Das menschliche Gehirn ist ein faszinierendes Organ, das in zwei Hälften unterteilt ist, die als Hemisphären bezeichnet werden. Obwohl unser Gehirn symmetrisch aufgebaut ist, sind die Aufgaben so auf beide Gehirnhälften verteilt, dass sie sich ergänzen. Die linke und rechte Hemisphäre des Gehirns sind durch den Balken (Corpus callosum) miteinander verbunden. Dieser Artikel beleuchtet die Definition von Hirnhemisphären, ihre spezialisierten Funktionen, Unterschiede und die Konsequenzen von Schädigungen oder Störungen in einer der Hemisphären.
Was ist eine Hemisphäre?
Als Hemisphäre bezeichnet man in der Anatomie die linke und die rechte Hälfte des Gehirns. Das Wort „Hemisphäre“ beschreibt in der Geographie und in der Astronomie eine Hälfte der Erde. Wörtlich übersetzt bedeutet der Begriff „Halbkugel“. Jede Hemisphäre besteht wiederum aus verschiedenen anatomischen Strukturen und Regionen, welche für diverse kognitive Funktionen verantwortlich sind. Die Oberfläche der Gehirnhemisphären ist mit Windungen und Furchen bedeckt, welche man in der medizinischen Fachsprache als Gyri und Sulci bezeichnet. Diese Windungen und Furchen vergrößern die Oberfläche des Gehirns, wodurch mehr Neuronen und synaptische Verbindungen auf kleinem Raum wirken können. Das Gehirn ist in ein Großhirn und ein Kleinhirn gegliedert. Dementsprechend spricht man sowohl von den Großhirn- als auch den Kleinhirnhemisphären.
Spezialisierung der Hemisphären
Zwar ist unser Gehirn symmetrisch gebaut, doch sind die Aufgaben so auf beide Gehirnhälften verteilt, dass sie sich ergänzen. Die linke Hälfte denkt logisch, abstrakt und analytisch, die rechte bildhaft, gefühlsbetont und schöpferisch.
Die rechte Hemisphäre
Die rechte Hemisphäre ist spezialisiert auf:
- Gefühlsmäßiges Denken
- Konkretes Denken
- Anfassen und Begreifen
- Ganzheitliches Arbeiten
- Integrieren
- Musik, Geräusche
- Farben, Gerüche
- Formen, Bilder, Gestalten
- Räumliches Nebeneinander
- Sehen, Fühlen, Deuten und Verstehen
- Intuition, Kreativität
Die rechte Gehirnhälfte steuert mehr die Intuition, Kreativität, Symbole und Gefühle. Diese Gehirnhälfte wird durch Metaphern aktiviert, durch die beim Zuhörer eigene, dazu passende Bilder, Symbole, Melodien oder Gerüche entstehen können. Die rechte Hemisphäre ist nicht nur im Erkennen von Gesichtern überlegen und für Sprachmelodie (Prosodie) zuständig, sie scheint auch für die Wahrnehmung und das Äußern negativer Gefühle, wie Trauer, Ekel und Angst, besonders "geeignet" zu sein, während positive Gefühle eher zu verstärkter Hirnaktivität links führen.
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Die linke Hemisphäre
Die linke Hemisphäre ist spezialisiert auf:
- Logisches Denken
- Abstraktes Denken
- Bildung von Begriffen
- Analytisches Arbeiten
- Analysieren
- Buchstaben, Zahlen
- Schriftbilder
- Einzelheiten, Fakten
- Zeitliches Nacheinander
- Hören, Sprechen, Schreiben und Lesen
- Befolgung von Regeln und Anweisungen
Die linke Gehirnhälfte ist verantwortlich für Sprache, Lesen, Rechnen, Logik, Regeln, Gesetze, Konzentration auf einen Punkt, Analyse, Detail, Wissenschaft, Einzelheiten, Zeitempfinden, Linearität. Die linke Gehirnhälfte ist also für alles zuständig, was im allgemeinen Verständnis als Denken bezeichnet wird. Sie denkt in Sprache, in Begriffen, sie denkt logisch, analytisch.
Zusammenspiel der Hemisphären
Es gibt natürlich nicht den linken und rechten Gehirntyp in Reinkultur, genauso wenig wie rein auditive oder visuelle Lerntypen. Das Zusammenspiel von rechter und linker Gehirnhälfte ist für uns von großer Bedeutung. Das rechte Zentrum lässt uns erst die volle Bedeutung von Sätzen, nicht nur das Gesagte, sondern das Gemeinte verstehen. Beide Hemisphären verfügen über zwei getrennte "Bewußtseine" und Verhaltenseigenheiten. Unmittelbar nach der Hirnspaltung treten häufig zwei miteinander unvereinbare Willenshandlungen auf (eine Hand zieht die Hose rauf, die andere runter).
Messung von Hemisphärenunterschieden
Die Unterschiede zwischen rechter und linker Hirnhemisphäre werden auf mehreren Ebenen gemessen, die nicht immer in einem positiven Zusammenhang zueinander stehen: anatomisch, histologisch-molekular, endokrinologisch-neurochemisch, physiologisch-funktionell (beispielsweise EEG - Elektroenzephalographie, MEG - Magnetoenzephalographie, fMRI - funktionelle MagnetresonanzTomographie) und im Verhalten. Die Untersuchungen zu Verhalten und psychologischen Funktionen haben zweifellos die wichtigsten Resultate erbracht. Auf allen Ebenen wurden Unterschiede zwischen den Hemisphären gefunden, deren funktionelle Bedeutung aber in den seltensten Fällen klar ist.
Evolution und Entwicklung von Hemisphärenunterschieden
Zunächst fällt auf, daß es Hemisphärenunterschiede bei fast allen Säugern und Vögeln für verschiedene Verhaltensleistungen gibt. Menschenaffen beispielsweise weisen wie wir Menschen eine deutliche Überlegenheit der rechten Hemisphäre im Erkennen von Gesichtern auf, sind aber sonst in wenigen Funktionen so stark lateralisiert wie der erwachsene Mensch. Die wenigen Schimpansen, die menschliche Sprache erlernten und später eine Läsion der linken Hirnhemisphäre erlitten, zeigten auch aphasieähnliche Sprachstörungen. Zweifellos haben die Lateralisierungen für verschiedene Verhaltensfunktionen - vor allem für Sprache beim Menschen - ihren Ursprung im aufrechten Gang und der damit verbundenen erhöhten "Reichweite" von Handbewegung und visueller Wahrnehmung. Hemisphärenunterschiede sind also in Anpassung an eine bestimmte ökologische Nische in der Evolution geformte morphologische und funktionelle Spezialisierungen einzelner Hirnareale für bestimmte Funktionen und nicht ein typisches Merkmal menschlicher Gehirne.
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Eine neue Studie zeigt, wie die Hirnhälften beim Lernen von Tönen zusammenarbeiten. Für die Ton-Verarbeitung ist die sogenannte Hörrrinde zuständig, die in beiden Hirnhemisphären liegt und Arbeitsteilung betreibt: So wird Sprache hauptsächlich in der linken Großhirnhälfte und Musik in der rechten Hälfte verarbeitet. Diese Spezialisierung basiert unter anderem auf bestimmten akustisch-physikalischen Parametern von Sprache und Musik: schnelle zeitliche Veränderungen bei Wort- und Satzanfängen oder kontinuierliche Veränderungen der Tonhöhe bei Musikmelodien.
Händigkeit und Hemisphärenasymmetrie
Bevorzugung der rechten Hand und Lokalisation von Syntax und Zeitstrukturen links ist lose miteinander korreliert. 70 Prozent der Linkshänder haben Syntax und expressive Sprache links lokalisiert, 30 Prozent beidseitig, nur wenige Linkshänder zeigen ausschließlich Sprache rechts. Allerdings sind Personen mit frühkindlichen Hirnschädigungen häufiger Linkshänder (Gruppe A-Linkshänder). Testosteron, das männliche Sexualhormon, könnte das Wachstum der linken Hemisphäre beeinträchtigen und Linkshändigkeit und verbesserte Begabung für räumlich-geometrische, aber auch musikalische Funktionen bewirken.
Geschlecht und Hemisphärenasymmetrie
Die - meist kleinen - Unterschiede in bestimmten Fertigkeiten zwischen den Geschlechtern führt man auf Hemisphärenunterschiede zurück. Da aber viele anatomische und histologische Unterschiede zwischen männlichem und weiblichem Gehirn bestehen, ist es höchst problematisch, nur Hemisphärendifferenzen dafür verantwortlich zu machen. Klar ist, daß bei Frauen Sprache weniger lateralisiert ist und die Wortflüssigkeit höher. Frauen erleiden daher bei Schlaganfällen links etwas seltener Aphasien als Männer. Umgekehrt sind Männer bei geometrisch-räumlichen Aufgaben und großen Zielbewegungen begabter; entsprechend häufiger sind diese Funktionen bei Läsionen rechts stärker als bei Männern gestört: Apraxien (Verfehlen von Zielen bei Bewegungen) und unilateraler Neglekt (Ignorieren der linken Körper- und Raumseite) sind ausgeprägter.
Konsequenzen der Hirnspaltung
Die operative Durchtrennung des Corpus callosum (split brain), also aller Verbindungen zwischen den beiden Großhirnhemisphären, ist eine seltene, aber doch insgesamt relativ erfolgreiche Indikation bei manchen sekundär generalisierten Epilepsien, die medikamentös oder psychophysiologisch (zum Beispiel durch Biofeedback) nicht mehr behandelbar sind. Die Konsequenzen des Eingriffes sind nach drei bis vier Wochen bei oberflächlicher Beobachtung des Gesamtverhaltens kaum bemerkbar, bei neuropsychologischer Testung allerdings dramatisch. Projiziert man Bild- oder Sprachmaterial isoliert in eine Hemisphäre, zeigen sich Ergebnisse, die auch an Gesunden in psychologischen Experimenten gefunden wurden: Semantisches Gedächtnis und Sprachverständnis ist bei Rechtshändern in beiden Hemisphären möglich, expressive Sprachäußerung und Syntax nur links perisylvisch. Die rechte Hemisphäre ist bei räumlich-gestalthaften Aufgaben, raschen zielgeleiteten Bewegungen, visueller Daueraufmerksamkeit (Vigilanz), im Erkennen und Äußern von (Sprach-)Melodie überlegen, die linke in allen Aufgaben mit zeitlichsequentiellem Charakter und zeitlich fein abgestuften Bewegungen. Die linke analysiert das Reizmaterial kausal-logisch, die rechte analog-gestalthaft.
Auswirkungen von Schädigungen einer Hemisphäre
Was passiert, wenn die linke Gehirnhälfte (Hemisphäre) ausfällt? Wenn die linke Gehirnhälfte (Hemisphäre) ausfällt, kann dies zu einer Vielzahl von kognitiven, emotionalen und motorischen Beeinträchtigungen führen. Am häufigsten treten jedoch Sprachschwierigkeiten auf, welche regelmäßig zu Störungen in der Worterkennung führen können. Welche Funktion hat die rechte Gehirnhälfte (Hemisphäre)? Die rechte Gehirnhälfte (Hemisphäre) dient in erster Linie der räumlichen Wahrnehmung. Fällt sie aus oder ist beschädigt, ist die Orientierungslosigkeit in der Regel die Folge. Darüber hinaus ist die rechte Hemisphäre an der Ausführung von Kreativität, verschiedener Emotionen und der Verarbeitung von Musik beteiligt.
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Läsionen der linken Hemisphäre enthemmen die rechte und können vermehrt emotionale Katastrophenreaktionen auslösen, Läsionen der rechten mit Euphorie einhergehen. Dieser Unterschied liegt aber sicher nicht daran, daß die Steuerung von Gefühlen kortikal geschieht (die Hirnrinde ist weitgehend "gefühllos"), sondern hängt mit dem unterschiedlichen Zugriff der beiden Hemisphären auf limbische Hirnstrukturen zusammen, die Gefühlsqualitäten vermitteln.
Hemisphärenunterschiede und Krankheit
Eine Vielzahl von neurologischen, psychologisch-psychiatrischen und endokrinen Störungen hängt mit Störungen der Hemisphärenasymmetrie zusammen. Allerdings ist bei wenigen der bisher untersuchten Krankheiten ein ursächlicher Zusammenhang nachgewiesen worden. Aphasien und Apraxien haben wir bereits erwähnt. Diese sind nicht nur bei Frauen, sondern auch bei mehrsprachig aufgewachsenen Personen und Personengruppen mit Bild- und Zeichensprachen - wie in Japan - seltener, da mehrere Hirnregionen über Sprachfunktionen verfügen. Dyslexien (Lesestörungen) entstehen aus frühen Wahrnehmungsstörungen der Lautunterscheidung, bevorzugt im linken Temporallappen.
Besonders interessant, wenn auch schwer zu verstehen, sind Befunde an frühkindlichem Autismus und Schizophrenie. In beiden Fällen lassen sich massive Abweichungen von normalen Aktivierungsmustern bei sprachlichen, motorischen und emotionalen Aufgaben in der Hemisphärenbalance zeigen. Während bei Autisten die linke Hemisphäre bei Sprachleistungen weniger aktiv ist, sie häufig Linkshänder sind und negativer Affekt dominiert, sind sie zeichnerisch und in repetitiver Motorik oft besonders "begabt": Alles deutet auf eine Disinhibition und Übergewicht der rechten nach Beeinträchtigung der linken Hemisphäre hin. Bei Schizophrenien ist die Situation gegensätzlich: massive Aufmerksamkeitsstörungen (rechte Hemisphäre) mit intakter, meist ausufernder Sprachleistung und akustische Halluzinationen (links). Die genannten Befunde bestätigen die Vermutung, daß Störungen der Balance der beiden Hirnhemisphären bei fast allen psychiatrischen und vielen neurologischen Erkrankungen eine Rolle spielen.
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