Das Gehirn (Übersicht)

Eine Übersicht über die verschiedenen Bereiche unseres Gehirns. Die farbigen Bereiche definieren zusammenhängende Hirnbereiche. Die aktuelle Forschung zeigt, dass viel mehr Bereiche bei einzelnen Reaktionen und Handlungen punktuell aktiviert werden, als es möglich ist, in einem einfachen Schema darzustellen. In dieser Übersicht geht es nicht um eine detailgetreue Abbildung des Gehirns und der genauen Lage bei der Aktivierung einzelner Denkprozesse.

„Wenn das menschliche Gehirn so einfach wäre, dass wir es verstehen könnten, wären wir zu simpel, um es zu verstehen.“

Emerson M. Pugh (1896-1981)
.

Bei einem Gehirn sind von außen das Endhirn, das Kleinhirn an der Rückseite, sowie unten das Nachhirn zu sehen.

Durch eine auffällige, mittelständige Furche wird das Endhirn in Längsrichtung in zwei gleiche Teile, die Großhirnhemisphären, unterteilt.

Bezüglich der Lage sind End- und Zwischenhirn in der vorderen und mittleren Schädelgrube zu finden.

Der Hirnstamm – im Besonderen das Kleinhirn – hingegen liegt in der hinteren Schädelgrube.

Das Nachhirn setzt sich nahtlos in das Rückenmark fort.

BereichBezeichnungOrtKurzinfo
FrontallappenLobus frontalisKurzzeitgedächtnis
Augenfeld Lobus frontalisSteuerung der Augen
MotorkortexLobus frontalisgesteuerte Bewegung
primär
somatosensorischer Kortex
Lobus parietalis 
Berührung / Empfindungen von Haut und Muskeln
Parietallappen 
oder Scheitellappen
Lobus temporalis3D Raum
Assozieren / Einordnen und Bewerten der Körperempfindungen
Räumlichkeit?
linker Temporallappen
mit Wernicke-Areal
Lobus temporalisSprachverständnis
Visueller Kortex
occipitalis
Lobus occipitalisSehen
Kleinhirn CerebellumKoordination der Muskeln
Erlernen von Bewegungsabläufen
Feinmotorik
Riechhirn
Rhinencephalon
EndhirnGeruchswahrnehmung
 Schläfenlappen  Lobus temporalis
Sensible Assoziationsareale
Gyrus postcentralis
Lobus parietalis Einordnen / Assoziieren von Empfindungen
Endhirn
Telencephalon
EndhirnVerarbeitung von Emotionen sowie bei Lern- und Gedächtnisprozessen
Broca-Areal Lobus frontalisSprachproduktion
Hörzentrum 
oder Hörrinde 
oberes Ende des Schläfenlappens,
auditiver Kortex 
Lobus temporalisVerarbeitung von akustischen Reizen
Rückenmark
Medulla spinalis oder Medulla dorsalis
RückenmarkInformationstransport
Nachhirn,
oder verlängertes Rückenmark,
Medulla oblongata
HirnstammLebenswichtige Zentren für Regulation und Reflexe
Brücke
Pons
HirnstammUmschaltstelle zwischen Kleinhirn und Großhirn,
enthält Kerne, die an der Steuerung der Motorik
beteiligt sind.
Mittelhirn
Mesencephalon
Hirnstamm
Zwischenhirn
Thalamus
Diencephalon
Hirnstamm 
Hirnbalken
Gehirnbalken
Commissura magna
Corpus callosum
EndhirnInformationstransport,
Koordination
MusikgedächtnisLobus temporalisGedächtnis für Töne und Musik
InsulaLobus insularisMultisensorischer und viszeromotorischer Bereich



Limbisches SystemAntrieb, Emotionen Lernen, Gedächtnis, vegetative Aufgaben, Triebe und Fortpflanzung.
BereichBezeichnungOrtKurzinfo

Gehirnschwund / Hirnatrophie

Dass unser Gehirn mit den Jahren an Masse und Größe verliert, ist vollkommen normal. Man verliert ab dem 20. Lebensjahr etwa 50.000 bis 100.000 Hirnzellen täglich. Nur die über das Altersmaß hinausgehenden Veränderungen werden als Hirnatrophie, Gehirnatrophie oder Gehirnschwund bezeichnet. Langfristig kann Hirnatrophie zu neurologischen Ausfallerscheinungen und zum fortschreitenden Verlust der kognitiven Leistungsfähigkeit führen.

Diese Verluste zeichnen sich dadurch aus, dass sich die graue Substanz der Hirnrinde zurückbildet (kortikale Atrophie) oder ein Abbau der weißen Substanz (Marklager) stattfindet (subkortikale Atrophie).

Quelle:de.wikipedia.org/wiki/Hirnatrophie

SPECT

SPECT ist die Abkürzung für Single Photon Emission Computed Tomography (Einzelphotonen-Emissions-Computertomografie auf Deutsch).

Es wird eine schwach radioaktive Substanz verabreicht. Beim Verfall der Substanz entsteht Gammastrahlung, welche gemessen wird. Je aktiver die biologische Aktivität eines Gewebebereichs (Organ) ist, desto mehr radioaktives Material kann sich dort anreichern.

Bei der SPECT rotieren Messköpfe um den Körper herum. Die so gewonnenen Messergebnisse werden in Bilder umgerechnet. So kann auch der Blutfluss im Gehirn gemessen/dargestellt werden. Je intensiver, desto höher ist dort die Stoffwechselaktivität oder Krankheitsaktivität.  So werden Hinweise auf degenerative Erkrankungen (z.B. bei Alzheimer, Parkinson) oder Durchblutungsstörungen (z.B. Schlaganfall, Tumore) geliefert.

 

Quelle:

http://de.wikipedia.org/wiki/Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie

http://de.wikipedia.org/wiki/Emissionscomputertomographie

 

PET

PET ist die Abkürzung für Positronen-Emissions-Tomographie.

Es wird eine schwach radioaktive Substanz verabreicht. Die Verteilung dieser Substanz  im Körper wird gemessen. Je aktiver die biologische Aktivität eines Gewebebereichs (Organ) ist, desto mehr Material kann sich dort anreichern.

Die gewonnenen Messergebnisse werden in Bilder umgerechnet. So kann auch der Blutfluss im Gehirn gemessen/dargestellt werden. Je intensiver, desto höher ist dort die Stoffwechselaktivität oder Krankheitsaktivität. So werden Hinweise auf degenerative Erkrankungen (z.B. bei Alzheimer, Parkinson) oder Durchblutungsstörungen (z.B. Schlaganfall, Tumore) geliefert.

 

Quelle:

http://de.wikipedia.org/wiki/Positronen-Emissions-Tomographie

http://de.wikipedia.org/wiki/Emissionscomputertomographie

Gehirnforschung

Immer wieder versuchen Forscher,  ein genaues System zu finden, wie unser Gehirn arbeitet. Nunmehr haben Wissenschaftler versucht, die Methoden auf einen einfachen simulierten Computerchip (MOS 6502 mit 3.510 Transistoren), der aus dem Computer C-64 von Commodore bekannt ist, anzuwenden.

Das menschliche Gehirn hat geschätzt ca. 100 Milliarden Neuronen. Im Vergleich dazu sind die Schaltkreise des durch den Menschen konstruieren Chip übersichtlich und klar strukturiert.

Es sollte also einfach sein, festzustellen und zu ermitteln, welcher Bereich welche Aufgabe hat, und welche Wirkungen gezielte Störungen einzelner Transistoren erzielen. Schließlich kann sich der Computer nicht selbst regenerieren oder seine Strukturen ändern. Hierzu wurden eine Reihe von verschiedener Tests durchgeführt.

Mit dem Ergebnis:
Die heutigen Methoden reichen nicht aus, um den einfachen Computerchip gesichert zu erklären, insbesondere, welche Funktionen Transistoren oder Bereiche haben. Insoweit stellt sich die Frage, ob die Methoden für das menschliche, komplexere Gehirn geeignet sind.

Den interessanten Bericht von Jonas und Kording können Sie unter
Could a Neuroscientist Understand a Microprocessor? nachlesen.

Hirnrinde / Cortex

Cortex (Hirnrinde)

Die Hirnrinde (lat. cortex) bilden Nervenzellen, die sich als dünne Schicht am äußeren Rand des Großhirns (cortex cerebri) und des Kleinhirns (cortex cerebelli) befinden.

Der Cortex zeichnet sich hauptsächlich durch „graue Nervenzellen“ (substantia grisea) aus.

Die Entscheidungsfindung im Gehirn

Entscheidungsfindung

Eine gewollte Handlung auszuführen, bedarf eines bestimmten Ablaufes, in dem verschiedene Bereiche des Gehirns zusammenarbeiten!

Determinismus 2

Bildquelle: Beschreibung
Deutsch: Das Gehirn modifiziert den Determinismus: Gehirnfunktionen zwischen Ursache und Wirkung (hier zwischen Reiz und Reaktion) komplizieren den Determinismus massiv und unkalkulierbar. Menschliches Verhalten kann meist nur statistisch beurteilt werden (in Anlehnung an W. Seidel, NJOZ 2009,2106).
Datum 28. Januar 2010
Quelle Eigenes Werk Wisei
Urheber Wisei Wisei

Wo arbeitet was im Kopf?

Selbstverständlich ist man heute in der Lage, die Areale bestimmter Gehirnaktivitäten deutlich einzugrenzen, hier wird auf die entsprechende Fachliteratur verwiesen. Dieser Beitrag soll nur eine grobe Orientierung geben, um die Komplexität des Gehirns leichter zu erfassen.

Langzeitgedächtnis

Das Langzeitgedächtnis unterteilt sich in verschiedene Bereiche.
Die anatomischen Zentren sind Hippocampus, Frontallappen und Temporallappen.

Deklaratives Gedächtnis

Das deklarative Gedächtnis unterteilt sich in das episodische und das semantische Gedächtnis.

Episodisches Gedächtnis

Der rechte Stirnlappen beinhaltet das episodische Gedächtnis.
Das episodische Gedächtnis ermöglicht den Abruf vergangener Erfahrungen, die in einer bestimmten Situation zu einem bestimmten Zeitpunkt gebildet wurden. Es ist zur mentalen Zeitreise sowohl in die Vergangenheit als auch in die Zukunft fähig. Es ist Teil unserer Biographie. Wird dieser Bereich beschädigt, so verliert man die Erinnerung daran, was wann wo geschehen ist oder sein soll.

Da dieser Bereich benötigt wird, um Fakten miteinander zu verbinden, kann es dazu führen, dass z.B. eine Person weiß, was Ehe bedeutet, eine Person gegenüber erkennt, sich jedoch nicht erinnern kann, mit eben dieser Person verheiratet zu sein.

Semantisches Gedächtnis

Im linken Schläfenlappen befindet sich das semantische Gedächtnis.
Hier werden Fakten gelagert, z.B. was welches Wort bedeutet. Es beinhaltet neben dem Schulwissen den größten Teil unseres im Leben gesammelten Wissens.

Verhaltensgedächtnis

Das prozedurale Gedächtnis, auch Verhaltensgedächtnis, speichert automatisierte Handlungsabläufe bzw. Fertigkeiten. Beispiele dafür sind Gehen, Radfahren, Zähneputzen.

Neben dem Stirnlappen ist auch das Kleinhirn wichtig für dieses Gedächtnis.
Es werden komplexe Bewegungen ausgeführt, deren Ablauf man durch Üben gelernt hat. Dieses Wissen wird ohne besonderes Nachdenken darüber abgerufen. Der Spruch „Fahrradfahren verlernt man nie!“ ist insoweit richtig, als dass man nicht mehr bewusst darüber nachdenken muss, für was die Pedalen da sind, wie man den Lenker drehen muss, um nach rechts zu fahren etc. Gleichwohl wird nur die Grundfunktion über längere Zeit gespeichert, die Feinheiten bzw. Geschicklichkeiten muss man sich wieder durch Üben antrainieren.