Das menschliche Gehirn ist ein komplexes Organ, das sich im Laufe der Evolution stark entwickelt hat. Es ist in verschiedene funktionale Bereiche unterteilt, die jeweils spezifische Aufgaben erfüllen. Diese Bereiche arbeiten zusammen, um uns zu ermöglichen, zu denken, zu fühlen, zu handeln und die Welt um uns herum wahrzunehmen.
Aufbau des Gehirns
Das Gehirn (Encephalon) ist der Teil des zentralen Nervensystems, der sich innerhalb des knöchernen Schädels befindet und diesen ausfüllt. Es besteht aus unzähligen Nervenzellen, die über zuführende und wegführende Nervenbahnen mit dem Organismus verbunden sind und ihn steuern.
Das menschliche Gehirn lässt sich grob in fünf Abschnitte gliedern:
- Großhirn (Telencephalon): Der größte und schwerste Teil des Gehirns, verantwortlich für höhere kognitive Funktionen wie Sprache, Denken und Gedächtnis.
- Zwischenhirn (Diencephalon): Besteht unter anderem aus dem Thalamus und dem Hypothalamus, die wichtige Funktionen bei der Verarbeitung von Sinnesinformationen, der Steuerung des autonomen Nervensystems und der Hormonregulation haben.
- Mittelhirn (Mesencephalon): Ein kleiner Abschnitt des Gehirns, der an der Steuerung von Augenbewegungen, der Verarbeitung von auditorischen und visuellen Reizen und der Regulation von Schlaf und Wachheit beteiligt ist.
- Kleinhirn (Cerebellum): Koordiniert Bewegungen und das Gleichgewicht und speichert erlernte Bewegungen.
- Nachhirn (Myelencephalon, Medulla oblongata): Stellt den Übergang zwischen Gehirn und Rückenmark dar und ist für die Steuerung lebenswichtiger Funktionen wie Atmung, Herzfrequenz und Blutdruck verantwortlich.
Die graue Substanz im Gehirn besteht in erster Linie aus Nervenzellkörpern, während die weiße Substanz aus den Nervenzellfortsätzen, den Nervenfasern (Axonen), besteht.
Funktionelle Bereiche des Gehirns
Die verschiedenen Anteile der Großhirnrinde übernehmen ganz unterschiedliche Funktionen. Im Großhirn sitzen auf der einen Seite Sprache und Logik, auf der anderen Seite Kreativität und Orientierungssinn.
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In der Hirnrinde - dem äußeren Bereich des Großhirns - sind die Lern-, Sprech- und Denkfähigkeit sowie das Bewusstsein und das Gedächtnis verankert. Hier laufen die Informationen aus den Sinnesorganen zusammen, werden verarbeitet und schließlich im Gedächtnis gespeichert.
Das Gehirn ist in zwei Hemisphären unterteilt, die durch den Balken (Corpus callosum) miteinander verbunden sind. Jede Hemisphäre ist für bestimmte Funktionen zuständig:
- Linke Hemisphäre: Verantwortlich für rationale, logische und analytische Prozesse. Sie steuert die rechte Körperhälfte.
- Rechte Hemisphäre: Verantwortlich für emotionale, intuitive und kreative Prozesse. Sie steuert die linke Körperhälfte.
Die rechte Gehirnhälfte (emotionale Ebene) enthält u. a. das Vorstellungsvermögen, die Gefühle, die Intuition, die Kreativität und die Spontanität. Die linke Gehirnhälfte (rationale Ebene) enthält u. a. die Logik, die Sprache, die Analyse und die Kontrolle.
Die Bedeutung von Emotionen und rationalem Denken
Treffen wir z. B. zum ersten Mal einen anderen Menschen, so finden wir ihn/sie nett, sympathisch oder auch nicht. Wir reagieren emotional. Der Versuch, beim Kennenlernen einer anderen Person im Kopf eine rationale Pro-Contra-Liste zu erstellen und dann zu entscheiden, ob man die Person sympathisch findet, hat in der Praxis nie funktioniert.
Wollen wir unsere Kunden binden, wollen wir, dass unser Gegenüber bei uns etwas kauft, eine Mitgliedschaft abschließt oder uns z. B. empfiehlt, so müssen wir ihn emotional ansprechen.
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Ein der bekanntesten Kommunkationstrainerinnen, Vera Birkenbiehl, hat auf dieser Grundlage das sogenannte „Visualierungsverfahren“ entwickelt. Dies hilft z. B. in der Dienstleistung oder auch privat, sich besser Namen von Kunden oder auch Geschäftspartnern zu merken. Dabei wird jeweils der Name des Gegenübers mit einem Bild in Verbindung gebracht.
Daher versucht der Profi möglichst immer positive „somatische Marker“ in Form positiver Bilder zu setzen, die dann ein Wohlgefühl auslösen und z. B. die Kaufbereitschaft erhöhen. Ist das Bild oder die Situation negativ, gibt das Gehirn dies als negatives Gefühl an den Menschen weiter und warnt ihn. Ist das Bild oder die Situation positiv, wird dies als positves Gefühl, bzw. als Motivation an den Menschen weitergegeben.
Wenn möglich, setzt oder stellt sich der Kommunikationsprofi immer im direkten Gespräch so hin, dass er dem Gegenüber idealerwiese ins linke Ohr spricht, um noch optimaler die rechte Gehirnhälfte anzusprechen. Im Lehrgang Kommunikationstrainer/in optimieren die Teilnehmenden ihr individuelles Kommunikationsverhalten und kommunizieren dadurch effektiver und erfolgreicher, z. B. im Kundengespräch.
Neuroplastizität und Lernen
Das Gehirn ist ein dynamisches Organ, das sich ständig verändert und anpasst. Diese Fähigkeit wird als Neuroplastizität bezeichnet. Durch Lernen und Erfahrung können neue Verbindungen zwischen Nervenzellen entstehen und bestehende Verbindungen verstärkt oder geschwächt werden.
Das Limbische System regelt das Affekt- und Triebverhalten und dessen Verknüpfungen mit vegetativen Organfunktionen. Zwei wichtige Teilbereiche innerhalb des limbischen Systems sind die Amygdala (Mandelkern) und der Hippocampus:
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- Amygdala: Spielt eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung von Emotionen, insbesondere Angst und Furcht.
- Hippocampus: Ist der Arbeitsspeicher unseres Gehirns und die Schaltstelle zwischen dem Kurz- und dem Langzeitgedächtnis.
Gehirnforschung und ihre Bedeutung
Die Neurowissenschaften haben in den letzten Jahrzehnten enorme Fortschritte gemacht. Neue Technologien wie die Magnetresonanztomographie (MRT) und die Elektroenzephalographie (EEG) ermöglichen es, die Aktivität des Gehirns in Echtzeit zu beobachten und die neuronalen Grundlagen von Verhalten und Kognition zu untersuchen.
Das Human Brain Project hat zum Ziel, das gesamte Wissen über das menschliche Gehirn zusammenzufassen und mittels computerbasierter Modelle und Simulationen nachzubilden. Als Ergebnis werden auch neue Erkenntnisse über ZNS-Erkrankungen erwartet.
Zu einer besseren Klassifikation, Diagnose und Therapie von Erkrankungen des Gehirns beizutragen, ist das Ziel klinischer Forschung. Das geschieht auf Grundlage eines immer besseren Verständnisses der komplexen Organisation der etwa 86 Milliarden Nervenzellen, ihrer Verbindungen und Mechanismen der Signaltransduktion.
Ein Kern des Projekts ist der „HBP-Gehirnatlas“, ein multimodales 3D-Modell, das in bisher nicht dagewesener Auflösung und Detailtiefe Informationen über den jeweils interessierenden Bereich des Gehirns verfügbar machen wird - von der Zell- oder Rezeptorarchitektur über Genexpression bis zur Konnektivität und zu funktionellen Aktivitätsmustern.
JuBrain ist ein zytoarchitektonischer Atlas, der auf einer Klassifikation mikrostrukturell unterscheidbarer Hirnareale in 10 Post-mortem-Gehirnen basiert. Arealgrenzen wurden dabei beobachterunabhängig durch algorithmenbasierte Bildauswertung lokalisiert und Wahrscheinlichkeitskarten erstellt, um die Intervariabilität abzubilden.
BigBrain ist eine 3D-Rekonstruktion eines menschlichen Gehirns aus über 7 400 einzelnen Gewebeschnitten mit einer Auflösung von 20 μm. Es erlaubt somit eine ortsgetreue Abbildung von Daten innerhalb von Hirnarealen und kortikalen Schichten.
Die Integration von umfangreichen neurowissenschaftlichen und klinischen Daten in den Atlas soll dazu beitragen, neue Erkenntnisse der verschiedenen Organisationsebenen des Gehirns zu erreichen.
Evolution des Gehirns
Der Neokortex ist in sechs neuronale Schichten und viele funktionale Bereiche gegliedert. Sie bilden die strukturelle Grundlage für die Verarbeitung sensomotorischer Reize und viele unserer intellektuellen Fähigkeiten. Im Lauf der Evolution hat das menschliche Gehirn verschiedene Veränderungen hervorgebracht, zu denen zum Beispiel ein starkes Größenwachstum und eine besondere Faltung des Neokortex gehören.
Ein Forschungsteam um Dr. Tran Tuoc aus der Abteilung Humangenetik der Medizinischen Fakultät der Ruhr-Universität Bochum (RUB) hat einen wichtigen Faktor identifiziert, der im Verlauf der Evolution zu dieser Gehirnentwicklung geführt haben könnte: die sogenannte H3-Acetylierung basaler Vorläuferzellen von Nervenzellen.
„Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass die sogenannte Histone H3 lysine 9 Acetylation, kurz H3K9ac, bei den basalen Vorläuferzellen von Mäusen gering ausgeprägt, bei menschlichen Zellen jedoch stark ausgeprägt ist“, berichtet Tran Tuoc. Erhöhten die Forschenden im Experiment die Acetylierung von Mäusenervenzellen, regte das deren Vermehrung an, was zu einem Wachstum und einer Faltung des normalerweise glatten Mäusekortex’ führte.
Herausforderungen und zukünftige Forschung
Trotz der enormen Fortschritte in den Neurowissenschaften gibt es noch viele offene Fragen. Ein zentrales Problem ist die Verknüpfung der verschiedenen Ebenen, auf denen wir Gehirn, Verhalten und Kognition untersuchen.
Die Kluft zwischen den zellphysiologischen Prozessen auf der einen Seite und der globalen funktionellen Architektur des Gehirns auf der anderen stellt eine große Herausforderung für die Zukunft dar. Neue, viel versprechende Methoden müssen uns den faszinierenden Kosmos auf dieser "mittleren Ebene" erst noch erschließen.
Die quantitative und räumliche Vermessung der neuronalen Netzwerke des Gehirns ist eine der wichtigsten Aufgaben der Neurowissenschaft und einer der unerlässlichen Schritte auf dem Weg zu einem Verständnis der Funktionsweise des Gehirns.
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