Gehirnfunktion und der Streifenkörper: Eine umfassende Betrachtung

Einführung

Das menschliche Gehirn ist ein komplexes Organ, dessen Funktionsweise stetig erforscht wird. Ein wichtiger Bestandteil dieses Organs sind die Basalganglien, eine Gruppe von Kernen, die tief im Inneren des Gehirns liegen. Innerhalb der Basalganglien spielt der Streifenkörper, auch bekannt als Striatum oder Corpus striatum, eine zentrale Rolle. Dieser Artikel beleuchtet die Struktur, Funktion und mögliche Störungen des Streifenkörpers im Kontext der Gehirnfunktion.

Was sind die Basalganglien?

Die Basalganglien sind Ansammlungen grauer Substanz im Inneren der Hirnhemisphären, die als graue Kerne bezeichnet werden. In jeder Hemisphäre gibt es seitengleich diese Kerne. Die Basalganglien sind eine Gruppe Großhirn- und Zwischenhirnkerne aus grauer Substanz. Weil sie unter anderem für Bewegungsabläufe wichtig sind, zählen sie zum extrapyramidalmotorischen System. Die Basalganglien erhalten ihre Impulse sowohl von der Großhirnrinde als auch aus der Peripherie.

Bestandteile der Basalganglien

Zu den wichtigsten Kernen der Basalganglien gehören:

• Nucleus caudatus (Schweifkern): Der Nucleus caudatus (Schweifkern) ist bogenförmig gekrümmt mit einem dicken Kopf und einem sich verjüngenden Schweif, der am Seitenventrikel entlang verläuft und diesen begrenzt. Der Kopf bildet die seitliche Wand des Vorderhorns des Seitenventrikels.

• Nucleus lentiformis (Linsenkern): Der Nucleus lentiformis (Linsenkern) besteht aus zwei Teilen: Putamen und Globus pallidus (oder Pallidum):

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  • Das Putamen (Schale) ist der äußere Teil des Nucleus lentiformis. Er ist rotbraun gefärbt und größer als das Pallidum, das er schalenartig umgibt.
  • Der Globus pallidus („heller Kern“) verdankt seinen Namen seiner schwachen, gelbgrauen Färbung. Er ist in einen inneren und einen äußeren Teil gegliedert.

• Striatum (Streifenkörper): Beide Kerne bilden das Striatum. Der Nucleus lentiformis liegt neben dem Nucleus caudatus und ist von diesem durch eine Kapsel nahezu vollständig getrennt. An der vorderen Seite hängen die beiden Kerne jedoch zusammen und am hinteren Ende gibt es graue Verbindungsstreifen. Wegen dieser Streifen werden beide Kerne zusammen als Streifenkörper, Corpus striatum, oder auch Striatum, bezeichnet.

• Nucleus accumbens: Ein weiterer Kern der Basalganglien ist der Nucleus accumbens, der eine Verbindung zwischen Putamen und Nucleus caudatus herstellt. Auch er besteht aus einer Kern- und einer Schalenregion.

• Substantia nigra: Die Substantia nigra sind graue Kerne im Mittelhirn, die unter anderem mit dem Großhirn und dem Pallidum verbunden sind. Die Zellen bilden zusammen mit anderen Bereichen ein sogenanntes Schwarzes System.

Der Streifenkörper (Striatum): Schaltzentrale der Basalganglien

Das Striatum ist das oberste Zentrum des extrapyramidalmotorischen Systems. Hier laufen die Impulse, die vom Thalamus kommen und jene, die von den vegetativen Zentren des Zwischenhirns kommen, zusammen und verbinden so die Reize, die aus der Umwelt kommen mit denen, die aus dem Körper stammen.

Das Striatum (Synonyme: Corpus striatum, Streifenkörper) ist ein subkortikales Kerngebiet und stellt den obersten Teil, also quasi den “Eingang” der Basalganglien dar. Das Striatum ist die größte Einzelstruktur der Basalganglien.

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Anatomische Merkmale

Der Streifenkörper ist tatsächlich erkennbar gestreift. Er gilt als Input-​Bereich der Basalganglien, hier beginnt die komplexe Verschaltung einer gezielten Bewegung. Streifen im KopfNucleus caudatus und Putamen sind über zahlreiche streifenförmige Zellbrücken miteinander verbunden. Zum Streifenkörper verlaufen wichtige Afferenzen aus Kortex, Thalamus und Substantia nigra. Zusätzlich erhält der Nucleus accumbens zahlreiche Afferenzen aus dem Limbischen System. Eine Degeneration / Atrophie des Striatums führt darüber hinaus zu Bewegungsstörungen. Schließlich ist der Streifenkörper auch beim Morbus Parkinson beteiligt.

Funktion des Striatums

Das Striatum dient der Regulation der Willkürmotorik, es ist das „Input-Element“ im komplexen System der Basalganglien. Das Striatum gehört zu den Basalganglien und steuert die Motorik. Es übt seine Wirkung aus, indem es andere hemmende Zentren hemmt - weshalb seine Aktivierung insgesamt aktivierend wirkt.

Die Basalganglien leiten physiologische und kognitive Prozesse ein. Sie hemmen die spontane Aktivität des Organismus, indem sie auswählen, was für ihn von größter Bedeutung ist. Die wichtigen Prozesse werden enthemmt, unwichtige werden gehemmt. Die Basalganglien erhalten ihre Informationen aus allen Bereichen der Hirnrinde (Kortex) und geben Informationen weiter über den Thalamus zum prämotorischen und frontalen Kortex. Dieser Weg dient der schnellen und koordinierten Regulation von Abläufen unbewusster, automatisierter, feinmotorischer Bewegungen.

Das Striatum regelt alle Reaktions- und Ausdrucksbewegungen, die nicht über die Großhirnrinde gehen. Dazu gehört alles, was zur Mimik und Gestik gehört. Verbindungen über den Nucleus caudatus zum Frontalhirn dienen einer abstrakten Planung, die nicht unmittelbar zu Bewegungen führt. Zellaktivitäten im Globus pallidus sind zuständig für den Kraftaufwand und die Richtung einer Bewegung.

Rolle bei der Motorik

Was bedeutet das zum Beispiel für den Griff zu einem Glas? Nun, seine Eingänge erhält das Striatum von Neuronen der motorischen Zentren des Cortex: Dort entsteht ein Handlungsplan. Die Axone dieser corticalen Neurone verwenden Glutamat als Neurotransmitter und üben so einen erregenden Einfluss auf die Nervenzellen des Striatums aus. Man könnte vereinfachend sagen, dass es die motorische „Absicht“ des Cortex - die Greifbewegung - integriert, sie „einsammelt“, bevor sie zur tatsächlichen Ausführung kommt. Die Nervenzellen des Striatums, die solcherart in Erregung versetzt werden, sind die Stachelneurone, benannt nach den feinen Strukturen auf ihren Dendriten. Und eben dort enden die erregenden Fasern aus dem Cortex. Doch noch wird nicht zum Glas gegriffen. Die Stachelneurone ihrerseits sind nämlich inhibitorische, hemmende Nervenzellen. Ihre Axone ziehen hauptsächlich zu zwei anderen Kerngebieten: der Substantia nigra, dem schwarzen Kern, und zum Globus pallidus, dem bleichen Kern, wo sie GABA, einen hemmenden Neurotransmitter freisetzen. Das klingt kompliziert. Und es wird komplizierter, denn die Substantia nigra sendet ihre Axone zurück in das Striatum. Diese Axone verwenden Dopamin als Neurotransmitter, das nun wieder hemmend auf die Stachelzellen wirkt. Die Hemmung einer Hemmung aber ist eine Erregung. Ginge das nicht einfacher? Scheinbar nicht, denn was ohne diese positive Rückkopplungsschleife durch die Substantia nigra geschieht, sehen wir, wenn deren Neurone untergehen und kein Dopamin mehr im Striatum ankommt. Die Folge ist eine gestörte Motorik, genauer eine „Hypokinese“: Die Bewegungen des Körpers werden „kleinteilig“, die Schritte „trippelig“, das Gesicht „maskenhaft“, ganz allgemein tritt eine Bewegungsarmut auf. All diese Symptome zeigen sich bei Morbus Parkinson, der - neben vielem anderen - auch die dopaminergen Zellen der Substantia nigra zerstört. Auf den Griff zum Glas wirkt sich das so aus, dass die Bewegung darauf zu verlangsamt erfolgt und die Hand in charakteristischer Weise zittert. Ist das Ziel erreicht, kann ganz normal getrunken werden. Über den Globus pallidus, den anderen Zielkern des Striatums, werden die in der Schleife zwischen Substantia nigra und Striatum „errechneten“ Signale an das motorische System weitergeleitet.

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Rolle im Belohnungssystem

Der Nucleus accumbens ist ein wesentlicher Teil des Belohnungssystems des Gehirns und damit wichtig für die Entstehung von Sucht. Hier befinden sich viele Dopaminrezeptoren, deren Stimulation durch stimulierende, entspannende oder schmerzlindernde Wirkung ein Glücksgefühl auslösen. Durch Drogen wie Opiate, Cannabis (THC), Kokain oder Aufputschmittel wie Amphetamine werden diese Rezeptoren erregt. Von dort werden Informationen an das limbische System und den Hypothalamus weitergegeben, wo sie verarbeitet werden und eine vegetative Reaktion hervorrufen.

Wie gesagt, Caudatus und Putamen scheinen zerrissen. Doch bei aller Zerrissenheit treffen sie sich doch am vorderen, unteren Bereich des Striatums und verschmelzen. Dieser Abschnitt wird als Fundus striati („Boden des Striatums“) oder als Nucleus accumbens septi bezeichnet - septi, weil er nahe dem Septum liegt. Der Nucleus accumbens zeichnet sich durch intensive Eingänge des limbischen Systems aus und stellt damit ein Bindeglied zwischen Emotion und Motorik dar. Er gilt als Teil des Belohnungssystems und wurde in den Medien aufgrund seiner Aktivierung durch Essen, einige suchterzeugende Drogen und sogar Geld schon mal als „G-Punkt” des Gehirns bezeichnet. Das ist ein wenig übertrieben.

Botenstoffe im Striatum

Die wichtigsten Transmitter in den Basalganglien sind:

• Dopamin: ein erregender Neurotransmitter; das „Glückshormon“
• Azetylcholin: ein Transmitter, der sowohl im zentralen als auch im peripheren Nervensystem eine zentrale Rolle spielt
• Gamma-Amino-Buttersäure (GABA): der wichtigste hemmende Neurotransmitter im Zentralnervensystem

Erkrankungen und Störungen des Striatums

Erkrankungen oder Schädigungen der Basalganglien rufen in erster Linie Bewegungsstörungen hervor - im Sinne einer Dystonie oder Hyperkinese. Eine Dystonie äußert sich durch eine unwillkürliche Kontraktion von Muskeln, was zu „verrenkten“ Haltungen und Fehlstellungen einzelner Körperteile führt. Dazu gehören zum Beispiel ein spastischer Schiefhals (Torticollis spasticus) - eine nach seitwärts gewendete, fixierte Fehlhaltung des Kopfes. Ein Ausfall der Impulse, die vom Striatum kommen, führt zu einer Erstarrung der Mimik und einer allgemeinen Bewegungsarmut durch den Ausfall von automatisierten Bewegungen. Wenn zum Beispiel Körperstellungen passiv herbeigeführt werden, kommt es zu einem Erstarren in dieser Haltung.

Störungen der Basalganglien bedingen auch psychische Erkrankungen wie Zwangsstörungen, Depression und Angststörungen.

Chorea Huntington

Eine Zerstörung des Striatum führt zu Chorea Huntington. Diese erbliche chronischen Erkrankung beginnt mit einer krankhaft gesteigerten Bewegungsaktivität (Hyperkinese), Grimassieren und verwaschener Sprache. Kau- und Schluckbewegungen fallen den Betroffenen mit der Zeit immer schwerer.

Ballismus

Eine seltenere Form der Hyperkinese ist der Ballismus. Betroffene führen unkontrollierte Schleuderbewegungen aus. Die Ursache sind Störungen im Globus Pallidus infolge von Durchblutungsstörungen oder Blutungen im Gehirn (Schlaganfall). Hirntumore oder Metastasen in den Basalganglien können dieses Krankheitsbild ebenfalls hervorrufen.

Parkinson-Syndrom

Auch das Parkinson-Syndrom entsteht durch degenerative Prozesse in den Basalganglien. Wenn Dopamin-produzierende Zellen zerstört sind, führt dies zu einem Dopaminmangel an den Rezeptoren. Die Folge sind Muskelstarre, Bewegungslosigkeit und Muskelzittern.

Der Gennari-Streifen und seine Rolle

Auch im Gehirn von Geburt an blinder Menschen bildet sich in der Sehrinde der so genannte Gennari-Streifen und degeneriert trotz fehlender Sehinformation nicht. Das stellten Forscher um Robert Trampel vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften mit Hilfe der Magnetresonanztomografie fest. Der etwa 0,3 Millimeter dicke Strang von Nervenfasern ist demnach nicht nur für optische Informationen zuständig. Bei Blinden verarbeitet er möglicherweise in erhöhtem Maße taktile Reize. Das könnte zu einer Schärfung des Berührungssinns beitragen und etwa das schnelle Lesen von Braille-Schrift unterstützen.

Der Gennari-Streifen durchzieht als gut sichtbare Linie die graue Substanz in der primären Sehrinde im visuellen Kortex des Gehirns. Das kann jedoch, wie sich nun zeigte, nicht die einzige Funktion des Gennari-Streifens sein: Bei einer Magnetresonanztomografie-Studie mit extrem hoher Auflösung fanden ihn die MPI-Forscher im Gehirn geburtsblinder Menschen. „Die Hirnstruktur verarbeitet also zumindest nicht ausschließlich visuelle Reize, sondern muss in der Lage sein, auch andere Aufgaben zu übernehmen“, sagt Derek Ott, einer der Ko-Autoren der Studie. Einiges spreche dafür, dass der Gennari-Streifen zu einer Schärfung des Berührungssinns beitragen könnte. Denn gerade die Region, in der sich der Streifen befindet, weist - wie bereits bekannt ist - bei Blinden während des Braille-Lesens eine erhöhte Aktivität auf. Eine wichtige Funktion hat der Gennari-Streifen möglicherweise bereits in den ersten Lebensjahren, vermutet Robert Turner, der Leiter der Abteilung Neurophysik. Bei blinden Menschen nutzt das Gehirn taktile und akustische Reize, um auch ohne visuelle Informationen eine ungefähre räumliche Vorstellung von der Umwelt zu erzeugen. Der Gennari-Streifen könnte dafür eine Rolle spielen und später die Feinwahrnehmung von Berührungsreizen unterstützen, die beim Braille-Lesen besonders gefordert ist.

Selbst von Geburt an blinde Menschen haben aktive Sehnerven. Statt optische Informationen zu verarbeiten werden damit die Tastsinne geschärft. Ein Forscherteam um den Neurophysiker Robert Trampel vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig fand heraus, dass sich auch bei geburtsblinden Menschen der sogenannte Gennari-Streifen bildet. In diesem Hirnbereich werden visuelle Wahrnehmungen weiterverarbeitet. Dieses etwa 0,3 Millimeter dicke Nervenfaserband sei bei Blinden genauso stark ausgeprägt wie bei sehenden Menschen, teilte das Institut jetzt mit.

Bisher sei nie genauer erforscht worden, warum sich der Gennari-Streifen bildet und was sein Funktion ist, erklärte Trampel. „Vermutet wurde naheliegenderweise ein Zusammenhang mit dem Sehen. Das kann jedoch, wie sich nun zeigte, nicht die einzige Funktion sein.“ Die Forscher hatten blinde und sehende Menschen mittels einer Kernspintomographie untersucht. Bei den Blinden wies die Region um den Streifen im hintersten Teil des Großhirns eine erhöhte Aktivität auf, während sie die Brailleschrift lasen.

Weitere Studien sollen demnächst genauere Informationen über die Arbeit des vielseitigen Nervenbündels liefern. Bei blinden Menschen nutzt das Gehirn taktile und akustische Reize, um auch ohne visuelle Informationen eine ungefähre räumliche Vorstellung von der Umwelt zu erzeugen. Der Gennari-Streifen könnte dabei eine besondere Rolle spielen.

Die Großhirnrinde (Cortex cerebri)

Dieses charakteristische Bild des Gehirns hat auch jeder Nicht-Anatom im Kopf: ein helmförmiges Gebilde, die Oberfläche von Windungen und Furchen durchzogen. Dieser äußerste Teil des Gehirns - gut geschützt vom Schädelknochen und der darunterliegenden Hirnhaut - ist der Cortex cerebri, die Großhirnrinde. Prof. Dr. Die Rinde des Großhirns - der Cortex cerebri - bedeckt fast das gesamte von außen sichtbare Gehirn. Sie ist stark gefaltet und durchzogen von zahlreichen Furchen, wodurch voneinander abgrenzbare Bereiche entstehen. Jede Großhirnhälfte (Hemisphäre) gliedert sich in vier von außen sichtbaren Lappen, die Lobi: den Stirnlappen (Frontallappen), Scheitellappen (Parietallappen), Schläfenlappen (Temporallappen) und Hinterhauptslappen (Okzipitallappen). Hinzu kommt der Insellappen (Lobus insularis), der tief in der seitlichen Großhirnfurche verborgen liegt und von außen nicht sichtbar ist. Etwa 90 Prozent des Cortex bestehen aus dem evolutionär jungen Neocortex, der durchgehend aus sechs Zellschichten aufgebaut ist. Das Großhirn mit seinen beiden Hemisphären und dem sie verbindenden Balken (Corpus callosum ist der entwicklungsgeschichtlich jüngste und größte Teil des Gehirns. Es macht etwa 85 Prozent der gesamten Gehirnmasse aus. Zieht man das innen Großhirnmark - vor allem bestehend aus Nervenfasern und den darin eingebetteten Basalganglien (Nuclei basales) - ab, bleibt die Großhirnrinde, eine zwei bis fünf Millimeter dicke Schicht, die als graue Substanz bezeichnet wird. Sie ist reich an Nervenzellkörpern, die ihr eine rotbraune bis graue Farbe verleihen. Schätzungen gehen von etwa 17 Milliarden Nervenzellen (Neuronen) in der menschlichen Großhirnrinde aus; Individuelle Unterschiede zwischen Frauen und Männern hängen vor allem mit der im Durchschnitt größeren Gehirn- und Körpergröße von Männern zusammen - sie erlauben keinesfalls Rückschlüsse auf geistige Fähigkeiten. Und um die geht es: Im Cortex entsteht aus den Signalen der Sinnesorgane und vorgeschalteter Hirnregionen ein zusammenhängender Eindruck der Umwelt. Zudem kann er Informationen speichern und bildet damit die biologische Grundlage unseres Gedächtnisses.

Evolutionäre Entwicklung des Cortex

Die typische Struktur des Cortex hat sich in der Stammesgeschichte der Säugetiere langsam zu seiner heutigen Form entwickelt. Zunächst entstand der für Geruchswahrnehmung zuständige Teil - er heißt daher Paleocortex, also alter Cortex. Ebenfalls sehr früh entstand der so genannte Archicortex, der oft zum limbischen System gezählt wird. Beim Menschen umfasst er Hirnrindenteile, die für emotionale Reaktionen zuständig sind, das Verhalten für Arterhaltung und Fortpflanzung. Dazu kommt der Hippocampus, der für das Gedächtnis und räumliche Orientierung von zentraler Bedeutung ist. Diese „alten“ Areale machen jedoch nur etwa ein Zehntel der Großhirnrinde aus. Die übrigen 90 Prozent bilden den Neocortex. Mit der zunehmenden Entwicklung und Verfeinerung der Sinne bei den Säugetieren - dazu gehören nicht nur Auge, Ohr und Geschmacksorgane, sondern auch die Sinnesrezeptoren in Haut, Schleimhaut und Muskulatur sowie die Netzhaut und das Innenohr mit Hör- und Gleichgewichtssystem - wurde auch der Neocortex immer komplexer. Er umfasst neben motorischen Feldern zur Steuerung gezielter Bewegungen vor allem große Anteile des sogenannten Assoziationscortex. Im Assoziationscortex werden Informationen aus den vielen Sinnessystemen zu einem umfassenden Bild der Welt zusammengefügt, hier werden auch unsere Aufmerksamkeit und Aktivität geregelt. Dabei verarbeitet der Assoziationscortex nicht nur Sinneseindrücke, die von außen ins Gehirn gelangen, sondern bezieht auch innere Prozesse mit ein - etwa Erinnerungen, Erwartungen oder Gedanken. Auf diese Weise entsteht ein inneres Weltmodell, das unsere Wahrnehmung lenkt und es uns ermöglicht, die Außenwelt im Licht unserer Erfahrungen und Ziele zu interpretieren. Die Rinde konnte dabei nicht beliebig wachsen, denn das Schädelvolumen ist begrenzt. Stattdessen legte sie Falten: Windungen (Gyri) und Furchen (Sulci bzw. Fissurae). Ähnlich wie beim zusammengeknüllten Geschirrtuch in einem Glas entsteht so viel Oberfläche auf kleinem Raum - ein Trick der Evolution, um trotz des begrenzten Schädelvolumens genug Platz für die vielfältigen Aufgaben des Cortex zu schaffen. Das Schädelvolumen seinerseits muss minimiert werden, da aufgrund der Weite der weiblichen Geburtswege nur ein beschränkter Raum zur Verfügung steht.

Zytoarchitektonik des Neocortex

Unter dem Mikroskop zeigt der Neocortex einen typischen sechsschichtigen Aufbau. Je nach Region variiert die genaue Ausprägung dieser Schichten und ist charakteristisch für bestimmte Rindenfelder. Die älteren Teile des Cortex besitzen dagegen nicht sechs, sondern eine andere Anzahl von Schichten - meist drei bis fünf. Diese zelluläre Organisation bezeichnet man als Zytoarchitektonik. Für eine grobe Orientierung lassen sich die großen Furchen und Lappen heranziehen. Eine präzisere Gliederung geht jedoch auf die Arbeiten von Korbinian Brodmann sowie Cecile und Oskar Vogt zurück. Brodmann unterschied anhand der Feinheiten im zellulären Aufbau beim Menschen 52 Felder, die bis heute als Brodmann-Areale bekannt sind. Manche Darstellungen nennen andere Zahlen, da einzelne Felder anfangs nicht eindeutig abgegrenzt waren. In der modernen Forschung wurden Brodmanns Felder zudem weiter differenziert oder zusammengefasst. Obwohl Brodmann seine Areale ausschließlich nach dem zellulären Aufbau beschrieb, lassen sich vielen von ihnen bestimmte Funktionen zuordnen. Lange Zeit galt dies als Beispiel für das Prinzip „form follows function“ - die Form bestimmt die Funktion. Heute wird jedoch diskutiert, ob es nicht auch umgekehrt sein könnte: dass funktionelle Netzwerke die Struktur prägen.

Funktionelle Organisation des Cortex

Ob wir etwas hören, sehen oder auf andere Art bewusst wahrnehmen: Die Signale aus den verschiedenen Sinnesorganen landen im Cortex. Doch wie genau funktioniert das? Eingehende Signale werden von Nervenzellen im Thalamus umgeschaltet und an entsprechende Rindenregionen weitergeleitet. Im Falle des Sehens etwa wird die primäre Sehrinde im Okzipitallappen aktiv. Sie verarbeitet die visuellen Signale und leitet sie an Rindenregionen weiter, die komplexe Leistungen wie die Wiedererkennung von Gegenständen oder Gesichtern ermöglichen. Primäre somatosensorische Felder im Scheitellappen nehmen die Sinnesinformation über Berührung, Vibration, Druck, Dehnung oder Schmerz auf, verarbeiten sie und leiten sie an „höhere“ Rindenfelder weiter, wo dann zum Beispiel aus der Berührung eines Gegenstandes eine Vorstellung über dessen Form entsteht. Analoges gilt für das Hören: Aus der Wahrnehmung unterschiedlicher Schallfrequenzen in der primären Hörrinde im Schläfenlappen kann die Wahrnehmung einer Melodie oder Sprache in „höheren“ Rindenfeldern entstehen. Wie die sensorischen Zentren für Sinneseindrücke zuständig sind, gibt es für die Steuerung von Bewegungen die motorischen Zentren. Dort lassen sich bestimmten Körperteilen, sogar einzelnen Muskelgruppen und Bewegungen, Areale zuordnen - etwa der rechten Hand ein Bereich im linken Frontallappen.

Auswirkungen von Cortex-Schädigungen

Aus den vielfältigen Funktionen der Großhirnrinde ergeben sich die möglichen Folgen örtlicher Verletzungen und Ausfälle. Ist das primäre Sehzentrum betroffen, besteht Blindheit trotz funktionierender Augen; fallen bestimmte „höhere“ Rindenfelder aus, sieht der Mensch zwar, erkennt aber je nach Lokalisation der Störung nicht Gesichter, Farben oder Bewegungen. Bei einer Schädigung des hinteren Drittels der unteren Windung im Frontallappen, dem Broca-​Zentrum, wird die Fähigkeit zu sprechen geschädigt. Und Läsionen im vorderen Teil des Frontallappens führen zu Persönlichkeitsveränderung und Verminderung der intellektuellen Fähigkeiten. Den einzelnen Funktionen lassen sich also Areale des Cortex zuordnen - die allerdings niemals losgelöst und allein für sich aktiv werden, sondern in komplexer Weise mit anderen Arealen und anderen Teilen des Gehirns verschaltet sind. Neuere Studien zeigen etwa eine verblüffende Interaktion aus Feedforward und Feedback zwischen dem visuellen Thalamus und unterschiedlichen Schichten des primären visuellen Cortex. Diese Interaktion ist so detailliert, dass man im Grunde beide als ein System betrachten muss. Ob es also darum geht, einen Text wie diesen zu entziffern und zu verstehen, oder um andere höhere mentale Funktionen: Zuständig ist der Cortex, die äußerste Schicht unserer zwei Großhirnhälften. Hier werden Sinneseindrücke verarbeitet, Informationen gespeichert, hier denken wir nach und entwickeln Pläne, hier steuert unser Gehirn Handlungen wie Gehen, Sprechen oder Schreiben, hier entsteht unser Bewusstsein.

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