Referat Das menschliche Gehirn

Das menschliche Gehirn

Ein geographischer Überblick

Das Nervensystem eines jeden Lebewesens erfüllt die Aufgabe der

Informationsweiterleitung. Es leitet die von den Sinnesorganen verarbeiteten Reize weiter bis in das jeweils zuständige

15 Zentrum im Gehirn. Weiters kontrolliert das Nervensystem die

Tätigkeit der Muskeln und Drüsen eines Körpers.

Alles in allem ergibt das Erscheinungsbild eines Nervensystems ein perfektes Werk. Es ist ein kompliziertes Netzwerk, das beim

Menschen aus mehreren Milliarden Nervenzellen besteht. Dieses

20 Netzwerk ist dermaßen hochstehend entwickelt, daß sogar die

moderne Wissenschaft nicht in der Lage ist, die vollständige

Funktion des Nervensystems zu definieren.

Das Nervensystem des Menschen läßt sich in zwei Kategorieen einteilen. Das Zentralnervensystem welches aus Gehirn und Rückenmark besteht, und das Periphere Nervensystem, welches

sich wieder in zwei Gruppen teilt.

5 Das Zentralnervensystem umfaßt den Hauptteil der Nerven im

Körper. Aufgrund der Entwicklung der Wirbeltiere entsteht das Zentralnervensystem immer auf der Rückseite des Körpers. Beim Menschen ist dies das Rückenmark, welches sich während der

Evolution am oberen Ende zum Gehirn entwickelt. Das Gehirn kann

10 man in fünf Abschnitte teilen. Großhirn, Zwischenhirn, Mittelhirn, Kleinhirn und Nachhirn.

Das Periphere Nervensystem ist der zweite große Teil des

Nervensystems. Es teilt sich in das Somatische Nervensystem und das Vegetative Nervensystem.

15 Das Somatische Nervensystem ist für die Versorgung der Skelettmuskulatur und der Sinnesorgane zuständig.

Das Vegetative Nervensystem ist im menschlichen Körper für die Steuerung der inneren Organe zuständig. Üblicherweise ist dieses Nervensystem nicht willkürlich steuerbar. Das Vegetative

Nervensystem besitzt zwei Gruppen von Neuronen. Die afferenten

5 Nerven, die Informationen von den inneren Organen zum

Zentralnervensystem leiten, und die efferenten Neuronen, welche die Informationen zu den inneren Organen leiten. Im efferenten Teil des Vegetativen Nervensystems kann man zwei weitere Teile

unterscheiden. Das sympathische Nervensystem und das

10 parasympathische Nervensystem.

Die Ganglien des sympathischen Nervensystems liegen paarweise längs der Wirbelsäule. Sie sind mit des gesamten glatten Muskulatur des menschlichen Körpers verbunden. Um die Befehle

an die Organe zu übermitteln gibt es gewisse Verbindungsstücke

15 zwischen den Nerven. Diese Verbindungsstücke sind die Synapsen.

Um die Übertragung der Information zu ermöglichen haben die Synapsen Transmitterstoffe. Diese beiden Übertragungstoffe sind Adrenalin und Noradrenalin. Sie wirken auf die Muskulatur der

Eingeweide, Ausscheidungsorgane und Verdauungsdrüsen hemmend.

20 Auf den Rest der Organe wirken diese Transmitter reizend.

Die Ganglien des parasympathischen Nervensystems liegen zumeist in er Nähe der Organe, die sie versorgen. Der Parasympatikus erhält seine Befehle entweder vom Nervus Vagus, im

Zentralnervensystem, oder vom untersten Teil des Rückenmarks.

Der parasympatische Teil des Vegetativen Nervensystems ist der Gegenspieler des sympathischen Teils. Während der Sympathikus den Kreislauf stimuliert, um bei Gefahr besser und schneller

reagieren zu können, hemmt der Parasympathikus die Tätigkeit

5 des Kreislaufes. Der Parasympathikus fördert vorwiegend die

Phasen der Erholung.

Im Normalfall halten sich Sympathikus und Parasympathikus in der Waage. Im Falle einer zu hohen Aktivität des Sympathikus könnte es sein, das der Organismus zu sehr gereizt wird und

10 dadurch Fehlfunktionen auftreten. In diesem Fall nennt man das

auftretende Phänomen Streß. Auf längere Zeit gesenhen kann sich Streß sehr schädlich auf den Körper auswirken. Die Folgen sind Schädigung von Herz, und Kreislauf.

Um Streß zu vermeiden sollte man bewußt versuchen die äußeren

15 Reize als posotiv zu betrachten, um den parasympathischen Teil

des Vegetativen Nervensystems zu stimulieren.

Kapitel 2: Das menschliche Gehirn

Das menschliche Gehirn befindet sich wohlbehütet im Schädel. Um die mehr als 13 Milliarden Nervenzellen zu schützten ist das Gehirn äußerst gut umhüllt.

Das gesamte Gehirn wird von der Hirnhaut, oder auch Meningen

5 genannt umgeben. Die Hirnhaut teilt sich in die drei folgenden

Schichten.

Die innerste Schichte ist die weiche Hirnhaut. Sie bedeckt unmittelbar die Nervenzellen. Über dieser Schichte befindet sich die Spinnwebenhaut. Diese Schichte ist äußerst wichtig zur

10 Blutversorgung des Gehirns.

Über der Spinnwebenhaut befindet sich ein mit Flüssigkeit gefüllter Hohlraum. Dieser Hohlraum dient der sicheren und vor allem ruhigen Lagerung des Gehirns. Außerdem dient die

Flüssigkeit der Dämpfung von Erschütterungen.

15 Die äußerste Schichte der Hirnhaut ist die harte Hirnhaut.

Diese Schichte bildet den Kontakt zwischen Gehirn und Schädel. Sie ist zusätzlich von der Gehirnschwarte überzogen, die das Gehirn fest mit der Schädeldecke verbindet.

Der Aufbau des Gehirns ist sehr komplex. Um eine dermaßen hohe

20 Anzahl von Nervenzellen auf möglichst kleinem Raum

unterzubringen, ist das Gehirn stark gefurcht. Die Furchung des

Gehirns bringt eine Verdreifachung der ursprünglichen

Gehirnoberfläche.

Die Masse aus der das Gehirn besteht ist eine graue Substanz die von einer weißen Schichte überzogen ist. Diese weiße

Schichte besteht vorwiegend aus Nervenfasern.

5 Kapitel 3: Das Großhirn

Das Großhirn, oder auch aufgrund seiner Lage Vorderhirn genannt, besteht aus zwei Hälften. Diese Hälften heißen linke

und rechte Vorderhirnhämisphäre. In diesen Hämisphären ist das

10 Bewußtsein eines jeden Menschen verankert. Auf den Beiden

Hämisphären befindet sich für jedes unserer äußeren Organe ein bestimmtes Feld.

Diese Felder und Zentren, wurden im Laufe der Jahr durch wissenschaftliche Experimente erkundschaftet. Durch gezielte

15 elektronische beziehungsweise chemische Stimulation der

einzelnen Großhirnzentren wurde festgestellt welches Feld für welche Organe zuständig ist.

Die Großhirnzentren werden in motorische und sensorische

20 Regionen unterschieden. Motorische Regionen geben Befehle an die Muskeln oder auch motorische Endplatte Genannt. Die Sensorischen Regionen empfangen die Reize aus den Sinnesorganen.

Eine interessante Erscheinung des menschlichen Gehirns ist es, daß die sensorischen und motorischen Regionen der rechten Körperseite in der linken Hemisphäre liegen. Ebenso ist es mit

der rechten Hemisphere.

5 Im Großhirn ist das Lymbische System von sehr hoher Bedeutung.

Das Lymbische System, oder auch Lymbischer Balken genannt, ist an der Basis des Großhirns lokalisiert. Dieses Zentrum kann Organe beeinflussen, die eigentlich vom Vegetativen

Nervensystem gesteuert werden. So ist zum Beispiel auch die

10 Hypophyse eines der Organe die vom Limbischen Balken gesteuert

werden können. Somit hat das Limbische System, welches ausschließlich vom Hypothalamus gesteuert wird, die Möglichkeit in den Hormonhaushalt des Körpers einzugreifen. Aus diesem

Grund ist der Limbische Balken das Zentrum der Emotionen.

15 Gefühle wie Lust, Wut oder Angst gehen von ihm aus.

Eine weitere Eigenschaft des Großhirns ist das Gedächtnis. Man kan zwei Formen des Gedächtnisses unterscheiden. Das

Kurzzeitgedächtnis und das Langzeitgedächtnis.

Das Kurzzeitgedächtnis speichert Informationsinhalte für einige Minuten. Mit der Zeit nimmt der Informationsumfang ab, und es bleibt kein Rest mehr über. Das Kurzzeitgedächtnis ist zum

Beispiel durch Elektoschocks oder kurzzeitige

5 Durchblutungsstörungen wesentlich zu beeinträchtigen. Aus

diesem Grund ist zum Beispiel nach einem Unfall, oder nach einer Ohnmacht der Kurzgedächtnisspeicher völlig ausgelöscht. Jegliche Information über den Hergang des Unfalls oder über die

kurze Zeitspanne davor ist gelöscht.

10 Das Langzeitgedächtnis ist eine Erweiterung des

Kurzzeitgedächtnisses. Erscheint eine Information besonders wichtig oder brisant, so wird sie öfters Wiederholt, bis sie vom Kurzzeitgedächtnis in das Langzeitgedächtnis gelangt. Im

Gegensatz zum Kurzzeitgedächtnis, dessen

15 Informationsspeicherung auf elektrochemischer Funktion basiert,

speichert das Langzeitgedächtnis seine Information in form von Eiweißmolekülen. Aus diesem Grund ist es auch möglich schwerwiegende Eingriffe in das Gehirn vorzunehmen ohne einen

Verlust des Gedächtnisinhaltes zu riskieren.

20 Fähigkeiten des Menschen wie Sprache und Gehirn,

beziehungsweise das Bewußtsein, sind nach langjähriger Gehirnforschung in der linken Hemisphäre lokalisiert worden. Andere Fähigkeiten, wie zum Beispiel räumliche Vorstellung,

Formerkennung oder Musikverständnis sind in der rechten

25 Hemisphäre beheimatet.

Linke und rechte Hemisphäre sind miteinander Verbunden. Da die linke und die rechte Hemisphäre jeweils für den anderen Teil des Körpers zuständig sind, ist eine Verbindung der beiden

Gehirnhälften sehr wichtig. Zwar kann jemand, dessen

5 Gehirnhälften operativ voneinander getrennt wurden, völlig

normal denken und agieren, aber nicht mit nur einer Hand zum Beispiel einen Kugelschreiber ertasten und dessen Namen nennen. Dieser operative Eingriff ist früher oft bei Patienten mit

schweren, unheilbaren epilleptischen Anfällen praktiziert

10 worden.

Hierzu gab es einige interessante Experimente:

Ein Mann, dessen Gehirnhälften voneinander getrennt wurden, wurde gebeten einige Tests zu absolvieren. So wurde ihm auf die

Netzhaut des rechten Auges das Wort Kugelschreiber projiziert.

15 Die Information gelangte so in die linke Großhirnhemisphäre.

Nun wurde ihm unter einem Tuch, damit er seine Hände nicht sah, unter einigen anderen Gegenständen auch ein Kugelschreiber präsentiert. Der Mann war zwar in der Lage den Kugelschreiber

mit der linken Hand unter allen Gegenständen zu finde, jedoch

20 aber nicht den Namen des Schreibgerätes zu nennen. Erst als er

den Kugelschreiber vor beide Augen halten durfte, konnte er den Namen aussprechen. Mit der rechten Hand konnte der Patient den Kugelschreiber nichteinmal unter allen anderen Gegenständen

herausfinden.

Der Grund für diese Reaktion ist, daß die linke Hemisphäre zwar vom rechten Auge die Information erhalten hatte und auch verstanden hatte, jedoch die rechte Hemisphäre erreichte diese

Information nicht. Da die rechte Hemisphäre aber für die

5 Formenerkennung zuständig ist, konnte der Patient den

Kugelschreiber nicht identifizieren.

Kapitel 4: Das Zwischenhirn

10 Die wichtigsten Teile des Zwischenhirns sind der Thalamus und

der Hypothalamus. Der Thalamus ist im menschlichen Körper für die Informationsumsetztung zwischen den Sinnesorganen und dem Großhirn zuständig. Der Hypothalamus hingegen ist ein zentraler

Teil, der die Steuerung des vegetativen Nervensystems inne hat.

15 An der Oberseite des Zwischenhirns befindet sich die Epiphyse,

oder auch Zirbeldrüse genannt. An der Unterseite des Zwischenhirns befindet sich die Hypophyse. Sie ist das Steuerzentrum für die Tätigkeit der meisten Hormondrüsen. Die

Hypophyse regelt zum Beispiel den Wasserhaushalt des Körpers,

20 die Nahrungsaufnahme und den Sexualtrieb.

Eine weitere wichtige Funktion der Hypophyse ist die Regelung der Körpertemperatur. Die Körpertemperatur wird auch

Kerntemperatur genannt.

In der Umgebung der Hypophyse befinden sich hochsensible Temperaturnerven, die die Hypophyse dazu veranlassen die Temperatur des Körpers zu verändern. So gewähleistet die

Hypohyse die fast konstante Kerntemperatur im Inneren des

5 Körpers. Im Gegensatz zur Umgebungstemperatur , die ständig

großen Schwankungen ausgesetzt ist, hat die Krentemperatur enen fast konstanten Wert von 37°C.

Die Erwärmung des Körpers wird hormonell durch die Durchblutung der Haut gesteuert. Bei sehr hoher Durchblutung der Haut werden

10 Beispielsweise die Schweisdrüsen angeregt, um den Körper

abzukühlen.

Kapitel 5: Das Mittelhirn

15 Das Mittelhirn hat im wesentlichen die Aufgabe alle

Informationen zwischen motorischen Endplatten, sprich Muskeln, und Gehirn umzusetzen.

Für den Menschen ist die Aufgabe des Mittelhirns unablässig. Das Mittelhirn steuert nämlich die Bewußtseinslage. Anders

20 gesagt steuert das Mittelhirn den Schlaf des menschlichen

Körpers.

Durch das Mittelhirn zieht sich ein Strang von Neuronen bis in das Rückenmark der ständig einen elektro-chemischen Zustrom liefert. Dieser Strang wird Formatio reticularis genannt. Bei

hoher Spannungsversorgung des Mittelhirns ist der gesamte

5 Organismus "wach" .

Im Falle eines Spannungsabfalles wird der Körper in einen Ruhezustand versetzt. Dieser Ruhezustand wird allgemein als "Schlaf" bezeichnet. Im Schlafzustand erhollen sich die Organe

von ihrer Aktivität mittels Aufbau und Regenerationsvorgängen.

10 Schlaf kann kann in mehrere Phasen mit unterschiedlicher

Schlafintensität eingeteilt werden. Die erste Phase ist die Einschlafphase. Danach kommen mehrere Perioden, die zwischen 90 und 120 Minuten dauern. Diese Phasen wiederholen sich ständig,

bis zum Ende des Schlafzustands.

15 Eine dieser Phasen ist die REM Phase. Dies ist die eigentliche

Traumphase, die sehr emotinell ist. Ihr Name wurde von der Eigenschaft der schnellen Bewegungen der Augäpfel (Rapid Eye Movement) hergeleitet. Eine Rem Phase kann zwischen 10 und 60

Minuten dauern. Bei Entzug der REM Phase kann es beim Menschen

20 zu wesentlichen Verhaltensstörungen kommen. Daraus lässt sich

schlußfolgern, das die Verarbeitung der Erlebnisinhalte der Wachphase lebensnotwendig ist. Verhaltensstörungen bei Entzug können sich in übermäßiger Nervosität oder sogar zu

halluzinatorischen Zuständen führen.

Kapitel 6: Das Kleinhirn

Das Kleinhirn ist das Informationszentrum der motorischen

Regionen des Körpers. Es empfängt und verarbeitet Informationen

5 aus den Sinnesorganen, Schweresinnorganen und aus den Augen.

Das Kleinhirn ist deßhalb jederzeit über die Lage des gesamten Körpers informiert. Auch die Informationen der einzelnen Glieder werden im Kleinhirn umgesetzt und somit festgestellt,

wie sie zueinander stehen.

10 Bei einem Ausfall oder einer Erkrankung des Kleinhirns würde

der gesamte Bewegungsablauf des Körpers äußerst unkontrolliert ablaufen. Der Patient würde sich zwar weiterhin selbständig bewegen könne, aber seine Bewegungsfähigkeit wäre gestört

beziehungsweise stark eingeschränkt.

Kapitel 7: Das Nachhirn

Das Nachhirn ist die Übergangstelle des Gehirns zum Rückenmark.

Es wird auch als verlängertes Rückenmark bezeichnet. Im

20 Nachhirn entspringen mehrere Nerven, die die Kopfregion

motorisch und sensorisch beeinflussen.

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Einer dieser Nerven ist der Nervus Vagus. Das Nachhirn ist außerdem Durchgangstelle von Nervenbahnen, die aus dem Gehirn in das Rückenmark führen. Weiters ist das Nachhirn Sitz von

vielen lebenserhaltenden innernen Reflexen wie Kauen,

5 Speichelfluß, Schlucken, Erbrechen, Husten, Niesen, Tränenfluß,

Atmung und Kreislauf.

Ebenfalls liegt das Zentrum für die Regelung des Blutdrucks im

Nachhirn.

10 Kapitel 8: Das Rückenmark

Das Rückenmark liegt im Wirbelkanal der Wirbelsäule. Es ist eine graue Substanz, die sich vom ersten Lendenwirbel bis zum

Gehirn erstreckt. Ummantelt ist das Rückenmark von einer weißen

15 Schichte die aus Axonen besteht. Sie enthält die

Pyramidenbahnen und die extrapyramidalen Bahnen, die von der

Großhirnrinde in den Körper reichen.

Zwischen je zwei Wirbeln entspringt beiderseits der Wirbelsäule ein Rückenmarksnerv. Insgesamt sind das 31 Rückenmarksnerven,

20 die sich jeweils in eine vordere und in eine hintere Wurzel

teilen. Die vordere Wurzel tritt auf der Vorderseite des

Körpers aus und enthält motorische(efferente) Nervenfasern.

Die hintere Wurzel richtet sich auf die Rückseite des Körpers und besteht aus sensorischen (afferenten) Nervenfasern. Die Zellkörper der afferenten Axone bilden mit der hinteren Wurzel

das Spinalganglion. Beide Wurzeln versorgen zusammen einen

5 eigenen Körperteil.

Unmittelbar nach der Austrittstelle aus dem Rückenmark teilt sich der Nerv in mehrere dünne Nerven. Es wird hier in somatische und in vegetative Nerven unterteilt.

Die Einheit von einem sensorischen Nerv und einem Motorischen

10 Nerv nennt man Reflexbogen. Bei einem Reflex wird der

sensorische Nerv angesprochen und über das Rückenmark wird der motorische Nerv sofort dazu veranlaßt zu agieren. So wird bei Gefahr der "lange" Weg bis zum Gehirn ausgelassen um schneller

handeln zu können, damit der Körper vor zu schwerer Verletzung

15 geschützt wird.

Das Rückenmark empfängt außerdem von allen Sinnesorganen Informationen, die es an das Gehirn weiterleitet. Aus diesem Grund ist das Rückenmark eine wichtige Durchgangstelle für

Informationen.

20 In einem Fall von Durchtrennung der Nerven ist kein operativer

Eingriff möglich um die Funktion des Rückenmarks wieder

herzustellen.

Bei Wirbelsäulenerkrankungen wie Bandscheibenvorfall oder altersbedingter Schwindung von Knorpelsubstanz, kann es zu Einklemmung beziehungsweise Abtrennung von Nerven kommen. In

einem solchen Fall ist der Patient für den Rest seines Lebens

5 ab dieser Stelle abwärts gelähmt. Ein operativer Eingriff um

dies bei Beschwerden vorzubeugen, bezeihungsweise um eingeklemmte Nerven zu befreien ist zwar möglich aber sehr risikoreich. Wenn es sich um eine Abquetschung der Nerven

handelt ist keine Hilfe mehr möglich.