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Namen:

Felix Günther und Julian Gutberlet, 2013
Melissa Abt, 2018-11

Das Gehirn des Menschen

Allgemeine Informationen zum Gehirn:

  • Gewicht des Gehirns:
    - bei erwachsener Frau etwa 1300g
    - bei erwachsenen Mann rund 1400g

  • Unterschiede zwischen Mann und Frau auch bei der relativen Größe verschiedener Gehirnareale
    (Bsp.: Hippocampus [zuständig für Erinnerung und Lernen] ist bei Frauen im Verhältnis größer)
    => Unterschiede entstehen durch Einwirkung von Geschlechtshormonen wie Testosteron und Östrogen
  • Intelligenzgrad steht in keinem Zusammenhang mit dem absoluten Gewicht des Gehirns

  • hoher Energie- und Sauerstoffbedarf (verbraucht ca. 20% des Energie-Grundumsatzes bei Säugetieren und Menschen!)

Die Gehirnentwicklung:

  • beginnt ab dem zweiten Schwangerschaftsmonat
  • die Gehirnanlage besteht aus drei winzigen "Hirnbläschen", die sich während der Embryonalentwicklung teilen, sodass daraus die fünf Gehirnabschnitte entstehen
  • in 20.-24.Schwangerschaftswoche beginnt die Faltung der Großhirnrinde
  • in ersten drei Monaten nach der Geburt findet die Bildung der Nervenverknüpfungen statt (pro Soma bis zu 20000 Verknüpfungen)

 

Anatomischer Aufbau des menschlichen Gehirns:

Der anatomische Aufbau des Gehirns zeigt die Phylogenese (Entwicklung) der menschlichen Art (Regelung der einfachsten Lebensfunktionen im phylogenetisch ältesten Bereich, dem Stammhirn)

  • das Gehirn ist von Schädelknochen und wie das Rückenmark von drei Hautschichten umgeben
  • Hautschichten sind durch Flüssigkeit voneinander getrennt als mechanische und biochemische Barriere, die vor Viren und Bakterien schützt
  • Unterteilung der drei Hautschichten in:
    -harte Hirnhaut (mit dem Schädel verwachsen);
    - Spinnwebhaut (enthält in ihrem schwammartigen Gewebe die Gehirnflüssigkeit, in der das Gehirn schwimmt);
    - weiche Hirnhaut (stark durchblutet)

Trotz der Schutzbarriere ist es für sehr kleine Erreger möglich, in die Hirnhäute einzudringen und eine Hirnhautentzündung (Meningitis) hervorzurufen. Diese kann letal verlaufen!

Auch das Gehirn selbst kann von Entzündungen betroffen sein. Diese nennt man Enzephalitis.

 

 

Die fünf Hauptbereiche des menschlichen Gehirns:

Aufbau des Gehirns im Längsschnitt

Das Großhirn (grau)

  • auffälligster und komplexester Bestandteil 
  • besteht aus zwei Hemisphären (halbkugelförmige Endhirnhälften); durch drei Querbahnen (Kommissuren) miteinander verbunden 

-Balken: größte Querbahn (Mensch: 250 Mio. Nervenfasern); Informationsaustausch/ Koordination zwischen beiden Hemisphären

  • 85% der Gesamtmasse des gesamten Gehirns; größter Abschnitt des Gehirns
  • Aufteilung in:

-Paläocortex: urtümlichster Typ der Hirnrinde; für Geruchsinn zuständig ("Riechhirn")
-Archicortex: Verarbeitung emotionaler Inhalte
-Neocortex: jüngster/meist differenzierter Teil

  • Oberfläche = Großhirnrinde; stark gefurcht => größere Oberfläche (14 Mrd. Nervenzellen)

-Hirnmark: graue Substanz (Nervenzellen)
-Hirnrinde: weiße Substanz (Axone der Nervenzellen; gute Verbindung aller Großhirnbereiche)

  • Rindenfelder haben spezifische Funktionen:

-Ermittlung mit Positronen-Emissions-Tomograf (PET): Messen der Durchblutung/des höheren Energieverbrauchs (bei aktivem Feld erhöht)

 

=> Empfindungsfelder: Wahrnehmung der Sinnesorgane (z.B. visueller Cortex=Sehzentrum; auditorische Cortex=Hörzentrum)

=> Assoziationsfelder: Verarbeitung, Abstimmung und Reaktion von/auf aufgenommene Reize

-v.a. höhere Denkvorgänge (Logik, Problemlösen, Gedächtnis)

=> Zusammenspiel: Ausprägung der Intelligenz + korrektes Reagieren auf Reize

  • sehr grobe Vereinfachung des Aufbaus des Gehirns:

-Linke Hemisphäre: Sprache, Rechnen, Bewusstsein, bewusste Handlungen

-Rechte Hemisphäre: Erregung, Emotion, bewusste und unbewusstere Handlungen

 

Das Kleinhirn (grün)

  • besteht ebenfalls wie das Großhirn aus zwei Hemisphären
  • Funktion: Gleichgewichts- und Bewegungskoordination, Orientierung, Steuerung automatisierter Bewegungsabläufe (neuere Forschungen legen auch Anteile am Spracherwerb, dem unbewussten Lernen sowie am Erlernen sozialer Verhaltensweisen nahe); Erlernen, Automatisieren und Routinieren von komplexen Bewegungsabläufen (z.B. Tanzen)
  • bei Vögeln besonders gut ausgebildet

Das Zwischenhirn (blau)

Das Zwischenhirn ist vom Großhirn vollständig umschlossen und in vier Unterbereiche unterteilt:

  • Thalamus:
    - „Vermittler“ zwischen Großhirn und motorischen und sensorischen Nervenbahnen

    - verbunden mit Muskeln und Sinnesorganen

    - steuert unbewusstes Verhalten wie z.B. Mimik und Gestik

-„Tor zum Bewusstsein“ => Thalamus hat die Funktion eines Filters, entscheidet, welche Informationen an das Großhirn weitergeleitet und somit bewusst werden

=> Thalamus als Hauptverschaltungsstelle des menschlichen Körpers

  • Hypothalamus: -Hauptsteuereinheit des menschlichen Hormonsytems in Verbindung mit der Hypophyse (Hirnanhangdrüse)

- bildet sogenannte Releasing-Hormone, die die Ausschüttung anderer Hormone anregen

- des Weiteren produziert der Hypothalamus beispielsweise den Neurotransmitter Dopamin sowie verschiedene Neuropeptide, wie Endorphine (Steuerung des Schmerz- und Hungerempfindens)

- Regulation und Stabilisierung des körperlichen Grundzustandes

  • Subthalamus: -Funktion: Steuerung der Grobmotorik

  • Metathalamus

  • Epithalamus: -enthält die Zirbeldrüse, die das Hormon Melatonin produziert => Steuerung des Tag-/Nachtrhythmus und des Jahreszeitenrhythmus

=> Das Zwischenhirn mit seinen Unterbereichen steuert somit das Schmerzempfinden, die Schlafregulation, den Temperaturhaushaltes und die Sexualsteuerungsfunktion (wie z.B. die Produktion der Keimzellen).

=> Sitz der Hypophyse (Hirnhangdrüse) und der Epiphyse (Zirbeldrüse), welche wichtige Hormondrüsen sind

 

Das Mittelhirn (blau)

  • hier münden Nervenfasern vom Gehör und den Augen (Verarbeitung aber im Großhirn)
  • verantwortlich nur für Teilaufgaben wie beispielsweise Reflexe der Augen und Blickverfolgung

Das Stammhirn (blau)

  • bei Wirbeltieren der zuerst entwickelte Bereich, daher für unbewusste, ursprüngliche Aufgaben und Reflexe verantwortlich

-z.B. überlebenswichtige Vorgänge (Herzschlag, Atmung, Stoffwechsel) + wichtiges Reflexzentrum
(Lidschluss-, Schluck-, Hustenreflex)

  • unterster Abschnitt des Gehirns, Verbindung zum Rückenmark
  • drei Teile: Mittelhirn, Brücke, Nachhirn (verlängertes Mark)

- Brücke: Durchgangsstation aller Nervenfasern des ZNS; Umschaltstation der Verbindungen zw. Großhirn und Kleinhirn; Rinne (Arteria basilaris): wichtiger Zufluss für Blutversorgung des Gehirns

- verlängertes Mark: Nervenbahnen beider Körperhälften kreuzen sich dort auf dem Weg ins Gehirn

 

=> grob gesagt: Dinge der linken Körperhälfte werden auf rechter Hirnhälfte verarbeitet (und umgekehrt).

 

Zusammenfassung:

Betrachtet man den Aufbau des Gehirns, fällt auf, dass die Funktionen des entsprechenden Bereichs komplexer werden, umso weiter man sich vom Rückenmark entfernt. Beispielsweise ist das Großhirn der Ursprung aller bewussten Handlungen und verantwortlich für das Gedächtnis, die Motivation und die Emotionen und befindet sich direkt an der Hirnhaut, wobei das Stammhirn die Tätigkeiten aller Organe steuert und dem Rückenmark am nächsten ist.

Dies zeigt, dass sich das Gehirn im Laufe der Evolution vom Rückenmark aus "nach oben" weitergebildet hat und die Bereiche des Stammhirns primitivere, aber auch die zum Überleben wichtigsten Funktionen übernehmen. Daraus folgt, dass die Aufgaben der Bereiche in Richtung des Großhirns zwar komplizierter werden, aber nicht dem Überleben, sondern eher der Intelligenz und dem bewussten Handeln dienen.

Der komplexe Aufbau des Gehirn des Menschen ist notwendig, um sich in der Gesellschaft zurechtzufinden und schwierige Aufgaben meistern zu können, da diese Vorgänge eine kompliziertere Bearbeitung im Gehirn erfordern.

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