden Informationen Programme entwickelt, die dann vom motorischen Zentrum dafür benutzt werden die Muskeln zu steuern. Das ist aber nur ein geringer Teil ihrer Aufgaben. Es wird vermutet, dass diese Teile des Gehirns für die „höhere Leistungen“ des menschlichen Gehirns im Gegensatz zu anderen Gehirnen verantwortlich ist.

5. Erinnerungsfelder

Es gibt auch Rindenbezirke, in denen Erinnerungsbilder von früheren Eindrücken aufbewahrt werden. Mit deren Hilfen können wir dann schon einmal wahrgenommenes wiedererkennen.

V. Sonderstellung des Menschen?

Im grundsätzlichen Aufbau des menschlichen Gehirns besteht kein Unterschied zu dem der anderen Säugetiere und schon gar nicht zu den Primaten. Seine Intelligenz lässt sich nicht durch tiefere Gehirnwindungen oder Furchungen der Großhirnrinde festmachen. Des Weiteren hat der Mensch kein besonders großes Gehirn im Vergleich zu seiner Körpermasse. Er hat nur im Vergleich zu Durchschnittsäugern gleicher Größe ein 4,5mal größeres Gehirn. Das Gehirn des Menschen ist zwar größer und leistungsfähiger wie andere, aber worauf diese unterschiedliche Leistungsfähigkeit beruht, ist noch nicht klar. So wird von der Hirnforschung kein Anhaltspunkt für eine Sonderstellung des Menschen gegeben. Andere Quellen sehen die Assoziationsfelder als Grund für die „hohe menschliche Intelligenz“. Sie nahmen im Lauf der stammesgeschichtlichen Entwicklung an Ausdehnung zu und erreichten beim Menschen im Stirnteil des Gehirns einen Umfang, der den der anderen höchststehenden Säuger weit übertrifft. Darüber hinaus nehmen diese Felder 1/3 der gesamten Großhirnoberfläche ein. Viele Wissenschaftler sehen keinen Zweifel darin, dass diese Rindenbezirke für die höheren geistigen Fähigkeiten des Menschen, wie Bewusstsein, Gedächtnis, sinnvolles Schließen, abstrahierendes Denken, gewolltes Handeln, und für die seelische Struktur eine wichtige Rolle spielen. Doch eigentlich ist über den Sitz der psychischen Vorgänge des Menschen sehr wenig bekannt

VI. Quellennachweis

  • DUDEN, Abitur Biologie Basiswissen Schule
  • Linder/Hübler, Biologie des Menschen
  • Hermann Linder, Biologie
  • Dtv-Atlas zur Biologie Band 1 und 2
  • Meyers Taschen-Lexikon Biologie in 3 Bänden (Band1)

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