Zerebellum vs. Zerebrum: Ein Vergleich von Struktur und Funktion

Das menschliche Gehirn ist eine komplexe Struktur, die in verschiedene Bereiche unterteilt ist, von denen jeder seine eigene spezifische Funktion hat. Zu den wichtigsten dieser Bereiche gehören das Zerebrum (Großhirn) und das Zerebellum (Kleinhirn). Obwohl ihre Namen ähnlich klingen, unterscheiden sich diese beiden Strukturen in Bezug auf ihre Anatomie, Funktionen und ihre Rolle im Nervensystem erheblich.

Einführung in das Gehirn

Das Gehirn, auch Encephalon genannt, ist der Teil des zentralen Nervensystems, der sich innerhalb des knöchernen Schädels befindet und diesen ausfüllt. Es besteht aus unzähligen Nervenzellen, die über zuführende und wegführende Nervenbahnen mit dem Organismus verbunden sind und ihn steuern. Das Gehirnvolumen beträgt etwa 20 bis 22 Gramm pro Kilogramm Körpermasse, und sein Gewicht macht mit 1,5 bis zwei Kilogramm ungefähr drei Prozent des Körpergewichts aus. Es enthält ungefähr 100 Milliarden Gehirnzellen, die das zentrale Nervensystem aufbauen und untereinander verknüpft sind. Die Zahl dieser Verknüpfungen wird auf 100 Billionen geschätzt.

Die Nervenzellen im Gehirn sind eingebettet in ein stützendes Gewebe aus Gliazellen. Das Gehirn ist von drei Hirnhäuten umgeben: Dura mater, Arachnoidea und Pia mater. Grob lässt sich das menschliche Gehirn in fünf Abschnitte gliedern: Großhirn (Telencephalon), Zwischenhirn (Diencephalon), Mittelhirn (Mesencephalon), Kleinhirn (Cerebellum) und Nachhirn (Myelencephalon, Medulla oblongata).

Der Energieverbrauch im Gehirn ist enorm hoch. Fast ein Viertel des Gesamtenergiebedarfs des Körpers entfällt auf das Gehirn. Die Glukosemenge, die täglich mit der Nahrung aufgenommen wird, wird bis zu zwei Drittel vom Gehirn beansprucht. Die Gehirnkapazität ist deutlich größer als die, die wir im Alltag tatsächlich nutzen. Das bedeutet: Ein Großteil unserer Gehirnkapazität ist ungenutzt.

Das Zerebrum (Großhirn)

Das Zerebrum, auch Großhirn genannt, ist der größte und am weitesten entwickelte Teil des menschlichen Gehirns. Es ist für höhere kognitive Funktionen wie Sprache, Denken, Gedächtnis und bewusste Wahrnehmung verantwortlich.

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Struktur des Zerebrums

Das Großhirn gliedert sich in zwei Hälften, die 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. Darüber hinaus wird die gesamte Großhirnrinde in 52 Rindenfelder (Brodmann-Areale oder Areae) eingeteilt, die die Endstätten der aufsteigenden Nachrichten-/Nervenbahnen aus Rückenmark, Hirnstamm, Zwischenhirn und Kleinhirn darstellen.

Die Projektionsfasern stellen auf- und absteigende Verbindungen zwischen der Hirnrinde und allen unter ihr gelegenen (subkortikalen) Zentren her. Die von der Rinde absteigende Bahnen laufen fächerförmig zusammen und bilden tief im Inneren des Großhirns eine Region, die innere Kapsel (Capsula interna) genannt wird. Diese wiederum enthält die verschiedenen Bahnen zum Thalamus, zur Brücke (im Hirnstamm) und zum Rückenmark. Die Kommissurenfasern verknüpfen die Rindenbereiche der beiden Großhirnhälften miteinander. Die Basalganglien oder Stammganglien sind Gruppen von Nervenzellkernen (also graue Substanz), die in der Tiefe der weißen Substanz beider Hemisphären liegen. Man unterscheidet verschiedene Basalganglien (bezeichnet zum Beispiel als Claustrum, Globus pallidum oder Corpus striatum).

Funktionen des Zerebrums

Das Großhirn ist an viele verschiedene Funktionen beteiligt, darunter:

• Bewusstsein: An die Großhirnrinde ist unter anderem das Bewusstsein geknüpft. Nur diejenigen Sinnesreize werden bewusst, welche bis zur Großhirnrinde weitergeleitet werden.
• Sprache: 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. Im Frontallappen liegt unter anderem die Präzentralregion. Hier befinden sich die beiden Rindenfelder, die die motorische Rinde (Areas 4 und 6) bilden. Die motorische Rinde ist das Hauptursprungsgebiet der Nachrichtenvermittlung für Muskelaktivitäten. Ein weiteres Rindenfeld (Area 8) gilt als das Blickzentrum für willkürliche Augenbewegungen.
• Motorik: Die motorische Rinde im Frontallappen steuert willkürliche Bewegungen.
• Sensorik: Der Scheitellappen (Parietallappen) enthält die Postzentralregion.
• Hören und Sprachverständnis: In den Schläfenlappen liegt 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).
• Gedächtnis: 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.
• Sehen: Im Hinterhauptslappen liegt die Sehregion. Area 17 bildet die Endigungsstätte aller Sehbahnen, die Sehrinde.

Das Zerebellum (Kleinhirn)

Das Zerebellum, auch Kleinhirn genannt, ist ein wichtiger Teil des Gehirns, der sich an der Hinterseite des Hirnstamms und unterhalb des Okzipitallappens befindet. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Koordination von Bewegungen, dem Gleichgewicht und der motorischen Steuerung.

Struktur des Zerebellums

Das Kleinhirn besteht aus zwei Kleinhirnhemisphären, die vom Kleinhirncortex (Kleinhirnrinde) bedeckt werden.

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Funktionen des Zerebellums

Das Kleinhirn ist hauptsächlich an folgenden Funktionen beteiligt:

• Koordination von Bewegungen: Das Kleinhirn empfängt Informationen von verschiedenen Teilen des Gehirns und des Rückenmarks und integriert diese, um präzise und koordinierte Bewegungen zu ermöglichen.
• Gleichgewicht: Es spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts und der Körperhaltung. Die drei Bogengänge pro Ohr sind untereinander verbundene, flüssigkeitsgefüllte Schläuche, die nahezu rechtwinklig zueinander stehen und zum Gleichgewichtsorgan im Innenohr (Vestibularapparat) gehören. Sie dienen der Registrierung von Winkelbeschleunigungen.
• Motorisches Lernen: Das Kleinhirn ist auch am motorischen Lernen beteiligt, also dem Erwerb neuer motorischer Fähigkeiten.
• Speicherung erlernter Bewegungen: Das Kleinhirn koordiniert unsere Bewegungen und das Gleichgewicht und speichert erlernte Bewegungen.

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