Geographisch vielgestaltig und doch immer anders! Unser Gehirn ist wie...

... die Form einer Walnuss, die Konsistenz von Wackelpudding, so groß wie ein Eisbergsalat und empfindlich wie Omas Meißner Porzellan. Mit 100 Milliarden Nervenzellen, die untereinander jeweils 10000-fach verbunden sind, macht unser Gehirn einen Großteil dessen aus, wer und wie wir sind. Seine Sonderstellung  machen einige Zahlen deutlich: nur 2% unseres Körpergewichts ausmachend durchfließen es aber 20% des gesamten Blutstroms, dabei verbraucht es mehr als 50% der ins Blut abgegebenen Glukose. Dabei schafft es 100 Billionen!!! einfache Rechenleistungen pro Sekunde, verbraucht dabei aber nur umgerechnet 85 Watt, die Energie einer (wenn auch hellen) Glühbirne. Das ganze kann natürlich nur gut funktionieren, wenn alles klar strukturiert ist und seine Ordnung hat.

Aufbau des Gehirns

Exemplarisch nehmen wir hier einmal die Großhirnrinde näher unter die Lupe: sie besteht grob aus 4 paarig angeordneten Lappen (Frontal-, Parietal-, Temporal- und Okzipitallappen) (Abb. 5).
Abb. 5: Grober Aufbau der Großhirnrinde.

Schaue Dir die Zellen an und lerne etwas über die Funktion

Die Grosshrinrinde wurde bereits 1909 vom deutschen Neuroanatom Korbinian Brodmann in 52 verschiedene Areale eingeteilt, die auch heute noch gültig sind und nach ihm als „Brodmann-Areale (BA)“ bezeichnet werden. Die Einteilung beruht auf Arealen mit histologisch unterschiedlich erkennbaren Zellartypen (Abb. 6). Basierend auf Untersuchungen, die damals an Kriegsverletzten durchgeführt wurden, zeigte sich, dass den histologisch unterschiedlichen Arealen auch bestimmten Funktionen zugeordnet werden können, da verschiedene läsionsbedingte Defizite auftraten. Während BA 44 und B45 beispielsweise eine wichtige Rolle bei der Sprachproduktion spielen, sind BA17 und BA18 für das Sehen zuständig (Abb. 7). Aber auch innerhalb der einzelnen Funktionen gibt es eine spezielle Unterteilung: so besteht die Rinde aus Primärfeldern, die der einfachen Erfassung von Sinnesreizen (Hören, Sehen, Fühlen…) oder Generierung (Motorik) dienen. Diese Informationen werden dann an die sekundären Rindenfelder weitergeleitet, wo sie dann weiterverarbeitet werden. Einen Großteil der Hirnoberfläche machen aber die Assoziationsfelder aus, sie dienen neben höheren Funktionen wie dem Gedächtnis auch der Verschaltung einzelner Qualitäten. Wurde uns in der Schule ein Diktat vorgelesen, konnten wir unmittelbar das Gehörte mit unserer Motorik in die sichtbare Schrift umsetzen. In den Assoziationsfeldern werden auch Sinneseindrücke bewertet z.B. „Kenne ich die Musik? Mag ich sie oder finde ich sie schrecklich?“ und eine entsprechende Reaktion entwickelt „Sing ich mit!“ oder „Ich mach das Radio aus!“
Abb.6: Histologische Unterteilung des Gehirns nach Brodmann. Hinter den Arealen Nr.41/42. verbirgt sich z.B. die Hörrinde.
Abb. 7: Die Brodman-Areale sind auch bestimmten Funktionen zuzuordnen: BA 44/45 spielt beispielsweise eine Rolle bei der Sprachproduktion, BA 17/18 beim Sehen.

Wie viel Platz braucht im Gehirn die Zunge?

Ein weiteres Prinzip der Ordnung ist die Somatotopie. So wird einem Körperteil ein entsprechend seiner nervalen Versorgung großer Abschnitt auf der Großhirnrinde zur Verfügung gestellt. Dimensioniert man die Größe der einzelnen Körperteile entsprechend ihrer Repräsentation im Gehirn, erhält man anschaulich den so genannten Homunculus. Es gibt sowohl einen motorischen, als auch einen sensorischen.So sind sensorische Bereiche wie die der Zunge oder Lippen in einem größeren Areal repräsentiert als diese des Rückens, genauso beanspruchen die kleinen Handmuskeln und deren Feinmotorik viel mehr „Platz“ im Gehirn, als die der Oberschenkelmuskulatur. Heute können wir mit Hilfe der funktionellen MRT (kurz fMRT) motorische, wie sensorische Funktionen im Gehirn darstellen. In einem unserer Exponate soll Ihnen ein kleiner Einblick in die anatomisch-funktionelle Einteilung und deren Darstellung mittels fMRT gezeigt werden. Auf einem großen Gehirnbild auf einer Plexiglasscheibe werden Ihnen mittels eines Beamers verschiedene Hirnareale und deren Funktion gezeigt.

Bezeichnungen einiger Gehirn-Anteile

Cerebellum (Kleinhirn)
Medula Oblongata (verlängertes Rückenmark)
Thalamus (Nervenzellansammlungen; „Relaisstation“ sorgt für die notwendige Umschaltung bzw. Neubündelung von Informationen)
Pons (Brückenhirn)
Mesencephalon (Mittelhirn)
Diencephalon (Zwischenhirn)
Corpus callosum (Balken, die wichtigste Verbindung zwischen den Hemisphären)
Telencephalon (Endhirn)
Hypophyse (Hirnanhangdrüse)
Cerebraler Cortex (Hirnrinde, Vorkommen verschiedener Neuronentypen, unterteilt in mehrere Lappen)
(Autoren: Rhea Balske, Fabian Queißert)