Dieser Artikel beschreibt die Struktur des Großhirns und seine Zusammenarbeit mit anderen Funktionseinheiten des Zentralnervensystems (ZNS). Das Marklager, ein wesentlicher Bestandteil des Großhirns, spielt eine entscheidende Rolle bei der Informationsübertragung und der Funktion des Gehirns.
Struktur des Großhirns
Das Großhirn, der größte Teil des menschlichen Gehirns, ist in zwei Hälften, die Hemisphären, unterteilt. Diese Hemisphären sind durch den Balken (Corpus callosum) miteinander verbunden, der den Austausch von Informationen zwischen ihnen ermöglicht. Die Oberfläche der Hemisphären ist stark gefaltet und weist Furchen (Sulci) und Windungen (Gyri) auf, was die Oberfläche des Gehirns erheblich vergrößert. Beinahe alle Furchen und Windungen sind mittlerweile benannt.
Die Großhirnrinde, die äußere Schicht des Großhirns, besteht aus grauer Substanz, die reich an Nervenzellkörpern ist. Unter der Rinde liegt das Marklager, das aus weißer Substanz besteht und hauptsächlich Nervenfasern enthält. Die gesamte Großhirnrinde ist in 52 Rindenfelder (Brodmann-Areale oder Areae) unterteilt, die als Endstätten aufsteigender Nachrichten-/Nervenbahnen aus Rückenmark, Hirnstamm, Zwischenhirn und Kleinhirn dienen.
Wichtige Rindenfelder
Einige wichtige Rindenfelder der Großhirnrinde sind:
- Motorische Rinde: Gebildet von den Rindenfeldern Areal 4 und 6, steuert sie die willkürlichen Bewegungen des Körpers.
- Motorisches Sprachzentrum (Broca-Areal): Gebildet von den Rindenfeldern Areal 44 und 45, ist es für die Sprachproduktion verantwortlich.
- Sehzentrum: Gebildet von Areal 17, empfängt und verarbeitet visuelle Informationen.
Das Marklager: Die weiße Substanz des Großhirns
Das Marklager besteht aus Nervenfasermassen, die entweder von Nervenzellen der Großhirnrinde abgehen oder zu ihr hinziehen. Diese Fasern sind für die Kommunikation zwischen verschiedenen Bereichen des Gehirns unerlässlich.
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Arten von Nervenfasern im Marklager
Es gibt drei Haupttypen von Nervenfasern im Marklager:
- Projektionsfasern: Stellen auf- und absteigende Verbindungen zwischen der Hirnrinde und allen unter ihr gelegenen (subkortikalen) Zentren her. Die von der Rinde absteigenden Bahnen laufen fächerförmig zusammen und bilden tief im Inneren des Großhirns eine Region, die innere Kapsel (Capsula interna) genannt wird. Diese enthält die verschiedenen Bahnen zum Thalamus, zur Brücke (im Hirnstamm) und zum Rückenmark.
- Kommissurenfasern: Verknüpfen die Rindenbereiche der beiden Großhirnhälften miteinander und ermöglichen so die Koordination zwischen den Hemisphären.
- Assoziationsfasern: Verbinden verschiedene Bereiche innerhalb derselben Hemisphäre und ermöglichen die Integration von Informationen aus verschiedenen Rindengebieten.
Basalganglien
Die Basalganglien oder Stammganglien sind Gruppen von Nervenzellkernen (graue Substanz), die in der Tiefe der weißen Substanz beider Hemisphären liegen. Zu den verschiedenen Basalganglien gehören Claustrum, Globus pallidum und Corpus striatum. Die Basalganglien sind an der Steuerung von Bewegungen, der Planung von Handlungen und dem Erlernen von Gewohnheiten beteiligt.
Funktion des Großhirns und Bewusstsein
An die Großhirnrinde ist unter anderem das Bewusstsein geknüpft. Nur diejenigen Sinnesreize werden bewusst, welche bis zur Großhirnrinde weitergeleitet werden. Das Großhirn spielt eine entscheidende Rolle bei höheren kognitiven Funktionen wie Sprache, Gedächtnis, Denken und Bewusstsein.
Sprachfähigkeit
Nur der Mensch besitzt die Fähigkeit der Sprache. Als innere Sprache ist sie eine Voraussetzung für das Denken; gesprochen ermöglicht sie die Kommunikation und geschrieben die Weitergabe von Informationen über Jahrtausende hinweg. Die Fähigkeit zur Sprache ist unmittelbar gebunden an die Unversehrtheit bestimmter Rindengebiete des Großhirns, die in der Regel nur in einer Gehirnhälfte (Hemisphäre) liegen. Diese wird als dominante Hemisphäre bezeichnet und ist beim Rechtshänder meist die linke, beim Linkshänder meist die rechte.
Regionen des Großhirns und ihre Funktionen
Das Großhirn ist in verschiedene Lappen unterteilt, die jeweils spezifische Funktionen haben:
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- Frontallappen: Hier befindet sich die Präzentralregion, welche die motorische Rinde (Areas 4 und 6) enthält. Die motorische Rinde ist das Hauptursprungsgebiet der Nachrichtenvermittlung für Muskelaktivitäten. Ein weiteres Rindenfeld (Area 8) gilt als das Blickzentrum für willkürliche Augenbewegungen. Schädigungen im Bereich der ganz vorn und an der Unterseite liegenden Rindengebiete des Frontallappens haben manchmal schwere Persönlichkeitsveränderungen zur Folge.
- Scheitellappen (Parietallappen): Hier liegt unter anderem die Postzentralregion. Schädigungen können zu verschiedenen Formen der Agnosie führen.
- Schläfenlappen: Hier liegen unter anderem die Hör- und die Sprachregion. Im hinteren Bereich der oberen Schläfenlappenwindung (Gyrus temporalis superior) der dominanten Hemisphäre liegt das sensorische oder Wernicke Sprachzentrum, bei dessen Schädigung eine Störung des Wortverständnisses eintritt (sensorische Aphasie). Man nimmt außerdem an, dass die Schläfenlappenrinde eine wichtige Rolle der bewussten und unbewussten Verfügbarkeit der eigenen Vergangenheit und der in ihr gemachten Erfahrungen spielt, ohne die man sich in seiner Umwelt nicht zurechtfinden würde. Im Schläfenlappen liegt auch der Hippocampus, eine Sehpferdchen-förmige Struktur, die hauptsächlich für die Gedächtnisbildung zuständig ist. Bei einem Hirntumor im Schläfenlappen (temporaler Hirntumor) können unter anderem Hör- und/oder Sprachstörungen auftreten. Ist der Hippocampus mitbetroffen, sind oft Gedächtnisstörungen die Folge.
- Hinterhauptslappen: Hier liegt die Sehregion. Area 17 bildet die Endigungsstätte aller Sehbahnen, die Sehrinde. Schädigungen im Bereich des Hinterhauptslappens (zum Beispiel durch einen okzipitalen Hirntumor) können zu einer Rindenblindheit führen.
Auswirkungen von Schädigungen des Marklagers
Bei Schädigungen im Bereich des Marklagers kann es neben dem Ausfall verschiedener Faserbahnen, die die einzelnen Rindengebiete mit Informationen versorgen und von diesen Informationen erhalten, zur Zerstörung von Stammganglien kommen. Manche große Tumoren können zu einer Schwellung des umgebenden Gewebes führen (perifokales Ödem). So kann beispielsweise ein großer Tumor im Großhirn ein Ödem im Marklager verursachen, das - obwohl der Tumor dieses nicht direkt schädigt - einen gewissen Druck auf die sich darin befindenden Nervenzellkerngruppen ausübt. Dies kann zu einer Vielzahl von neurologischen Symptomen führen, abhängig von der Lokalisation und dem Ausmaß der Schädigung.
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