Berlin, 25.04.2019 – Das Gehirn ist nicht alles, aber ohne das Gehirn läuft nichts. Es ist die Steuerzentrale für lebenswichtige Abläufe im Körper. Klein-, Mittel-, Zwischen- und Großhirn sowie Milliarden von darin befindlichen Nervenzellen arbeiten hier zusammen. Welche Funktionen haben all diese unterschiedlichen Strukturen und wie funktioniert ihr Zusammenspiel?

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Das Gehirn steuert alle wichtigen Fähigkeiten des Menschen: was wir wahrnehmen und empfinden, was wir wissen und denken oder wie wir uns verhalten. Es stellt aber auch sicher, dass unsere Organe richtig arbeiten und steuert all unsere Bewegungen. Sinneseindrücke gehen ein und werden verarbeitet, Informationen werden im Lang- und Kurzzeitgedächtnis gespeichert und bei Bedarf wieder abgerufen. Verantwortlich dafür ist eine Vielzahl unterschiedlicher Einheiten.

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Verschiedene Bereiche des menschlichen Gehirns arbeiten zusammen, um das Leben und die gesamten Fähigkeiten des Menschen zu ermöglichen.

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Der Hirnstamm ist der entwicklungsgeschichtlich älteste Teil des Gehirns und zugleich auch der Teil, der das Rückenmark mit dem restlichen Gehirn verbindet. Zum Hirnstamm werden drei Hirnabschnitte gerechnet: verlängertes Mark, Mittelhirn und Brücke. Der Hirnstamm ist u. a. für bestimmte Reflexe zuständig und kann Körperfunktionen wie Herzschlag, Atmung oder das Bewusstsein beeinflussen.

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Das Zwischenhirn ist für viele überlebenswichtige Empfindungen und Instinkte des Menschen verantwortlich. Hier werden zum Beispiel Durst und Hunger oder der Schlaf gesteuert. Auch an der Verarbeitung von Seh-, Hör- und Tasteindrücken ist das Zwischenhirn beteiligt. Zum Zwischenhirn gehören unter anderem der Thalamus und der Hypothalamus.

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Das Kleinhirn ist wichtig für das Gleichgewicht und die Koordination. Gemeinsam mit dem Großhirn koordiniert es die Muskeln und somit die Bewegungen. Außerdem sorgt es ganz wesentlich mit dafür, dass die Muskelspannung des Körpers erhalten bleibt. Während das Großhirn vorrangig für bewusste Bewegungen zuständig ist, steuert das Kleinhirn bereits gelernte Bewegungsabläufe. Hier werden bestimmte Bewegungsabfolgen wie Tanzschritte oder das Schalten beim Autofahren gespeichert. Sie lassen sich nach einer gewissen Zeit des Erlernens direkt aus dem Kleinhirn abrufen, ohne dass man bewusst darüber nachdenken muss.

Das Großhirn ist der entwicklungsgeschichtlich jüngste, zugleich aber der größte Teil des menschlichen Gehirns. Es ermöglicht die sogenannten „höheren“ Hirnfunktionen, wie Motivation, Lernen, Denken oder Verstehen. Das Großhirn besteht aus Großhirnrinde und Großhirnmark.

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Die Rolle der Nervenzellen: Wie verarbeitet das Gehirn Informationen?

Manche vergleichen das Gehirn mit einem Hochleistungscomputer. Es kann Reize aus der Umgebung oder dem Körperinneren aufnehmen, Prozesse wie Körperreaktionen und Verhalten steuern oder auch Wissen speichern und verarbeiten. Dies passiert mithilfe von Nervenzellen (Neuronen), deren zahlreiche Ausläufer und Verbindungen das gesamte Gehirn durchziehen. Nervenzellen sind auch verantwortlich für die „Kommunikation“ zwischen den einzelnen Bereichen im Gehirn.

Benachbarte Nervenzellen tauschen Informationen an speziellen Verbindungsstellen, den sogenannten Synapsen aus. Synapsen befinden sich an den Fortsätzen der Nervenzellen, den Axonen und Dendriten, aber auch am Nervenzellkörper selbst.

Nervenzellen besitzen oft unzählige solcher Synapsen. Dementsprechend kann eine einzelne Nervenzelle im Gehirn Tausende Kontakte mit anderen Nervenzellen aufbauen. Durch den wiederholten Informationsaustausch zwischen den Nervenzellen können sich die Verknüpfungen verstärken. Die Informationsübertragung ist dann einfacher und gelingt an diesen Stellen schneller.

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Wie intelligent ein Mensch ist, hängt nicht vorrangig von der Gehirnmasse ab, sondern auch davon, wie effizient die einzelnen Nervenzellen und Gehirnbereiche miteinander vernetzt sind und zusammenarbeiten. Die Hauptverbindungswege im Gehirn entwickeln sich schon vor der Geburt – genetisch gesteuert. Aus der Gehirnforschung weiß man jedoch, dass sich neue Kontakte zwischen Nervenzellen über das gesamte Leben ausbilden. Auch alte Verknüpfungen können sich verändern. Dies geschieht vor allem dann, wenn die Nervenzellen intensiv genutzt werden, zum Beispiel durch Lernen und Erfahrung.

Quellen