Das menschliche Gehirn ist ein faszinierendes und komplexes Organ, das für unsere Gedanken, Gefühle, Bewegungen und lebenswichtigen Funktionen verantwortlich ist. Oft werden die Begriffe "Hirn" und "Gehirn" synonym verwendet, doch gibt es feine Unterschiede in ihrer Bedeutung und Verwendung. Dieser Artikel beleuchtet die Definitionen beider Begriffe, ihre anatomischen Strukturen und Funktionen sowie die verschiedenen Erkrankungen, die das Gehirn betreffen können.
Was ist das Gehirn?
Das Gehirn (Encephalon) ist der Teil des zentralen Nervensystems, der sich innerhalb des knöchernen Schädels befindet und diesen ausfüllt. Es ist der natürliche Computer der Superlative, bestehend aus rund 86 Milliarden Neuronen (Nervenzellen) und ebenso vielen Neuroglia (Gliazellen). Diese Neuronen sind über zuführende und wegführende Nervenbahnen mit dem Organismus verbunden und steuern ihn.
Das Gehirnvolumen beträgt etwa 20 bis 22 Gramm pro Kilogramm Körpermasse, und das Gewicht macht mit 1,5 bis zwei Kilogramm ungefähr drei Prozent des Körpergewichts aus. Es ist sehr stoffwechselaktiv und somit auf eine hohe Blutzucker- und Sauerstoffzufuhr angewiesen. Fast ein Viertel des Gesamtenergiebedarfs des Körpers entfällt auf das Gehirn.
Anatomie des Gehirns
Das Gehirn lässt sich grob in fünf Abschnitte gliedern:
- Großhirn (Telencephalon): Der größte und schwerste Teil des Gehirns, der für höhere kognitive Funktionen wie Denken, Lernen, Sprache und Gedächtnis verantwortlich ist.
- Zwischenhirn (Diencephalon): Enthält den Thalamus, der als "Tor zum Bewusstsein" fungiert, und den Hypothalamus, der den Hormonhaushalt, Schlaf-Wach-Rhythmus, Körpertemperatur und Sexualverhalten steuert.
- Mittelhirn (Mesencephalon): Der kleinste Abschnitt des Gehirns, der an der Steuerung von Augenbewegungen, Reflexen und der Schmerzverarbeitung beteiligt ist.
- Kleinhirn (Cerebellum): Befindet sich unterhalb des Großhirns und hinter dem Hirnstamm und ist für die Koordination von Bewegungen, das Gleichgewicht und die Speicherung erlernter Bewegungsabläufe zuständig.
- Nachhirn (Myelencephalon, Medulla oblongata): Bildet den Übergang zwischen Gehirn und Rückenmark und steuert lebenswichtige Funktionen wie Atmung, Herzschlag und Blutdruck.
Das Großhirn besteht aus zwei Hälften, den Hemisphären, die durch den Balken (Corpus callosum) miteinander verbunden sind. Die Oberfläche der Hemisphären besteht aus Furchen (Sulci) und Windungen (Gyri), die der Oberflächenvergrößerung dienen. Die graue Substanz liegt außen und bildet die Großhirnrinde, die weiße Substanz liegt innen und bildet das Marklager.
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Jede Gehirnhälfte des Großhirns ist in vier Bereiche eingeteilt:
- Frontallappen (Stirnlappen): Kontrolliert Bewegungen und führt kognitive Prozesse aus.
- Parietallappen (Scheitellappen): Ein primär sensorisches Rindenfeld und ist für somatosensorische Funktionen zuständig.
- Temporallappen (Schläfenlappen): Hier befindet sich das Sprachzentrum, das für das Verständnis und die Verarbeitung von Sprache eine wichtige Rolle spielt.
- Okzipitallappen (Hinterhauptlappen): Der hinterste und auch kleinste der vier Hirnlappen, der für die Verarbeitung visueller Informationen zuständig ist.
Wie funktioniert das Gehirn?
Das Gehirn arbeitet wie ein großer Computer. Es verarbeitet Sinneseindrücke und Informationen des Körpers und schickt Botschaften in alle Bereiche des Körpers zurück. Die Gehirnzellen tauschen über Synapsen Informationen aus, wobei Neurotransmitter (chemische Botenstoffe) die Informationen übertragen. Man geht von rund 100 Milliarden Synapsen im menschlichen Gehirn aus.
Die Gehirnfunktion wird auch durch die Lateralisation beeinflusst, was bedeutet, dass bestimmte Prozesse bevorzugt in einer der beiden Gehirnhälften stattfinden. So ist beispielsweise die linke Gehirnhälfte bei der Sprachproduktion und beim Lösen mathematischer Aufgaben ausschlaggebend, während die rechte Gehirnhälfte bei der räumlichen Wahrnehmung und der Gesichtserkennung dominiert.
Erkrankungen des Gehirns
Das Gehirn ist aufgrund seiner Empfindlichkeit anfällig für verschiedene Erkrankungen, darunter:
- Schlaganfall: Entsteht durch den Verschluss eines Hirngefäßes, was zu einer Unterversorgung des Gehirns mit Sauerstoff führt.
- Gehirnerschütterung: Die leichteste Form der Gehirnerkrankung.
- Parkinson: Entsteht durch das Absterben bestimmter Hirnzellen, was zu einer verminderten Ausschüttung des Botenstoffes Dopamin führt.
- Demenz: Eine Verminderung der kognitiven Leistungen, die durch Veränderungen im Gehirn entsteht. Am weitesten verbreitet ist die Alzheimer-Krankheit.
- Gehirntumore: Können in jedem Alter auftreten und gut- oder bösartig sein.
Hirn vs. Gehirn: Eine subtile Unterscheidung
Obwohl die Begriffe "Hirn" und "Gehirn" oft synonym verwendet werden, gibt es eine subtile Unterscheidung. "Gehirn" ist der wissenschaftlichere und präzisere Begriff, der sich auf das gesamte Organ innerhalb des Schädels bezieht. "Hirn" hingegen wird eher umgangssprachlich verwendet und kann sich manchmal nur auf bestimmte Teile des Gehirns beziehen, insbesondere auf das Großhirn.
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In der medizinischen Fachsprache wird fast ausschließlich der Begriff "Gehirn" verwendet, um Verwechslungen zu vermeiden und eine klare Abgrenzung zu gewährleisten.
Die Bedeutung der Hirnarterien
Das Gehirn muss ständig mit genügend Sauerstoff, Glukose und weiteren Nährstoffen versorgt werden. Deshalb ist es besonders gut durchblutet. Die vordere Hirnarterie (Arteria cerebri anterior) versorgt das Gewebe hinter der Stirn und im Bereich des Scheitels. Die mittlere Hirnarterie (Arteria cerebri media) ist für die Seite und weiter innen liegende Gehirnbereiche wichtig. Die hintere Hirnarterie (Arteria cerebri posterior) versorgt den Hinterkopf und den unteren Bereich des Gehirns sowie das Kleinhirn.
Die feinsten Aufzweigungen (Kapillaren) der Hirnarterien geben zwar Sauerstoff und Nährstoffe aus dem Blut an die Gehirnzellen ab - für andere Stoffe sind sie jedoch weniger durchlässig als vergleichbare Blutgefäße im übrigen Körper. Fachleute nennen diese Eigenschaft „Blut-Hirn-Schranke“. Sie kann das empfindliche Gehirn zum Beispiel vor im Blut gelösten Schadstoffen schützen.
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