Das Gehirn: Funktion, Aufbau und Bedeutung – Eine umfassende Übersicht

Einführung

Das Gehirn ist das komplexeste Organ des menschlichen Körpers und die zentrale Steuerungseinheit unseres Nervensystems. Es ist verantwortlich für eine Vielzahl von Funktionen, von grundlegenden Prozessen wie Atmung und Herzschlag bis hin zu höheren kognitiven Leistungen wie Denken, Gedächtnis, Sprache und Emotionen. Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über die Funktionsweise des Gehirns, seine anatomische Struktur und die Auswirkungen von Schädigungen. Dabei werden sowohl grundlegende Informationen als auch aktuelle Forschungsergebnisse berücksichtigt, um ein möglichst vollständiges Bild zu vermitteln.

Was ist das Gehirn?

Das Gehirn (lat. Cerebrum; griech. Encephalon) besteht aus etwa einhundert Milliarden Nervenzellen, auch Neuronen genannt. Diese sind die kleinsten Einheiten des Nervensystems und bilden ein engmaschiges Netzwerk. Jede Nervenzelle kann tausende Kontakte zu anderen Nervenzellen haben, die über Synapsen miteinander verbunden sind. Über diese Verbindungen werden elektrische Impulse gesendet, die für die Informationsübertragung zuständig sind. Diese Impulse können beispielsweise mit einem Elektroenzephalogramm (EEG) erfasst werden.

Mit einem durchschnittlichen Gewicht von 1.200 bis 1.400 Gramm bei Erwachsenen macht das Gehirn weniger als 5% der Körpermasse aus, verbraucht aber etwa 15% der gesamten Körperenergie. Es ist an nahezu allen Körpervorgängen beteiligt. Verletzungen des Gehirns haben in der Regel erhebliche Auswirkungen auf die Körperfunktionen.

Aufbau des Gehirns

Das Gehirn lässt sich in zwei Hauptbereiche unterteilen: das Großhirn und den Hirnstamm. Es ist wichtig zu beachten, dass es je nach Lehrbuch und Forschungsgruppe unterschiedliche Einteilungen geben kann.

Großhirn (Cerebrum)

Das Großhirn ist der jüngste und am weitesten entwickelte Teil des Gehirns. Es kann in verschiedene Lappen unterteilt werden, die jeweils spezifische Funktionen haben:

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  • Okzipitallappen (Hinterhauptlappen): Verantwortlich für die Verarbeitung visueller Reize. Wenn wir etwas sehen, leitet der Okzipitallappen die Information weiter und interpretiert sie, sodass wir Objekte, Personen und Orte erkennen.
  • Parietallappen (Scheitellappen): Zuständig für Aufmerksamkeitsprozesse und sensorische Empfindungen wie Sehen, Hören, Riechen, Schmecken und Tasten. Eine Schädigung kann dazu führen, dass sensorische Empfindungen in bestimmten Körperbereichen nicht mehr wahrgenommen werden oder Konzentrationsschwierigkeiten auftreten.
  • Temporallappen (Schläfenlappen): Beinhaltet die Hörrinde, die akustische Reize verarbeitet. Wenn das Ohr ein Schallsignal aufnimmt, wird es an die Hörrinde weitergeleitet, die die Information entschlüsselt und uns Töne und Geräusche erkennen lässt. Im Schläfenlappen befindet sich auch das Wernicke-Areal, das für das Sprachverständnis zuständig ist. Eine Schädigung dieses Bereichs kann zu Schwierigkeiten beim Verstehen von Sprache führen.
  • Frontallappen (Stirnlappen): Hat vielfältige Aufgaben, darunter Motorik (Bewegung von Muskelgruppen) und Sprachproduktion (Broca-Areal). Der vorderste Teil des Stirnlappens, der Präfrontalkortex, ist für die Steuerung von Handlungen (exekutive Funktionen) zuständig. Dazu gehören komplexe geistige Funktionen wie die Planung von Bewegungen und Handlungen sowie die Hemmung bestimmter Handlungen. Eine Schädigung kann zu Defiziten in der Handlungsplanung, Verlangsamung bei der Ausführung von Handlungen und Schwierigkeiten bei ethischen und moralischen Entscheidungen führen. Betroffene zeigen oft ein gleichgültiges Verhalten.

Hirnstamm

Der Hirnstamm verbindet das Gehirn mit dem Rückenmark und steuert lebenswichtige Funktionen wie Atmung, Herzschlag und Schlaf-Wach-Rhythmus.

Rückenmark

Das Rückenmark liegt in der Wirbelsäule und ist etwa 40-50 cm lang. In der grauen Substanz liegen die Nervenzellkörper, in der weißen die Nervenleitungsbahnen. Eine Schädigung des Rückenmarks kann je nach Ort der Schädigung zu Lähmungen von Händen, Füßen oder Querschnittslähmungen führen.

Netzwerke im Gehirn

Das Gehirn arbeitet immer in Netzwerken, was bedeutet, dass eine Schädigung in einem bestimmten Bereich nicht zwangsläufig zu einer spezifischen Störung führen muss. Beispielsweise kann eine Schädigung im Parietallappen nicht immer zu einer Aufmerksamkeitsstörung führen, während Schädigungen in anderen Bereichen (z.B. im Frontallappen) ebenfalls Aufmerksamkeitsstörungen verursachen können.

Neuropsychologisches Therapie Centrum (NTC)

Das Neuropsychologische Therapie Centrum (NTC) an der Ruhr-Universität Bochum ist eine neuropsychologische Hochschulambulanz in Nordrhein-Westfalen. Es bietet ambulante neuropsychologische Versorgung für Patienten mit erworbenen Hirnschädigungen, z.B. nach Schlaganfällen oder mit Hirntumoren. Darüber hinaus bietet das NTC Weiterbildungen zur Klinischen Neuropsychologin/zum Klinischen Neuropsychologen an.

Aufgaben und Angebote des NTC

  • Ambulante neuropsychologische Versorgung: Behandlung von Patienten mit erworbenen Hirnschädigungen.
  • Weiterbildung: Ausbildung zur Klinischen Neuropsychologin/zum Klinischen Neuropsychologen.
  • Online-Ratgeber: Verständliche Aufklärung über die Funktionsweise des Gehirns und die Folgen erworbener Hirnschädigungen für Patienten, Angehörige und interessierte Laien unter www.ratgeber-neuropsychologie.de.
  • Kinderversion: Eine spezielle Version für Kinder unter www.dein-gehirn.com mit Bilderbüchern und Videofilmen zu den Themen Gehirn und Hirnerkrankungen.
  • Forschung: Forschung zu den Themen Gedächtnis, Gesichterverarbeitung und Soziale Kognitionen in Zusammenarbeit mit dem Institut für Kognitive Neurowissenschaften/ AG Klinische Neuropsychologie (Prof. Dr. Boris Suchan).
  • Qualitätssicherung: Begleitung der klinischen Arbeit durch Forschungsprojekte zur Überprüfung der Wirksamkeit von Therapien und Trainings.
  • Praktika und Abschlussarbeiten: Möglichkeit für Praktikanten, Studierende und Doktoranden, an Forschungsprojekten mitzuwirken und Abschlussarbeiten zu verfassen.

Schwerpunkte der Behandlung im NTC

Im Fokus des NTC liegen Beeinträchtigungen geistiger Funktionen wie Gedächtnis, Aufmerksamkeit und Handlungsplanung sowie emotionale und Verhaltensstörungen, z.B. im sozialen Umgang. Da alle Therapeut*innen über eine Approbation als Psychologische Psychotherapeut:innen und eine Zusatzqualifikation in Klinischer Neuropsychologie verfügen, wird im Sinne einer ganzheitlichen Behandlung auch die psychische Gesamtverfassung der Patient:innen berücksichtigt.

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Neuropsychologische Lehrambulanz

Seit 2023 ist das NTC mit der Gründung der Neuropsychologischen Lehrambulanz ein bedeutender Bestandteil in der Ausbildung angehender Psychologischer Psychotherapeut:innen im Masterstudiengang "Klinische Psychologie und Psychotherapie". In der Lehrambulanz werden Personen mit erworbenen Hirnschädigungen von Studierenden behandelt, die dabei von erfahrenen approbierten Psychologischen Psychotherapeut:innen mit Zusatzqualifikation Klinische Neuropsychologie oder in fortgeschrittener Weiterbildung Klinische Neuropsychologie begleitet werden.

Bedeutung der Forschung

Die Forschung spielt eine entscheidende Rolle, um das Gehirn besser zu verstehen und effektive Behandlungen für Hirnschädigungen zu entwickeln. Das NTC beteiligt sich aktiv an Forschungsprojekten, um die Wirksamkeit von Gedächtnis- und Aufmerksamkeitstrainings zu überprüfen und neue Therapieansätze zu entwickeln. Die Teilnahme an diesen Studien ist freiwillig und unterliegt strengsten Datenschutzbestimmungen.

BRAIN DAY

Der BRAIN DAY ist eine jährliche Veranstaltung, die von der International Graduate School of Neuroscience (IGSN) an der Ruhr-Universität Bochum präsentiert wird. Experten aus verschiedenen Bereichen der Neurowissenschaften geben Einblicke in aktuelle Forschungsergebnisse und beantworten Fragen rund um das Thema Gehirn. Die Veranstaltung bietet auch Informationen von Selbsthilfegruppen und Einblicke in die Strukturen des Gehirns durch die Mitarbeiter*innen des Instituts für Anatomie, Abteilung Cytologie.

Neuropsychologisches Therapie Centrum (NTC) Köln

Seit 1997 bietet das NTC auch in Köln ambulant-teilstationäre neurologische Rehabilitation und Therapie an. Seit 2006 befindet sich das NTC in Trägerschaft des Heilig Geist-Krankenhauses in Köln-Longerich. Den Patienten des NTC Köln stehen umfassende computergestützte Test- und Trainingsverfahren zur Verfügung. Ein Schwerpunkt liegt auf der Behandlung von Aphasien, da fast die Hälfte aller Patienten mit Schlaganfällen oder Schädelhirnverletzungen deutliche Störungen im Bereich des sprachlichen Ausdrucks oder des sprachlichen Verständnisses haben.

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