Hirn

Das Gehirn ist ein komplexes Organ, das einen Teil des Zentralnervensystems (ZNS) und den grössten Teil des Encephalons bildet. Es befindet sich in der vorderen und oberen Region der Schädelhöhle und ist in der ganzen Wirbelsäule präsent. Im Schädel schwimmt das Gehirn in einer durchsichtigen Flüssigkeit, der Cerebrospinalflüssigkeit, die das Gehirn sowohl physisch als auch immunologisch schützt. Man schätzt, dass das menschliche Gehirn aus über 100 Milliarden Nervenzellen besteht, die meisten davon sind Gliazellen und Neuronen.

Das Gehirn 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.

So funktioniert das Gehirn
Ein menschliches Gehirn wiegt durchschnittlich 1,4 Kilogramm und befindet sich in der Schädelhöhle. Das Gehirn funktioniert, indem Information zwischen den Neuronen (oder anderen Rezeptoren oder Effektorzellen) durch elektrochemische Impulse übermittelt wird. Die Informationsübertragung geschieht durch die Synapsen. Bei diesem Vorgang verbinden sich Neuronen mit Zellen, wobei es durch chemische Ladungen, elektrische Impulse und Neurotransmitter zu einem Austausch kommt. Dadurch kann die Aktion der anderen Zellen aktiviert oder blockiert werden. Die präsynaptische Endigung (Axonterminale) sind präsynaptische Elemente neuronaler Kommunikation, durch die Neuronen mit Dendriten, dem Zellkörper oder auch anderen Axonen in Kommunikation treten.

Die Informationsübertragung der Neuronen spielt sich in Millisekunden ab. Hunderte von Verbindungen, die es uns erlauben, wahrzunehmen, zu verstehen und entsprechend zu reagieren, müssen koordiniert werden. Wir erhalten Tausende von Inputs und generieren auch unzählige Outputs in Sekundenschnelle, alles funktioniert mit der Präzision einer Schweizer Uhr. Wir können uns das Gehirn als langes Kabel vorstellen, das den ganzen Körper miteinander verbindet.

Aufbau des Gehirns
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 sie in der Regel als Hemisphären. Darüber hinaus unterteilt die Medizin das Gehirn grob in vier wesentliche Bereiche: Grosshirn, Kleinhirn, Zwischenhirn und Hirnstamm.

Das Grosshirn
Beim Grosshirn handelt es sich um den am höchsten entwickelten Bereich des menschlichen Gehirns. Es umfasst 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 und 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
Beim 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 und 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 sowohl für den Herzschlag als auch für den Stoffwechsel und die Atmung verantwortlich. Darüber hinaus lenkt es ebenfalls einige Reflexe wie 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.

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. Beim 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 in Augennerv, Unterkiefernerv und Oberkiefernerv), Augenabziehnerv, Gesichtsnerv, Gleichgewichts- und Hörnerv, Zungen-Rachen-Nerv, umherschweifender Nerv, Beinnerv und Unterzungennerv.