Das Gehirn

Das Gehirn der Wirbeltiere besteht aus vielen verschiedenen Bereichen. Zusammen mit dem Rückenmark gehört es zum Zentralnervensystem (ZNS).

Zur Einführung in das Thema „Das Gehirn“ haben wir folgendes Lernvideo für dich bereitgestellt!

Gehirn – Aufbau & Funktion – unser unglaubliches, komplexes Denkorgan | Allgemeinwissen 2

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Schaut man sich ein Gehirn an, fällt als erstes das Großhirn (Cerebrum) ins Auge. Dieses besteht aus zwei Hemisphären (Hälften), die durch einen Balken miteinander verbunden sind. Über diesen Balken kommunizieren die beiden Hirnhälften miteinander und tauschen Informationen aus. Die Informationsverarbeitung findet anschließend in der Großhirnrinde, dem Cortex, statt. Diese Rinde lässt sich in verschiedene Felder einteilen, da jedes Feld eine eigene Funktionseinheit bildet und für andere Aufgaben zuständig ist. Außerdem befindet sich hier das Zentrum für die sensorische Wahrnehmung, das Lernenzentrum, unser Gedächtnis und die Verhaltenssteuerung.

Das Zwischenhirn, welches aus dem Thalamus und dem Hypothalamus besteht, befindet sich im Inneren des Gehirns. Der Hypothalamus regelt physiologische Funktionen, Gefühle und das Sexualverhalten. Der Thalamus hingegen ist eine Verschaltungsstation der Informationen vor dem Großhirn darstellt. Alle Informationen, die ein Lebewesen aufnimmt und bewusst verarbeitet, gelangen zunächst hier hin.

Das Gehirn

Der Hirnstamm, der aus dem Mittelhirn, der Brücke und dem verlängerten Mark besteht, kontrolliert lebensnotwendige Prozesse. Dazu gehören z.B. die Atmung, der Kreislauf und der Schluckreflex. Diese Vorgänge laufen überwiegend unbewusst ab.

Das Kleinhirn (Cerebellum) erhält Kopien von allen Informationen, die durch den Hirnstamm laufen. Es vergleicht diese Informationen mit geplanten Zuständen und sendet Korrekturbefehle, wenn eine Situation anders gestaltet werden soll.

Das Rückenmark liegt im Inneren der Wirbelsäule und leitet Informationen zwischen dem Gehirn und den Organen weiter. Befehle, die zum Gehirn geleitet werden, bezeichnet man als Afferenzen. Befehle vom Gehirn zu den Organen hingegen als Efferenzen.

Beide Hemisphären der Großhirnrinde können grob in vier Hirnlappen unterteilt werden:

  • Stirnlappen (oder Frontallappen): Sitz der individuellen Persönlichkeit und des Sozialverhaltens
  • Scheitellappen (oder Parietellappen): enthält den sensomotorischen Cortex
  • Hinterhauptslappen (oder Occipitallappen): Sitz des Sehzentrums
  • Schläfenlappen (oder Temporallappen): enthält den primären auditorischen Cortex, das Wernicke-Sprachzentrum und viele wichtige Strukturen für das Gedächtnis
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Limbisches System

Das limbische System ist eine Funktionseinheit des Gehirns, die vor allem für die Kontrolle von Gefühlen, für Antrieb und für Motivationen zuständig ist. Es liegt um den Hirnstamm herum und setzt sich aus mehreren Komponenten zusammen von denen hier nur drei aufgezeigt werden sollen.

Drei Komponenten des limbischen Systems:

  • Der Hippocampus ist eine Durchgangsstation vom Kurzzeitgedächtnis zum deklarativen Langzeitgedächtnis. Hier werden im deklarativen Gedächtnis Fakten, Daten und Ereignisse gespeichert. Außerdem sitzen hier die Erinnerungen an Namen, Orte und Gegenstände. Diese lassen sich bewusst abrufen. Im prozeduralen Gedächtnis werden die Erinnerungen an motorische Fertigkeiten gespeichert.
  • Die Amygdala ist der Sitz des Angstgedächtnisses. Es hat die Aufgabe den Organismus vor möglicherweise lebensgefährlichen Handlungen und Situationen zu schützen.
  • Der Gyrus cinguli steuert die Aufmerksamkeit einer Person.

Autonomes Nervensystem

Das autonome Nervensystem ist für Vorgänge zuständig, die weder bewusst wahrgenommen werden noch bewusst ablaufen. Funktionell wird dieses Nervensystem in zwei verschiedene Bereiche eingeteilt: Das sympathische Nervensystem, welches den Körper auf Flucht-oder-Kampf-Situationen einstellt und das parasympathische Nervensystem, welches den Körper auf Ruhe und Erholung einstellt.

Beide Formen steuern eine Menge von Vorgängen:

Sympathikus:

    • Weitet die Pupillen
    • Hemmt den Speichelfluss
    • Entspannt die Atemwege
    • Beschleunigt den Puls
    • Hemmt die Verdauung und die Gallenblasenaktivität
    • Fördert die Glykolyse
    • Fördert die Abgabe von Noradrenalin und Adrenalin

Parasympathikus:

  • Verkleinert die Pupillen
  • Erhöht den Speichelfluss
  • Verengt die Atemwege
  • Verlangsamt den Puls
  • Stimuliert die Verdauung und die Entleerung der Gallenblase
  • Fördert die Glykogenbildung
  • Regt die Darmaktivität an

Degenerative Erkrankung des Gehirns: Alzheimer

Von der Alzheimerkrankheit sind in Deutschland ca. eine Millionen Menschen betroffen. Im Verlauf der Krankheit verliert ein Patient immer mehr die geistigen Fähigkeiten bis hin zu schwerwiegenden Verhaltensänderungen und zum Versagen der Körperfunktionen. Alzheimer gehört zu den sogenannten neurodegenerativen Erkrankungen. Dabei bilden sich mit der Zeit im Gehirn Ablagerungen um die Nervenzellen, die aus unlöslichen Proteinen bestehen. Diese werden Amyloid-Plaques genannt.

Diese Ablagerungen führen dazu, dass die Nervenzellen im Gehirn langsam absterben und wichtige neuronale Verknüpfungen dann nicht mehr zur Verfügung stehen. Auch eine Beteiligung der sogenannten Tau-Filamente wird mit der Krankheit in Verbindung gebracht. Hierbei handelt es sich um lange Proteine, die im Axon von Nervenzellen die Stabilität gewährleisten. Verlieren diese Tau-Filamente ihre Funktion, so verkümmern die Axone und Nervenzellen bilden Verklumpungen miteinander.

Im Zuge der Kaskadenhypothese wird auch von einer Verstärkung beider Effekte untereinander ausgegangen. Für Alzheimer gibt es bisher keine Therapiemöglichkeiten und die Patienten sterben nach einigen Jahren. Auch in der Ursachenforschung sind sich die Wissenschaftler und Mediziner noch nicht ganz einig, da es viele Zusammenhänge gibt, die noch nicht verstanden worden sind.

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