Gehirn

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 2. November 2016
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Das Gehirn (fachsprachlich: Cerebrum bzw. Encephalon) ist das, aus Nervengewebe bestehende, Steuerzentrum des Körpers, in dem Informationen aus dem Körperinneren mit Informationen aus der Außenwelt integriert und verarbeitet werden. Zusammen mit dem Rückenmark bildet es das zentrale Nervensystem (ZNS).

Inhaltsverzeichnis

Was ist das Gehirn?

Das menschliche Gehirn ist der Anteil des zentralen Nervensystems, der sich im Schädel befindet. Den Übergang zum Rückenmark markiert die Pyramidenbahnkreuzung auf Höhe des großen Hinterhauptsloches (Foramen magnum) an der Schädelbasis.

Das Gehirn eines erwachsenen Mannes wiegt im Durchschnitt 1400 g, das einer erwachsenen Frau bei gleicher Körpergröße durchschnittlich 1300 g. Nach derzeitigen Schätzungen besteht das Gehirn aus etwa 100 Milliarden Nervenzellen und in etwa noch einmal so vielen Gliazellen.

Gehirnzellen bestehen aus Dendriten und Axonen, an deren Ende sich Synapsen bilden können. Die Zahl der Synapsen spielt eine bedeutendere Rolle beim Informationsaustausch, als die Anzahl der Nervenzellen. Klicken, um zu vergrößern.

Anatomie & Aufbau

Schon auf den ersten Blick ist die Unterteilung des Gehirns in zwei Hemisphären sichtbar. Die Gehirnhälften werden durch mehrere Kommissuren verbunden. Gemäß seiner Entwicklungsgeschichte gliedert sich das Gehirn in drei Teile:

Der evolutionär älteste Teil ist das Rautenhirn, bestehend aus dem verlängerten Mark, der Brücke und dem Kleinhirn. Daran schließt sich das Mittelhirn an. Der jüngste Part ist das Vorderhirn, das sich noch einmal in Zwischenhirn und Großhirn unterteilen lässt.

Umhüllt wird das Gehirn von schützenden Hirnhäuten. Die Hirnrinde ist zwecks Oberflächenvergrößerung stark gefurcht. Üblich ist eine Einteilung der Hirnrinde in 5 Lappen: Stirnlappen, Scheitellappen, Schläfenlappen, Hinterhauptslappen und Insellappen. Im Gehirn selbst lassen sich graue und weiße Substanz unterscheiden: In der grauen Substanz befindet sich eine hohe Zahl von Zellleibern. Sie kommt hauptsächlich oberflächlich in der Hirnrinde vor, im Hirninneren finden sich nur Inseln von grauer Substanz als Kerne oder Netze.

Ansonsten überwiegt im Inneren die weiße Substanz, die hauptsächlich aus Nervenzellfortsätzen besteht. Zusätzlich befindet sich im Hirninneren ein Hohlraumsystem aus 4 Ventrikeln. Diese sind mit Liquor cerebrospinalis gefüllt, der polsternde, immunologische und Signalfunktionen erfüllt.

Funktionen & Aufgaben

Schematische Darstellung zur Anatomie und Aufbau des Gehirns. Klicken, um zu vergrößern.
Schematische Darstellung der Funktionsbereiche des menschlichen Gehirns. Klicken, um zu vergrößern.

Das Gehirn ist ein hoch komplexes Organ, das unterschiedlichste Aufgaben erfüllt. Es steuert grundlegende vegetative Funktionen genauso wie kognitive Höchstleistungen.

In den entwicklungsgeschichtlich älteren Abschnitten werden basale Funktionen wie Herzfrequenz, Atmung, Schweißsekretion und Vigilanz gesteuert. Für das Hervorbringen von Emotionen, natürlichen Rhythmen und Gedächtnisfunktionen ist ein Zusammenpiel älterer und jüngerer Strukturen notwendig. Im Gehirn werden die Sinneseindrücke aller Sinne verarbeitet und integriert, sodass Wahrnehmungen und sensorische Empfindungen entstehen.

Besonders der beim Menschen sehr gut entwickelte Sehsinn nimmt beachtliche Teile der Hirnrinde in Anspruch. Das motorische System innerhalb des Gehirns ermöglicht die Steuerung und Planung von Muskelaktivität. Ohne die motorischen Gehirnleistungen sind nur noch wenige reflexhafte Bewegungen über das Rückenmark möglich.

Das Großhirn gilt zudem als Sitz der menschlichen Persönlichkeit und Intelligenz. Um seine umfassenden Leistungen zu erbringen, benötigt das Gehirn viel Energie: Im Ruhezustand ist es für 15-20 % unseres Energieverbrauchs verantwortlich.

Krankheiten

Das Spektrum möglicher Hirnerkrankungen ist extrem weit gefächert. Erstes Anzeichen für eine Erkrankung des Gehirns sind meist Schmerzen oder Funktionsstörungen.

Ein in Industrienationen sehr häufiges Krankheitsbild ist der Schlaganfall, bei dem Hirngewebe aufgrund von Gefäßverschlüssen oder Gefäßrissen nicht mehr ausreichend mit Blut versorgt wird. Nervenzellen reagieren sehr empfindlich auf Sauerstoffmangel und gehen schon nach wenigen Minuten unwiederbringlich unter. Ebenfalls häufig anzutreffen sind Epilepsien, die durch unkontrollierte Massenentladungen von Neuronen entstehen.

Krebs kann das Gehirn entweder primär in Form von Hirntumoren oder sekundär durch Hirnmetastasen betreffen. Entzündliche Hirnerkrankungen (Enzephalopathien) werden durch Viren, Bakterien, Pilze oder Würmer hervorgerufen und betreffen häufig auch die Hirnhäute in Form einer Meningitis. Die Ätiologie der Multiplen Sklerose, einer chronisch-entzündlichen Erkrankung, bei der die Myelinscheiden des ZNS degenerieren, ist noch unverstanden.

Zu den degenerativen und noch nicht umfassend verstandenen Hirnerkrankungen zählen außerdem die Alzheimer-Demenz, Chorea Huntington und Parkinson. Ein Schädel-Hirn-Trauma kann glimpflich mit einer leichten Gehirnerschütterung enden, aber auch mit Quetschungen, Einblutungen und einer letalen Hirndrucksteigerung. Der irreversible Ausfall des Gehirns wird als Hirntod bezeichnet und - ethisch umstritten - als Todesdefinition verwendet.

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