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Das Großhirn (Cerebrum), auch als cerebrale Hemisphären, Endhirn oder Cortex cerebri bezeichnet, ist der größte Teil des menschlichen Gehirns. Es besteht aus zwei hemisphärischen Strukturen, die durch das Corpus callosum (Balken) miteinander verbunden sind. Das Großhirn ist für die höheren kognitiven Funktionen verantwortlich, wie Bewegungskoordination, Wahrnehmung, Denken, Planung, Sprache und Emotionen. Damit ist das Großhirn von großer Bedeutung für das menschliche Verhalten, da es uns ermöglicht, komplexe Gedankenprozesse und Verhaltensweisen auszuführen und uns an unsere Umgebung anzupassen.
Dieser Artikel bietet einen Überblick zu den wichtigsten Informationen bezüglich Lage, Aufbau und Funktion des Großhirns, inklusive einiger häufiger Krankheitsbilder.
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Großhirn – Anatomie und Funktionseinheiten
Das Großhirn befindet sich im oberen Bereich des Kopfes und besteht aus zwei hemisphärischen Strukturen, die durch das Corpus callosum, eine große Faserbahn, miteinander verbunden sind. Das Gehirn ist in vier Hauptlappen unterteilt:
- Frontallappen (lobus frontalis)
- Parietallappen
- Temporallappen
- Okzipitallappen (lobus occipitalis)
Jeder Lappen enthält auch eine Vielzahl von kortikalen Regionen, die spezialisierte Funktionen haben. Zusammen ermöglicht der cerebrale Cortex eine Vielzahl von kognitiven Abläufen und Verhaltensprozessen, die uns als Menschen auszeichnen.
Frontallappen
Der Frontallappen ist der größte Lappen im Großhirn und befindet sich an der Vorderseite des Gehirns. Er ist für eine Vielzahl von kognitiven und Verhaltensprozessen verantwortlich, einschließlich der Planung, Entscheidungsfindung, Ausführung von Bewegungen, des Arbeitsgedächtnisses und der Kontrolle von Emotionen.
Seine wichtigsten Funktionen sind:
Bereich | Prozess |
Arbeitsgedächtnis | Informationen im Kurzzeitgedächtnis behalten und gleichzeitig an einer anderen Aufgabe arbeiten |
Ausführung von Bewegungen | Signale an die motorischen Regionen des Gehirns senden, die dann die Muskeln kontrollieren, um eine gewünschte Bewegung auszuführen |
Emotionsregulation | Impulse kontrollieren und rational handeln, auch wenn emotional beeinflusst |
Sprachproduktion | Broca-Areal wichtig für Sprachproduktion; wenn Areal beschädigt: Sprachstörungen wie Broca-Aphasie |
Planung und Entscheidungsfindung | komplexe Probleme lösen, Optionen bewerten, Entscheidung treffen |
Parietallappen
Der Parietallappen ist ein Lappen des Großhirns, der sich oberhalb des Okzipitallappens und hinter dem Frontallappen befindet. Er spielt eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung von sensorischen Informationen aus dem Körper und bei der räumlichen Wahrnehmung und spielt auch eine Rolle bei der Aufmerksamkeit und der Hand-Auge-Koordination.
Seine wichtigsten Aufgaben sind:
Bereich | Prozess |
Verarbeitung von sensorischen Informationen | erhält sensorische Informationen aus Körper, einschließlich Berührung, Schmerz, Temperatur und propriozeptiver Information (Informationen über die Position des Körpers im Raum); integriert Informationen und ermöglicht Zurechtfinden in Umgebung |
Räumliche Wahrnehmung | Orientierung im Raum, Verarbeiten von Informationen über Position im Raum und Position von Objekten herum |
Körperbild | Körperbild formen; bewusst sein, wo sich unsere Gliedmaßen im Raum befinden |
Aufmerksamkeit | Fokus auf relevanten Informationen; irrelevante Informationen ausblenden |
Hand-Auge-Koordination | posteriorer Parietalkortex hilft, Handbewegungen auf das, was man sieht, abzustimmen |
Temporallappen
Der Temporallappen befindet sich unter dem Frontal- und dem Parietallappen und über dem Hirnstamm. Dieser Hirnabschnitt spielt eine wichtige Rolle bei der auditiven Verarbeitung und Speicherung von Gedächtnisinhalten. Der Abschnitt trägt zur Gedächtnisbildung, Gesichtserkennung, Sprachverarbeitung sowie Emotionsverarbeitung bei. Die wichtigste Fähigkeiten dieses Teil des Gehirns sind:
Bereich | Prozess |
Hörverarbeitung | Verarbeitung von Schallwellen, Interpretation von Tonhöhen, Rhythmen und Sprache; auditorischer Cortex ist speziell für Verarbeitung von Tönen verantwortlich |
Gedächtnisbildung | Bildung von Langzeitgedächtnisinhalten, insbesondere deklarativen (expliziten) Gedächtnisinhalten, wie Fakten und Ereignisse; Hippocampus spielt Schlüsselrolle |
Gesichtserkennung | inferotemporaler Cortex wichtig für Gesichtserkennung; wenn beschädigt Prosopagnosie möglich (“Gesichtsbildheit”) |
Emotionsverarbeitung | Amygdala spielt Schlüsselrolle bei Verarbeitung von Emotionen sowie Entstehung von Angst und Furcht |
Sprachverarbeitung | Wernicke-Areal: Verarbeitung von Sprache; Schädigungen können zu Sprachstörungen wie Aphasie führen |
Okzipitallappen
Der Okzipitallappen ist der hintere Lappen des Großhirns und liegt daher im Bereich des Hinterkopfes. Er spielt eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung von visuellen Informationen und der Wahrnehmung von Farben. Darüber hinaus ist er für die Steuerung von Augenbewegungen verantwortlich. Die wesentlichen Aufgaben im Überblick:
Bereich | Prozess |
Visuelle Wahrnehmung | Verarbeitung von visuellen Informationen, einschließlich Formen, Muster, Bewegungen, Tiefeninformationen; primärer visueller Cortex: Teil des Okzipitallappens, Verarbeitung visueller Reize |
Farbwahrnehmung | V4: Wahrnehmung von Farben; wenn beschädigt: Farbsehstörungen wie Achromatopsie |
Visuelles Gedächtnis | Merkfähigkeit visueller Reize; Wiedererkennung |
Augenbewegungen | Steuerung von Augenbewegungen; Fähigkeit, Blick auf bestimmtes Objekt richten und Augen schnell bewegen, um schnelle Bewegungen zu verfolgen |
Das Großhirn in Zahlen
durchschnittliches Gewicht des Großhirns bei Erwachsenen: ca. 1,3 Kilogramm
Oberfläche: ca. 2,5 Quadratmeter
enthält ca. 100 Milliarden Neuronen (Nervenzellen)
enthält ca. 100 Billionen Synapsen (Verbindungen zwischen Neuronen)
besteht aus 2 Hemisphären, verbunden durch das Corpus callosum
jede Hemisphäre besteht aus 4 Hauptlappen: Frontallappen, Parietallappen, Temporallappen, Okzipitallappen
Großhirn – Eigenversorgung
Das Großhirn ist ein Teil des zentralen Nervensystems und benötigt daher eine kontinuierliche Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen, um seine Funktionen aufrechtzuerhalten. Die Versorgung erfolgt durch Blutgefäße, die das Gehirn durchziehen und eine Barriere zwischen dem Blut und dem Gehirn bilden, die sogenannte Blut-Hirn-Schranke.
Das Großhirn hat einen hohen Energiebedarf und benötigt etwa 20 Prozent des gesamten Sauerstoffs und Glukose des Körpers, obwohl es nur etwa zwei Prozent des Körpergewichts ausmacht. Das Gehirn kann jedoch keine Energie speichern und ist daher auf eine kontinuierliche Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen angewiesen.
Das Herz pumpt das sauerstoffreiche Blut zu den Blutgefäßen im Gehirn. Die Blutgefäße im Gehirn sind sehr dicht und verzweigt und ermöglichen eine ausreichende Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen. Wenn die Versorgung unterbrochen wird, beispielsweise durch eine Verstopfung eines Blutgefäßes (Schlaganfall) oder eine Trauma-Verletzung, kann dies zu schwerwiegenden Schäden oder zum Absterben von Gehirnzellen führen.
Großhirn – Vitalparameter
Das Gehirn selbst hat keine Vitalparameter, da es sich nicht aktiv bewegt oder körperliche Funktionen ausführt. Es ist jedoch von essenzieller Bedeutung für die Aufrechterhaltung der Vitalparameter des Körpers, da es eine Vielzahl von Funktionen steuert, die für das Überleben des Organismus unerlässlich sind.
Zu den Vitalparametern, die vom Gehirn reguliert werden, gehören:
- Atmung: Das Gehirn reguliert die Atmung durch das Atemzentrum im Hirnstamm und sorgt dafür, dass wir genug Sauerstoff aufnehmen und Kohlendioxid ausatmen, um einen ausgeglichenen pH-Wert im Blut zu erhalten.
- Herzfrequenz und Blutdruck: Das Gehirn reguliert Herzfrequenz und Blutdruck durch das autonome Nervensystem und steuert die Kontraktionen des Herzmuskels und Weitung und Verengung der Blutgefäße, um den Blutdruck zu regulieren.
- Körpertemperatur: Das Gehirn reguliert die Körpertemperatur durch das thermoregulatorische Zentrum im Hypothalamus und steuert die Wärmeabgabe und -aufnahme des Körpers, um eine stabile Körpertemperatur aufrechtzuerhalten.
- Flüssigkeits- und Elektrolythaushalt: Das Gehirn reguliert den Flüssigkeits- und Elektrolythaushalt des Körpers durch das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System und das Antidiuretische Hormon (ADH). Es steuert die Menge und Zusammensetzung von Urin, um eine ausreichende Hydratation und Elektrolytbalance aufrechtzuerhalten.
Großhirn – Klinik
Es gibt viele verschiedene Krankheiten, die das Großhirn betreffen können. Jede Erkrankung des Großhirns hat unterschiedliche Symptome, Ursachen und Behandlungen.
Einige häufig vorkommende des Großhirns sind:
- Schlaganfall: Ein Schlaganfall tritt auf, wenn die Blutversorgung des Gehirns unterbrochen wird, was zu einer Schädigung oder zum Absterben von Gehirnzellen führen kann. Er kann durch eine Verstopfung oder ein Platzen eines Blutgefäßes im Gehirn verursacht werden.
- Demenz: Eine Demenz ist ein fortschreitender Verlust der kognitiven Funktionen des Gehirns, wie Gedächtnis, Sprache und Denken. Die häufigste Form ist die Alzheimer-Krankheit, die durch eine Ablagerung von Plaques im Gehirn verursacht wird.
- Parkinson-Krankheit: Die Parkinson-Krankheit ist eine Erkrankung des Nervensystems, die durch einen Mangel an Dopamin im Gehirn verursacht wird. Die Symptome können Tremor, Steifheit, Langsamkeit und Probleme mit der Koordination umfassen.
- Epilepsie: Epilepsie ist eine neurologische Erkrankung, die zu wiederkehrenden Anfällen führt. Die Anfälle können verschiedene Symptome haben, wie z.B. Muskelzuckungen, Verlust des Bewusstseins oder Verwirrung.
- Hirntumor: Ein Hirntumor ist eine abnormale Zellwucherung im Gehirn, die zu Symptomen wie Kopfschmerzen, Krampfanfällen, Veränderungen des Sehvermögens oder Verhaltensveränderungen führen kann.
- Multiple Sklerose: Multiple Sklerose ist eine chronische Entzündungserkrankung des Nervensystems, die das Myelin (die Schutzschicht um die Nervenfasern) im Gehirn und Rückenmark schädigt. Dies kann zu einer Vielzahl von Symptomen wie Sehverlust, Taubheit und Muskelschwäche führen.
- Enzephalitis: Enzephalitis ist eine Entzündung des Gehirns, die durch eine Infektion verursacht werden kann. Die Symptome können Fieber, Kopfschmerzen, Verwirrtheit, Krampfanfälle und Bewusstseinsverlust umfassen.
1. Gesundheitsinformation, Wie funktioniert das Gehirn, https://www.gesundheitsinformation.de/... (Abrufdatum: 26.03.2023).
2. GPOH, Kinderkrebsinfo, Erkrankungen ZNS, Großhirn, https://www.gpoh.de/... (Abrufdatum: 26.03.2023).