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Das menschliche Gehirn - Aufbau, Funktion, Erkrankungen
Das Gehirn ist eines der wichtigsten Organe. Es ist nicht nur für die Steuerung sämtlicher lebensnotwendigen Körperfunktionen verantwortlich, sondern ermöglicht ebenfalls das Denken und Erinnern. Darüber hinaus ist es das Zentrum des emotionalen Erlebens und hat dadurch einen grossen Einfluss auf das Leben eines jeden Menschen.
Themenübersicht dieses Artikels
Bedeutung und Funktion des Gehirns
In der Regel verfügt das Gehirn über ein Gewicht von durchschnittlich 1,5 Kilogramm. Das Volumen ist dabei vorrangig von der Körpergrösse und dem Geschlecht abhängig. Einen direkten Zusammenhang zwischen dem Gewicht des Gehirns und der Intelligenz des Menschen gibt es jedoch nicht.
Aufgrund seiner hohen Bedeutung bedarf es einen besonderen Schutz vor Verletzungen und Erschütterungen. Aus diesem Grund sichern es sowohl zahlreiche Puffer-Strukturen als auch ein dicker Schädelknochen. Dabei fungieren die Puffer-Strukturen als effektiver Stossdämpfer.
Für die uneingeschränkte Funktionsfähigkeit des Gehirns müssen Milliarden Nervenzellen fortlaufend miteinander kommunizieren und Daten austauschen. Grundsätzlich werden dafür elektrische Impulse verwendet, die auf eine ähnliche Weise arbeiten wie ein modernes Computernetzwerk.
Wie ist das Gehirn aufgebaut?
Das menschliche Gehirn ist eines der komplexesten organischen Strukturen. Es besteht aus zwei unterschiedlichen Hälften, die über einen sogenannten Balken verbunden sind. Die Medizin bezeichnet diese in der Regel als Hemisphären. Darüber hinaus unterteilt die Medizin das Gehirn grob in vier wesentliche Bereiche. Dabei handelt es sich um:
- Grosshirn
- Kleinhirn
- Zwischenhirn
- Hirnstamm
Das Grosshirn
Bei dem Grosshirn handelt es sich um den am höchsten entwickelten Bereich des menschlichen Gehirns. Dabei umfasst es durchschnittlich sogar über 80 Prozent der Hirnmasse und stellt dadurch ebenfalls den grössten Teil des Gehirns dar. Es verfügt über eine stark aufgefaltete Rinde mit einer Dicke von zwei Millimetern. Auf diese Weise wird für eine stark vergrösserte Oberfläche gesorgt.
Das Grosshirn besteht aus über 23 Milliarden Nervenzellen. Viele Menschen bezeichnen diese aufgrund ihrer grauen Farbe auch als graue Substanz. Darüber hinaus ist in der Medizin ebenfalls der Begriff Cortex sehr weit verbreitet.
Insgesamt gliedert die Medizin das Grosshirn in drei zentrale Bereiche. Dabei handelt es sich um die sensorischen Felder, die motorischen Felder und die Gedankenfelder. In den sensorischen Feldern verarbeitet das Gehirn die wahrgenommenen Sinneseindrücke und in den motorischen Feldern koordiniert es die Bewegungen. In den Gedankenfeldern erfolgt schliesslich das Denken sowie das Erinnern.
Das Kleinhirn
Mit durchschnittlich 100 bis 150 Gramm umfasst das Kleinhirn nur ein Zehntel der Masse des Grosshirns. Es befindet sich direkt an der Basis des Schädels unter dem hinteren Hautlappen des Grosshirns. Dieser Teil des Gehirns ist für das Gleichgewicht sowie den Spracherwerb verantwortlich. Darüber hinaus speichert es bestimmte Bewegungsabläufe ab, sodass diese nach einer einmaligen Lernphase automatisch durchgeführt werden können. Aus diesem Grund stellt das Kleinhirn ebenfalls einen Teil des motorischen Systems dar.
Das Zwischenhirn
Dieser Teil des Gehirns befindet sich direkt zwischen dem Hirnstamm und dem Grosshirn. Es erfüllt hauptsächlich wichtige vegetative Aufgaben und steuert gleichzeitig den Biorhythmus. Die Medizin charakterisiert mehrere Teilbereiche des Zwischenhirns. Dabei handelt es sich um:
- Thalamus
- Epithalamus
- Metathalamus
- Subthalamus
- Hypothalamus
Jeder dieser Teilbereiche ist für die Verarbeitung von anderen Informationen verantwortlich. Darunter gehören unter anderem Gefühle wie Trauer und Freude sowie die Informationen aus den Sinnesorganen. Aus diesem Grund ist eine ständige Zusammenarbeit mit dem Grosshirn erforderlich. Deshalb filtert das Zwischenhirn sämtliche eingehenden Informationen, ehe sie an das Grosshirn weitergeleitet werden und vermeidet dadurch dessen Überlastung.
Der Hirnstamm
Bei dem Hirnstamm handelt es sich um den ältesten Teil des Gehirns. Sowohl die rechte als auch die linke Hirnhälfte umschliessen ihn nahezu vollständig. Man unterscheidet die folgenden Bereiche:
- Mittelhirn
- Nachhirn
- Brücke
- verlängertes Rückenmark
Jeder Teilbereich ist dabei für andere Aufgaben verantwortlich. Die Hauptaufgabe des Mittelhirns besteht in der Übertragung von Daten zwischen dem Rückenmark und dem Grosshirn. Darüber hinaus koordiniert es die Bewegungen der Augen.
Ein grosser Teil der lebensnotwendigen Prozesse wird hingegen im Nachhirn gesteuert. Dieses ist neben dem Herzschlag ebenfalls für den Stoffwechsel und die Atmung verantwortlich. Darüber hinaus lenkt es ebenfalls einige Reflexe wie unter anderem das Husten oder den Schluckauf. Im Inneren des Nachhirns kreuzen sich die Nervenbahnen aus dem Rückenmark. Aus diesem Grund werden die Informationen einer Körperhälfte stets in der gegenüberliegenden Hirnhälfte verarbeitet.
Was sind die Hirnnerven?
Die Hirnnerven sind Ansammlungen von spezialisierten Nervenzellen, die den Hirnnervenkernen entspringen. Dabei handelt es sich um Neuronen, die sich im Hirnstamm befinden. Im Gegensatz zu sämtlichen anderen Nerven des Körpers haben diese ihren Ursprung nicht im Rückenmark. Die einzige Ausnahme bildet dabei der Nervus Accessorius. Dieser gilt ebenfalls als Hirnnerv, obwohl er tatsächlich aus dem Rückenmark stammt.
Bei dem Grossteil aller Hirnnerven handelt es sich lediglich um periphere Nerven, die nicht als fester Teil des Gehirns betrachtet werden. Eine Sonderstellung bilden der Riechnerv und der Sehnerv. Beide sind tatsächlich Abschnitte des Gehirns, werden jedoch aus traditionellen Gründen noch immer zu den Hirnnerven gezählt.
Insgesamt gibt es zwölf Hirnnerven, die jeweils beidseitig angeordnet sind. Diese werden in der offiziellen Klassifikation von Soemmerring von 1788 mit römischen Zahlen nummeriert. Jeder der zwölf Hirnnerven leitet die aus dem Gehirn stammenden Informationen in einen bestimmten Bereich des Körpers und sorgt dadurch für die Steuerung sämtlicher Muskeln und Organe. Zu den Hirnnerven zählen:
- Riechnerv
- Sehnerv
- Augenbewegungsnerv
- Augenrollnerv
- Drillingsnerv (unterteilt sich in Augennerv, Unterkiefernerv und Oberkiefernerv)
- Augenabziehnerv
- Gesichtsnerv
- Gleichgewichts- und Hörnerv
- Zungen-Rachen-Nerv
- umherschweifender Nerv
- Beinnerv
- Unterzungennerv
Welche Hirnerkrankungen treten besonders häufig auf?
Jedes Jahr werden allein in Deutschland über eine Millionen Patienten mit Hirnkrankheiten versorgt. In den meisten Fällen handelt es sich dabei um Patienten mit Migräne oder Polyneuropathie. Darüber hinaus treten jedoch immer mehr neurodegenerative Erkrankungen bei vielen Deutschen auf. Insbesondere die Fälle von Morbus Parkinson und Multiple Sklerose haben sich in den vergangenen Jahren zunehmend vermehrt. Mit modernen Behandlungsmöglichkeiten leiten Ärzte heute in vielen Fällen eine aussichtsreiche Therapie ein.
Schlaganfälle zählen zu den häufigsten in Deutschland auftretenden Erkrankungen des Gehirns. Sie führen in vielen Fällen zu einer einschränkenden Behinderung oder zum Tod des Patienten. In Deutschland erfolgt die Behandlung dieser Krankheit in Kliniken, die sich auf Schlaganfälle spezialisiert haben. Hauptsächlich stützen diese sich auf die systemische Lysetherapie und die mechanische Thrombektomie. Mit beiden Heilverfahren verbessern die Ärzte die Lebensqualität der Patienten nach dem Schlaganfall deutlich.
Darüber hinaus treten ebenfalls häufig Hirnblutungen aufgrund stumpfer Gewalteinwirkung, Schädel-Hirn-Trauma und Hirnhautentzündungen auf. Letztlich leiden die Deutschen neben Gehirntumoren ebenfalls häufig an Epilepsie. Jede dieser Krankheiten behandeln Spezialisten mit unterschiedlichen Therapieverfahren. In vielen Fällen erfolgt dabei eine medikamentöse Therapie mit Psychopharmaka. Insbesondere die Behandlung mit Neuroleptika und Antiemetika ist in Deutschland weit verbreitet.