Gehirn und Nervensystem

• Großes TextformatGroßes TextformatRegelmäßiges Textformat

Was macht das Gehirn?

Das Gehirn steuert, was du denkst und fühlst, wie du lernst und dich erinnerst und wie du dich bewegst und sprichst. Aber es steuert auch Dinge, derer man sich weniger bewusst ist – wie den Herzschlag und die Verdauung der Nahrung.

Stellen Sie sich das Gehirn als einen zentralen Computer vor, der alle Körperfunktionen steuert. Der Rest des Nervensystems ist wie ein Netzwerk, das Nachrichten vom Gehirn an die verschiedenen Teile des Körpers weiterleitet. Dies geschieht über das Rückenmark, das vom Gehirn bis zum Rücken verläuft. Es enthält fadenförmige Nerven, die sich zu jedem Organ und Körperteil verzweigen.

Wenn eine Nachricht von irgendwo im Körper ins Gehirn gelangt, sagt das Gehirn dem Körper, wie er reagieren soll. Wenn du zum Beispiel eine heiße Herdplatte berührst, senden die Nerven in deiner Haut eine Schmerznachricht an dein Gehirn. Das Gehirn sendet dann eine Nachricht zurück, die den Muskeln in Ihrer Hand sagt, sie sollen sich zurückziehen.

Welche Teile des Nervensystems gibt es?

Das Nervensystem besteht aus dem zentralen und dem peripheren Nervensystem:

• Das Gehirn und das Rückenmark bilden das zentrale Nervensystem.
• Die Nerven, die den ganzen Körper durchziehen, bilden das periphere Nervensystem.

Das menschliche Gehirn ist unglaublich kompakt und wiegt gerade einmal drei Pfund. Es hat jedoch viele Falten und Rillen. Diese geben ihm die zusätzliche Oberfläche, die für die Speicherung der wichtigen Informationen des Körpers benötigt wird.

Das Rückenmark ist ein langes Bündel von Nervengewebe, das etwa 18 Zentimeter lang und einen halben Zentimeter dick ist. Es erstreckt sich vom unteren Teil des Gehirns durch die Wirbelsäule nach unten. Auf dem Weg dorthin verzweigen sich die Nerven in den gesamten Körper.

Das Gehirn und das Rückenmark sind durch Knochen geschützt: das Gehirn durch die Schädelknochen und das Rückenmark durch eine Reihe ringförmiger Knochen, die Wirbel genannt werden. Beide werden von Membranen, den Hirnhäuten, und einer speziellen Flüssigkeit, dem Liquor, gepolstert. Diese Flüssigkeit hilft, das Nervengewebe zu schützen, es gesund zu halten und Abfallprodukte abzutransportieren.

Welche Teile des Gehirns gibt es?

Das Gehirn besteht aus drei Hauptteilen: dem Vorderhirn, dem Mittelhirn und dem Hinterhirn.

Das Vorderhirn

Das Vorderhirn ist der größte und komplexeste Teil des Gehirns. Es besteht aus dem Großhirn – dem Bereich mit all den Falten und Rillen, die man typischerweise auf Bildern des Gehirns sieht – sowie anderen darunter liegenden Strukturen.

Das Großhirn enthält die Informationen, die dich im Wesentlichen zu dem machen, was du bist: deine Intelligenz, dein Gedächtnis, deine Persönlichkeit, deine Gefühle, deine Sprache und deine Fähigkeit zu fühlen und dich zu bewegen. Bestimmte Bereiche des Großhirns sind für die Verarbeitung dieser verschiedenen Informationen zuständig. Diese werden Lappen genannt, und es gibt vier davon: den Frontal-, den Parietal-, den Temporal- und den Okzipitallappen.

Das Großhirn hat eine rechte und eine linke Hälfte, die so genannten Hemisphären. Sie sind in der Mitte durch ein Band von Nervenfasern (das Corpus callosum) verbunden, das sie miteinander kommunizieren lässt. Diese Hälften mögen wie Spiegelbilder voneinander aussehen, aber viele Wissenschaftler glauben, dass sie unterschiedliche Funktionen haben:

• Die linke Seite gilt als die logische, analytische, objektive Seite.
• Die rechte Seite gilt als eher intuitiv, kreativ und subjektiv.

Wenn Sie also Ihr Scheckbuch ausgleichen, benutzen Sie die linke Seite. Wenn du Musik hörst, benutzt du die rechte Seite. Man geht davon aus, dass manche Menschen eher „rechtshirnig“ oder „linkshirnig“ sind, während andere eher „ganzhirnig“ sind, d. h. sie benutzen beide Hälften ihres Gehirns in gleichem Maße.

Die äußere Schicht des Großhirns wird als Kortex (auch „graue Substanz“ genannt) bezeichnet. Die von den fünf Sinnen gesammelten Informationen gelangen in das Gehirn zum Kortex. Diese Informationen werden dann an andere Teile des Nervensystems zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet. Wenn du zum Beispiel den heißen Herd berührst, geht nicht nur die Nachricht raus, dass du deine Hand wegnehmen sollst, sondern auch eine an einen anderen Teil des Gehirns, damit du dich daran erinnerst, das nicht wieder zu tun.

Im inneren Teil des Vorderhirns sitzen der Thalamus, der Hypothalamus und die

:

• Der Thalamus leitet Nachrichten von den Sinnesorganen wie Augen, Ohren, Nase und Fingern an die Hirnrinde weiter.
• Der Hypothalamus steuert den Puls, den Durst, den Appetit, den Schlafrhythmus und andere Prozesse im Körper, die automatisch ablaufen.
• Der Hypothalamus steuert auch die Hypophyse, die die
  Hormone

  herstellt, die das Wachstum, den Stoffwechsel, den Wasser- und Mineralhaushalt, die Geschlechtsreife und die Reaktion auf Stress steuern.

Das Mittelhirn

Das Mittelhirn, unterhalb der Mitte des Vorderhirns, fungiert als Hauptkoordinator für alle Nachrichten, die vom Gehirn zum Rückenmark ein- und ausgehen.

Das Hinterhirn

Das Hinterhirn sitzt unterhalb des hinteren Endes des Großhirns. Es besteht aus dem Kleinhirn, der Pons und der Medulla. Das Kleinhirn – auch „kleines Gehirn“ genannt, weil es wie eine kleine Version des Großhirns aussieht – ist für Gleichgewicht, Bewegung und Koordination zuständig.

Die Pons und das Mark werden zusammen mit dem Mittelhirn oft als Hirnstamm bezeichnet. Der Hirnstamm nimmt die Botschaften des Gehirns auf, sendet sie aus und koordiniert sie. Es steuert auch viele automatische Körperfunktionen wie Atmung, Herzschlag, Blutdruck, Schlucken, Verdauung und Blinzeln.

Wie funktioniert das Nervensystem?

Die grundlegende Funktionsweise des Nervensystems hängt stark von winzigen Zellen ab, den Neuronen. Das Gehirn hat Milliarden von ihnen, und sie haben viele spezialisierte Aufgaben. Zum Beispiel senden sensorische Neuronen Informationen von Augen, Ohren, Nase, Zunge und Haut an das Gehirn. Motorische Neuronen leiten Nachrichten vom Gehirn an den Rest des Körpers weiter.

Alle Neuronen leiten Informationen durch einen komplexen elektrochemischen Prozess weiter und stellen Verbindungen her, die die Art und Weise beeinflussen, wie wir denken, lernen, uns bewegen und uns verhalten.

Intelligenz, Lernen und Gedächtnis. Während wir wachsen und lernen, werden Nachrichten immer wieder von einer Nervenzelle zur anderen weitergeleitet, wodurch Verbindungen oder Bahnen im Gehirn entstehen. Das ist der Grund, warum das Autofahren so viel Konzentration erfordert, wenn man es zum ersten Mal lernt, aber später zur zweiten Natur wird: Die Bahnen haben sich etabliert.

Bei kleinen Kindern ist das Gehirn sehr anpassungsfähig. Wenn ein Teil des Gehirns eines Kleinkindes verletzt wird, kann ein anderer Teil oft lernen, einen Teil der verlorenen Funktion zu übernehmen. Mit zunehmendem Alter muss das Gehirn jedoch härter arbeiten, um neue Nervenbahnen zu bilden, wodurch es schwieriger wird, neue Aufgaben zu bewältigen oder festgelegte Verhaltensmuster zu ändern. Deshalb sind viele Wissenschaftler der Meinung, dass es wichtig ist, das Gehirn immer wieder herauszufordern, neue Dinge zu lernen und neue Verbindungen zu knüpfen – das hilft, das Gehirn ein Leben lang aktiv zu halten.

Das Gedächtnis ist eine weitere komplexe Funktion des Gehirns. Die Dinge, die man getan, gelernt und gesehen hat, werden zunächst in der Hirnrinde verarbeitet. Wenn Sie dann das Gefühl haben, dass diese Informationen wichtig genug sind, um sie dauerhaft zu behalten, werden sie an andere Regionen des Gehirns (wie den Hippocampus und die Amygdala) weitergeleitet, um dort langfristig gespeichert und abgerufen zu werden. Während diese Botschaften durch das Gehirn wandern, bilden auch sie Bahnen, die als Grundlage für das Gedächtnis dienen.

Bewegung. Verschiedene Teile des Großhirns bewegen verschiedene Körperteile. Die linke Gehirnhälfte steuert die Bewegungen der rechten Körperhälfte, und die rechte Gehirnhälfte steuert die Bewegungen der linken Körperhälfte. Wenn Sie zum Beispiel mit dem rechten Fuß auf das Gaspedal Ihres Autos treten, sendet die linke Gehirnhälfte die entsprechende Nachricht.

Grundlegende Körperfunktionen. Ein Teil des peripheren Nervensystems, das so genannte autonome Nervensystem, steuert viele der Körperprozesse, über die man fast nie nachdenken muss, wie Atmung, Verdauung, Schwitzen und Zittern. Das autonome Nervensystem besteht aus zwei Teilen: dem Sympathikus und dem Parasympathikus.

Der Sympathikus bereitet den Körper auf plötzlichen Stress vor, z. B. wenn man Zeuge eines Raubüberfalls wird. Wenn etwas Beängstigendes passiert, lässt der Sympathikus das Herz schneller schlagen, damit es das Blut schnell zu den verschiedenen Körperteilen schickt, die es brauchen könnten. Außerdem veranlasst es die

oben in den Nieren, Adrenalin freizusetzen, ein Hormon, das den Muskeln zusätzliche Kraft für eine schnelle Flucht verleiht. Dieser Vorgang wird als „Kampf- oder Flucht“-Reaktion des Körpers bezeichnet.

Das parasympathische Nervensystem bewirkt das Gegenteil: Er bereitet den Körper auf die Ruhe vor. Er hilft auch dem Verdauungstrakt, sich zu bewegen, damit unser Körper die Nährstoffe aus der Nahrung effizient aufnehmen kann.

Die Sinne

Sehen. Der Sehsinn sagt uns wahrscheinlich mehr über die Welt als jeder andere Sinn. Das in das Auge einfallende Licht bildet auf der Netzhaut ein auf dem Kopf stehendes Bild. Die Netzhaut wandelt das Licht in Nervensignale für das Gehirn um. Das Gehirn stellt dann das Bild auf den Kopf und sagt uns, was wir sehen.

Hören. Jeder Ton, den du hörst, ist das Ergebnis von Schallwellen, die in deine Ohren eindringen und dein Trommelfell in Schwingung versetzen. Diese Schwingungen wandern dann entlang der winzigen Knochen des Mittelohrs und werden in Nervensignale umgewandelt. Die Hirnrinde verarbeitet diese Signale dann und sagt dir, was du hörst.

Geschmack. Die Zunge enthält kleine Gruppen von Sinneszellen, die sogenannten Geschmacksknospen, die auf chemische Stoffe in Lebensmitteln reagieren. Die Geschmacksknospen reagieren auf süß, sauer, salzig, bitter und pikant. Die Geschmacksknospen senden Nachrichten an die Bereiche im Kortex, die für die Verarbeitung von Geschmack zuständig sind.

Geruch. Riechzellen in den Schleimhäuten, die jedes Nasenloch auskleiden, reagieren auf chemische Stoffe, die Sie einatmen, und senden Nachrichten entlang bestimmter Nerven an das Gehirn.

Berührung. Die Haut enthält Millionen von Sinnesrezeptoren, die Informationen über Berührung, Druck, Temperatur und Schmerz aufnehmen und zur Verarbeitung und Reaktion an das Gehirn weiterleiten.