Das Großhirn, auch bekannt als Cerebrum oder Endhirn (Telencephalon), ist der größte Teil des Gehirns von Wirbeltieren und Menschen. Es ist der Sitz vieler geistiger Funktionen und spielt eine entscheidende Rolle bei der Verarbeitung von Informationen, Sinnesempfindungen, willkürlichen Handlungen, Bewusstsein, Gedächtnis und allen geistigen und seelischen Leistungen. Dieser Artikel untersucht die verschiedenen Aspekte des Großhirns und seine Funktionen im Detail.
Entwicklung und Struktur des Großhirns
In der Keimesentwicklung entsteht das Zentralnervensystem (ZNS) aus dem Ektoderm als stabförmiges Hohlorgan, das Neuralrohr. Der vordere Teil dieses Rohrs entwickelt sich zum Gehirn, wobei sich drei Bläschen bilden: das primäre Vorder-, Mittel- und Rautenhirn. Bei höheren Wirbeltieren teilt sich das Vorder- und Rautenhirn erneut, wodurch fünf Abschnitte entstehen:
- Vorderhirn (Telencephalon)
- Zwischenhirn (Diencephalon)
- Mittelhirn (Mesencephalon)
- Hinterhirn (Metencephalon)
- Nachhirn (Myelencephalon)
Das Vorderhirn, das bei niederen Wirbeltieren hauptsächlich ein Riechhirn ist, differenziert sich bei höheren Wirbeltieren zum Großhirn. Beim Menschen überwölbt das Großhirn mit seinen zwei Hemisphären das Zwischen- und Mittelhirn, sodass diese innerhalb des Großhirns liegen.
Das Großhirn besteht aus zwei Hemisphären, die durch den Balken (Corpus callosum) miteinander verbunden sind. Die äußere Schicht des Großhirns, die Hirnrinde (Cortex cerebri), ist etwa 2,5 mm dick und stark gefaltet, um die Oberfläche zu vergrößern. Diese Faltungen bilden Windungen (Gyri) und Furchen (Sulci). Die Hirnrinde besteht aus grauer Substanz, die reich an Nervenzellkörpern ist, und weißer Substanz, die aus Nervenfasern besteht.
Funktionelle Gliederung des Großhirns
Jede Großhirnhälfte lässt sich in vier Lappen unterteilen:
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- Stirnlappen (Lobus frontalis): Verantwortlich für Willkürbewegungen, Kontrolle und Koordination vegetativer, affektiver und geistiger Funktionen. Enthält das motorische Sprachzentrum (Broca-Areal) und den Präfrontalkortex für Handlungsplanung und Entscheidungsfindung.
- Scheitellappen (Lobus parietalis): Zuständig für die Körperfühlsphäre und die Verarbeitung sensorischer Informationen wie Berührung, Vibration, Druck, Dehnung und Schmerz.
- Schläfenlappen (Lobus temporalis): Beinhaltet das primäre Hörzentrum, das akustische Erinnerungszentrum und das Wernicke-Areal für das Sprachverständnis. Spielt eine Rolle bei der bewussten und unbewussten Verfügbarkeit von Erfahrungen.
- Hinterhauptslappen (Lobus occipitalis): Enthält die Sehrinde, die für die Verarbeitung und Interpretation visueller Signale zuständig ist.
Die Rolle der Hirnrinde (Cortex Cerebri)
Die Hirnrinde ist die äußere Schicht des Großhirns und spielt eine zentrale Rolle bei vielen kognitiven Funktionen. Sie besteht aus etwa 10 bis 14 Milliarden Nervenzellen, die durch Assoziationsbahnen untereinander und durch Projektionsbahnen mit dem Rückenmark und der Peripherie verbunden sind. Die Hirnrinde ist in verschiedene Areale unterteilt, die spezifische Funktionen haben:
- Motorische Rinde: Steuert Muskelbewegungen.
- Sensorische Rinde: Verarbeitet Empfindungen wie Berührung, Schmerz, Temperatur und Druck.
- Sprachzentren: Ermöglichen das Sprechen (Broca-Areal) und das Sprachverständnis (Wernicke-Areal).
- Hörrinde: Verarbeitet akustische Reize.
- Sehzentrum: Verarbeitet visuelle Informationen.
- Assoziationscortex: Integriert Informationen aus verschiedenen Sinnessystemen und inneren Prozessen, um ein umfassendes Bild der Welt zu erstellen.
Der Assoziationscortex spielt eine wichtige Rolle bei Aufmerksamkeit, Aktivität, Erinnerungen, Erwartungen und Gedanken. Er ermöglicht es uns, die Außenwelt im Licht unserer Erfahrungen und Ziele zu interpretieren.
Das limbische System und seine Bedeutung
Das limbische System ist ein wichtiger Teil des Gehirns, der für emotionale Reaktionen, Gedächtnis und Motivation zuständig ist. Es umfasst Teile des Hippocampus und des Großhirns. Zentrale Strukturen des limbischen Systems sind:
- Hippocampus: Spielt eine zentrale Rolle für das Gedächtnis und die räumliche Orientierung. Er entscheidet, welche Informationen im Gedächtnis gespeichert werden und ermöglicht das Abrufen von Erinnerungen.
- Amygdala: Verknüpft Ereignisse mit Emotionen und spielt eine entscheidende Rolle bei der Gedächtnisbildung.
Die Zusammenarbeit der Großhirnhemisphären
Die beiden Großhirnhemisphären sind durch den Balken (Corpus callosum) miteinander verbunden. Jede Hemisphäre ist auf bestimmte Aufgaben spezialisiert:
- Linke Hemisphäre: Überwiegend für Sprache, Logik und analytische Aufgaben zuständig.
- Rechte Hemisphäre: Steuert kreative Prozesse, visuelle Vorstellungen und emotionale Wahrnehmung.
Zerebrale Geschlechtsunterschiede
In den letzten Jahren wurden geschlechtsspezifische Unterschiede in der Anatomie und den Funktionen des Gehirns nachgewiesen. So sind die Gehirne von Männern im Durchschnitt größer als die von Frauen. Funktional ist die Stoffwechselaktivität bei Frauen im Gyrus cinguli höher, während bei Männern eher der Temporallappen und das limbische System betroffen sind. Diese Unterschiede werden offenbar durch die perinatale Anwesenheit von Testosteron hormonell gesteuert.
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Erkrankungen und Schädigungen des Großhirns
Erkrankungen und Verletzungen des Großhirns können vielfältige Folgen haben, je nachdem, welcher Bereich des Gehirns betroffen ist:
- Schädigung der motorischen Rinde: Kann zu Lähmungen (Hemiplegie) führen.
- Schädigung des Broca-Areals: Kann zu motorischer Aphasie führen, bei der die Fähigkeit, Sprache zu produzieren, beeinträchtigt ist.
- Schädigung des Wernicke-Areals: Kann zu sensorischer Aphasie führen, bei der das Sprachverständnis gestört ist.
- Schädigung der Sehrinde: Kann zu Rindenblindheit führen, bei der die Betroffenen blind sind, obwohl ihre Augen intakt sind.
- Schädigung des Hippocampus: Kann zu Gedächtnisstörungen führen.
- Schädigung des Frontallappens: Kann zu Persönlichkeitsveränderungen und Verminderung der intellektuellen Fähigkeiten führen.
Die Bedeutung des Großhirns für geistige Funktionen
Das Großhirn ist das Zentrum für alle Sinnesempfindungen und Willkürhandlungen. Es gilt als Sitz des Bewusstseins, des Gedächtnisses und aller geistigen und seelischen Leistungen. Die Hirnrinde verarbeitet und bewertet alle Reize, die unsere Sinnesorgane empfangen. Sie ist der Sitz zielgerichteten Handelns, der Wahrnehmung und des Willens. Auch wesentliche Teile unseres Gedächtnisses sind hier zu finden.
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