Aufbau und Funktion des Gehirns: Ein umfassender Überblick

Sagittaler Schnitt: Hemisphären, koronaler Schnitt: Lappen, horizontaler Schnitt: oben und unten.

Material:

• Graue Substanz (intrazelluläre Kommunikation)
• Weiße Substanz (Ferntransmission, enthält Myelin)
• Liquor (Umgebung des ZNS, schützt, pflegt und kommuniziert, tritt in den Seitenventrikel ein)
• Meningen (Schutzschicht): Dura mater (näher an den Knochen und extern), Arachnoidea und Pia mater (innersten)

ZNS:

1. Vorderhirn
2. Mittelhirn
3. Hinterhirn
4. Rückenmark (koordiniert einfache Reflexe; Informationen sensorischer Neuronen werden durch afferente Fasern zum Gehirn geleitet, motorische Neuronen erhalten Informationen aus dem Gehirn durch efferente Fasern. Bell-Magendie-Gesetz: Sensorische Fasern sind dorsal, motorische Fasern sind ventral.)

3) Hinterhirn (Rhombencephalon):

Ist unterteilt in Myelencephalon und Metencephalon. Koordiniert motorische Aktivität, Gleichgewicht, Schlaf, Atmung und Kreislauf.

• Myelencephalon (verlängertes Mark): Enthält neuronale Kerne für grundlegende vegetative Funktionen (Reflexe), das retikuläre Aktivierungssystem (Steuerung der Bewegung) und die Kreuzung der Pyramiden.
• Metencephalon: Besteht aus Kleinhirn (Gleichgewicht, motorische Fähigkeiten, Muskeltonus), Brücke (Augenbewegungen, Gesichtsausdrücke, obere Olive (Tonverarbeitung)).

2) Mittelhirn (Mesencephalon):

Teil des retikulären Aktivierungssystems. Enthält Substantia nigra, Colliculus superior (orientiert sich an visuellen Reizen) und Colliculus inferior (orientiert sich an akustischen Reizen).

1) Vorderhirn (Prosencephalon):

(Größter Teil des Gehirns) Ist unterteilt in Diencephalon und Telencephalon.

• Diencephalon (Zwischenhirn):
  • Thalamus: Relaisstation für sensorische Informationen und Feedback von absteigenden Bahnen zum motorischen Kortex.
  • Hypothalamus: Kontrolle der Homöostase.
• Telencephalon (Endhirn):
  • Basalganglien: Haben den Nucleus caudatus, Putamen und Globus pallidus. Steuern Motorik und Augenbewegungen.
  • Limbisches System: Emotionale Regulation, Gedächtnis, kognitive Kontrolle.
  • Kortex (Großhirnrinde): Besteht aus zwei Hemisphären mit Gyri (Windungen) und Sulci (Furchen). Präsentiert verschiedene kortikale Areale mit unterschiedlichen Funktionen.

Funktionelle Einheiten des Kortex (FEZ):

• Sensorischer Input (somatosensorischer Kortex, visueller Kortex, auditorischer Kortex, olfaktorischer Kortex)
• Motorischer Output (motorischer Kortex)
• Limbisches System (Amygdala, Hypothalamus, cingulärer Kortex, anteriorer Thalamus, Corpora mamillaria, Hippocampus): Emotionale Regulation, Gedächtnis, kognitive Kontrolle.
• Assoziationskortex: Verbindet verschiedene kortikale Areale.

Kortikale Karten:

Merkmale: Schichtung, Säulenstruktur, dendritische Organisation, neuronale Dichte.

Kortikale Areale:

47 Areale mit unterschiedlicher Architektur.

• Limbisch/paralimisch: Amygdala, Hippocampus. Haben keine Schichtung, Dendriten sind ungeordnet.
• Allokortex: Hippocampus, primärer olfaktorischer Kortex. Haben 1-2 Schichten, Dendriten sind geordnet.
• Intermediärkortex: Übergangsform zwischen Allo- und Neokortex. Hat 5 Schichten.
• Assoziationskortex: unimodal (verarbeitet Informationen einer Sinnesmodalität), heteromodal (verarbeitet Informationen mehrerer Sinnesmodalitäten).
• Sensorischer und motorischer Kortex: Primärer sensorischer Kortex empfängt sensorische Informationen, primärer motorischer Kortex steuert Bewegungen.

Elektrische Verbindungen des Gehirns:

• Corpus Callosum: Verbindet die beiden Hemisphären.
• Uncinatus-Faszikel
• Inferiorer und superiorer longitudinaler Faszikel

Blutversorgung:

• Vordere Zirkulation: A. carotis interna (versorgt Frontallappen)
• Hintere Zirkulation: A. vertebralis, A. cerebri posterior (versorgen Hinterhauptslappen, Kleinhirn, Hirnstamm)
• Circulus arteriosus cerebri (Willis-Kreis): Verbindet die vordere und hintere Zirkulation.