Das Gehirn, ein hochspezialisiertes Organ, steuert komplexe Körperfunktionen wie Sinneswahrnehmung, Gedächtnis, Lernprozesse, Bewegungssteuerung, Sprachverständnis, Gefühle und Persönlichkeit. Geschützt im knöchernen Schädel, ist es anfällig für Erkrankungen, die den Druck im Schädelinneren erhöhen können. In Deutschland erkranken jährlich etwa 7.330 Menschen neu an Tumoren des zentralen Nervensystems.
Das zentrale Nervensystem (ZNS)
Das Gehirn bildet zusammen mit dem Rückenmark das zentrale Nervensystem (ZNS). Es besteht aus Milliarden von Nervenzellen (Neuronen). Die Nervenzellen bestehen aus Zellkernen (graue Substanz) und Nervenzellfortsätzen (Axonen, weiße Substanz). Die weiße Substanz vermittelt Informationen zwischen Gehirn und Körper. Zwischen Schädelknochen und Gehirnoberfläche befinden sich die Hirnhäute und das Nervenwasser (Liquor).
Wesentliche Anteile des Gehirns
Die wesentlichen Anteile des menschlichen Gehirns werden als Großhirn, Kleinhirn und Hirnstamm bezeichnet.
Das Großhirn (Cerebrum)
Das Großhirn (Cerebrum) macht etwa 80 Prozent der Gehirnmasse aus und besteht aus zwei Hälften (Hemisphären), die durch das Corpus callosum miteinander verbunden sind. Jede Gehirnhälfte wird in vier Gehirnlappen unterteilt, die unterschiedliche Körperfunktionen steuern:
- Frontallappen: Bewegung, Sprache, geistige Leistungen, Persönlichkeitsmerkmale, willkürliche Bewegungen der Augen
- Scheitellappen: Erinnerung und Gedächtnis, Gefühlsempfindungen
Das Kleinhirn (Cerebellum)
Das Kleinhirn (Cerebellum) liegt im hinteren Bereich des Schädels unter dem Großhirn. Es ist mit dem Hirnstamm verbunden und koordiniert Bewegungen und sorgt für das Gleichgewicht.
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Der Hirnstamm
Der Hirnstamm beherbergt die Nervenbahnverbindungen zwischen Gehirn und Rückenmark und ist zuständig für unbewusst ablaufende Funktionen und Reflexe.
Die Verbindung zwischen den Hemisphären: Das Corpus callosum
Das Corpus callosum, auch als Balken bezeichnet, ist die Hauptverbindungsstruktur zwischen den beiden Hemisphären des Großhirns. Es besteht aus einer dichten Ansammlung von Nervenfasern (Axonen), die es den beiden Hirnhälften ermöglichen, miteinander zu kommunizieren und Informationen auszutauschen.
Anatomie des Corpus callosum
Das Corpus callosum ist das größte Faserbündel im Gehirn und erstreckt sich über die Mittellinie des Gehirns. Es lässt sich in verschiedene Abschnitte unterteilen:
- Rostrum: Der vorderste Teil, der mit dem Gyrus rectus des Frontallappens verbunden ist.
- Genu: Der gebogene vordere Teil, der Verbindungen zu präfrontalen Bereichen herstellt.
- Truncus (Corpus): Der Hauptteil des Balkens, der Verbindungen zu motorischen, sensorischen und parietalen Arealen vermittelt.
- Splenium: Der hintere, verdickte Teil, der Verbindungen zu den Okzipitallappen und den posterioren Teilen des Temporallappens herstellt.
Funktion des Corpus callosum
Das Corpus callosum spielt eine entscheidende Rolle bei einer Vielzahl von kognitiven Funktionen, darunter:
- Integration von Informationen: Es ermöglicht den Austausch von Informationen zwischen den beiden Hemisphären, was für die Verarbeitung komplexer Aufgaben unerlässlich ist.
- Lateralisierung: Es ermöglicht die Spezialisierung der Hemisphären für bestimmte Funktionen, während gleichzeitig die Koordination zwischen ihnen gewährleistet wird.
- Motorische Koordination: Es trägt zur Koordination von Bewegungen zwischen den beiden Körperhälften bei.
- Sensorische Verarbeitung: Es ermöglicht die Integration von sensorischen Informationen aus beiden Körperseiten.
- Sprache: Es spielt eine Rolle bei der Sprachverarbeitung, insbesondere bei Aufgaben, die die Zusammenarbeit beider Hemisphären erfordern.
Klinische Bedeutung des Corpus callosum
Schädigungen des Corpus callosum können zu einer Reihe von neurologischen und kognitiven Beeinträchtigungen führen, die als Diskonnektionssyndrome bezeichnet werden. Diese können sich in verschiedenen Formen äußern, abhängig von der Lokalisation und dem Ausmaß der Schädigung:
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- Apraxie: Schwierigkeiten bei der Ausführung zielgerichteter Bewegungen, insbesondere mit der nicht-dominanten Hand.
- Agraphie: Schwierigkeiten beim Schreiben mit der nicht-dominanten Hand.
- Alexie: Schwierigkeiten beim Lesen von Informationen, die der nicht-dominanten Hemisphäre präsentiert werden.
- Taktile Anomie: Schwierigkeiten beim Benennen von Objekten, die mit der nicht-dominanten Hand ertastet werden.
- Alien-Hand-Syndrom: Unwillkürliche, zielgerichtete Bewegungen einer Hand, die dem Willen des Betroffenen widersprechen.
Ursachen für Schädigungen des Corpus callosum können sein:
- Schlaganfall: Eine Unterbrechung der Blutversorgung des Gehirns kann zu Schäden am Corpus callosum führen.
- Tumoren: Tumoren, die in der Nähe des Corpus callosum wachsen, können dieses komprimieren oder infiltrieren.
- Multiple Sklerose: Diese Autoimmunerkrankung kann die Myelinscheiden der Nervenfasern im Corpus callosum schädigen.
- Traumatische Hirnverletzungen: Schädel-Hirn-Traumata können zu direkten Schäden am Corpus callosum führen.
- Agenesie des Corpus callosum: In seltenen Fällen wird das Corpus callosum nicht vollständig entwickelt (Agenesie), was zu vielfältigen neurologischen Symptomen führen kann.
Diagnostik von Erkrankungen des Corpus callosum
Die Diagnose von Erkrankungen des Corpus callosum erfolgt in der Regel durch eine Kombination aus neurologischer Untersuchung und bildgebenden Verfahren:
- Neurologische Untersuchung: Der Arzt untersucht die kognitiven Funktionen, die Motorik, die Sensorik und die Reflexe des Patienten, um Hinweise auf eine Schädigung des Corpus callosum zu erhalten.
- Magnetresonanztomographie (MRT): Die MRT ist das bildgebende Verfahren der Wahl, um das Corpus callosum darzustellen und Schädigungen zu erkennen.
- Computertomographie (CT): Die CT kann ebenfalls verwendet werden, um das Gehirn darzustellen, ist aber weniger sensitiv für die Erkennung von Schäden am Corpus callosum als die MRT.
Behandlung von Erkrankungen des Corpus callosum
Die Behandlung von Erkrankungen des Corpus callosum richtet sich nach der Ursache der Schädigung. In einigen Fällen kann eine Operation erforderlich sein, um Tumoren zu entfernen oder den Druck im Schädelinneren zu reduzieren. Bei anderen Erkrankungen, wie z.B. Multipler Sklerose, können Medikamente eingesetzt werden, um die Symptome zu lindern und den Krankheitsverlauf zu verlangsamen. Ergänzend können Physiotherapie, Ergotherapie und Logopädie helfen, die Funktionen zu verbessern und die Lebensqualität der Betroffenen zu erhöhen.
Hirntumoren: Eine Übersicht
Laut Robert Koch-Institut erkranken in Deutschland jährlich 7.330 Menschen neu an Tumoren des zentralen Nervensystems. Gliome sind mit etwa 50 Prozent aller primären Tumoren des zentralen Nervensystems die häufigsten Hirntumoren. Meningeome entwickeln sich aus Zellen der Hirnhäute und machen etwa 20 Prozent aller Hirntumoren aus. Neurinome bilden sich aus den Schwann-Zellen der Hirn- und Rückenmarknerven. Krebserkrankungen anderer Organe können auch im Gehirn Tochtergeschwülste bilden (Gehirnmetastasen).
Symptome von Hirntumoren
Häufige Symptome von Hirntumoren sind Kopfschmerzen, epileptische Anfälle, neurologische Herdzeichen, Persönlichkeitsveränderungen und Verhaltensstörungen. Die Kopfschmerzen treten typischerweise während der Nacht oder in den frühen Morgenstunden auf und werden im Verlauf von wenigen Tagen bis Wochen immer stärker.
Diagnose von Hirntumoren
Die Diagnose von Hirntumoren umfasst eine neurologische Untersuchung, Computertomographie (CT), Magnetresonanztomographie (MRT) und Positronenemissionstomographie (PET). In manchen Fällen ist eine Untersuchung des Nervenwassers (Liquor) erforderlich.
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Die Plastizität des Gehirns
Das Gehirn ist ein dynamisches Organ, das sich ständig an neue Anforderungen anpasst. Diese Anpassungsfähigkeit, auch Plastizität genannt, ermöglicht es dem Gehirn, sich im Laufe des Lebens zu verändern und neue Fähigkeiten zu erlernen. Studien haben gezeigt, dass das Gehirn seine Fähigkeit zu plastischer Veränderung bis ins hohe Alter behält.
Wie das Gehirn lernt
Wenn das Leistungsniveau des Gehirns und die gestellten Anforderungen länger voneinander abweichen, kommt es zu einem Umbau des Gehirns und einer Veränderung des Verhaltens. Neue Gehirnstrukturen können entstehen, während ungenutzte Strukturen verkümmern. Geistiges Training und neue Herausforderungen können die Plastizität des Gehirns fördern und den alterungsbedingten Schrumpfungsprozess bestimmter Hirnareale aufhalten.
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