Zentrales Nervensystem - Aufbau und Funktionen

Gehirn und Rückenmark bilden zusammen das Zentralnervensystem. Das Gehirn ist von der Schädeldecke umschlossen, die Wirbelsäule umhüllt das Rückenmark. Das periphere somatische Nervensystem speist das Zentralnervensystem mit Informationen über Muskeln, Gelenke und die Außenwelt. Zellansammlungen, sogenannte Ganglien, bilden das autonome periphere Nervensystem. Sie gehen vom zentralen Nervensystem aus und versorgen die inneren Organe und Drüsen mit Nervenreizen.

Das zentrale Nervensystem

Der Aufbau des Gehirns

Vereinfacht lässt sich das Gehirn in vier Hauptbereiche aufteilen:

  • Großhirn
  • Zwischenhirn
  • Kleinhirn
  • Hirnstamm

Das Großhirn

Die Großhirnrinde (Cortex) bildet die „Umhüllung“ des Gehirns. Diese Oberflächenschicht ist 1-4 mm dick und stark gefaltet. Ausgebreitet würde sie eine Fläche von annähernd einem Viertel Quadratmeter bedecken. Sie enthält circa 16 Milliarden Nervenzellen, was einem Fünftel der Gesamtnervenzellen im Gehirn entspricht. Über 90 Prozent des Cortex sind beim Menschen sechsschichtig. Das Großhirn besteht aus zwei Hälften, die durch einen dicken Nervenstrang (Corpus calosum/Balken) und zahlreiche kleinere Stränge miteinander verbunden sind. Die linke und die rechte Großhirnhälfte sind beim Menschen funktional ungleichwertig. Für den Großteil der Personen gilt, dass die linke Hemisphäre die sprachgebundene und Detailanalysen vornehmende Seite ist. Die rechte Cortexhälfte stellt den nicht-verbalen, ganzheitlich integrativen Teil dar. Der Cortex besteht aus mehreren Rindenfeldern:

  • primäre Felder
  • Assoziationsfelder

Primäre Felder, beispielsweise der visuelle Cortex und der auditorische Cortex, verarbeiten bestimme Arten von Informationen zu Wahrnehmungen und einfachen Bewegungen. Im Fall vom visuellen und auditorischen Cortex bedeutet das Sehen und Hören. Die assoziativen Felder stellen Verknüpfungen her, übernehmen höhere Denkvorgänge und sind für das Gedächtnis zuständig. Im korrekten Zusammenspiel der einzelnen Felder entstehen Funktionen.

Die menschliche Großhirnrinde teilt sich in vier sogenannte „Lappen“:

  • den Stirnlappen (Frontallappen)
  • den Schläfenlappen (Temporallappen)
  • den Scheitellappen (Parietallappen)
  • den Hinterhauptlappen (Okzipitallappen)

Im Frontallappen befinden sich motorische Rindenfelder sowie Bereiche, die mit Initiative, Handlungsplanung und Supervision assoziiert werden. In seinem über den Augen und entlang der Hirnmitte befindlichen Anteil (orbifrontaler Anteil) gibt es Areale, welche die Persönlichkeitsdimensionen, das Sozialverhalten sowie motivationale (das Motiv betreffende) und emotionale Dimensionen steuern. Im linken Bereich liegt die sogenannte Brocasche Sprachregion.

An den Stirnlappen schließt sich der Parietallappen an. Die Handlungsbereitschaft wird nicht allein vom Stirnhirn, sondern auch vom Scheitellappen aus gesteuert. Der Scheitellappen ist für die Körperwahrnehmung zuständig, birgt die Geschmacksregion und Areale für ganzheitliche Verknüpfungen.

Der Schläfenlappen nimmt Aufgaben in den Bereichen Zeit und Gedächtnis, auditive Wahrnehmung, Abrufen und Einspeichern von langfristigen Informationen wahr. Im linken Teil befindet sich die sogenannte Wernickesche Sprachregion.

Der Hinterhauptlappen übernimmt zum größten Teil visuelle Funktionen.

Das Zwischenhirn

Das Zwischenhirn (Diencephalons) besteht aus vier Bereichen:

1.) Thalamus (im oberen Zwischenhirn; bestehend aus mehreren Dutzend Einzelkernen unterteilt in sensorische, motorische, assoziative und unspezifische Kerngruppen)

2.) Hypothalamus (verbunden mit der Hirnanhangdrüse; Regelung des motivationalen und emotionalen Verhaltens, der Biorhythmik und des Hormonhaushalts)

3.) Subthalamus (Steuerung der Grobmotorik)

4.) Epithalamus (Verbindet das limbische System mit anderen Gehirnarealen; steuert Melatonin- und Hormonausschüttung; reguliert motorische Signalwege und Gefühle)

Einschub limbisches System

Das limbische System ist eine spezielle Kombination von Gehirnstrukturen. Das limbische System repräsentiert Gefühle sowie die Motivation betreffende Funktionen und ist zentral an der Übertragung von Informationen aus dem Kurzzeit- in das Langzeitgedächtnis beteiligt. In Zusammenhang mit dem limbischen System sind zwei Schaltkreise wichtig. Der erste, sogenannte Papezsche Schaltkreis, ist für die Informationsübertragung ins Langzeitgedächtnis unentbehrlich. Der zweite Schaltkreis sorgt für die emotionale Bewertung aufgenommener Informationen und entscheidet deren Qualität für die Übertragung ins Langzeitgedächtnis. Schäden am limbischen System ziehen Gedächtnisstörungen nach sich.

Das Kleinhirn

Das Kleinhirn stellt auf das Volumen bezogen beim Menschen den zweitgrößten Gehirnbereich dar. Es beherbergt circa 70 Milliarden Nervenzellen. Die Aufgabe des Kleinhirns liegt vorwiegend in der Steuerung der Motorik. Die Koordination, die Feinabstimmung und das Planen beziehungsweise Erlernen von Bewegungsabläufen fällt in den Zuständigkeitsbereich des Kleinhirns. Es beteiligt sich ferner am unbewussten Lernen, dem Spracherwerb und am Entwickeln sozialer Kompetenz.

Der Hirnstamm

Beim Hirnstamm (nicht zu verwechseln mit dem Begriff Stammhirn) handelt es sich evolutionsgeschichtlich um den ältesten Hirnbereich des Menschen. Er stellt den untersten Gehirnabschnitt dar und setzt sich aus auf- und absteigenden Nervenfasern sowie Neuronenkonzentrationen zusammen. In seiner Struktur besteht der Hirnstamm aus dem Mittelhirn, der Brücke und dem Nachhirn. Das Nachhirn liegt zwischen Rückenmark und Brücke. Man bezeichnet es aus diesem Grund auch als verlängertes Rückenmark. Im Nachhirn überschneiden sich die Nervenleitungen der beiden Körperhälften. Der Hirnstamm konvertiert eingehende Sinneseindrücke und ausgehende motorische Nachrichten. Zu seinen Aufgaben zählt die Steuerung elementarer und reflexartiger Mechanismen. Der Hirnstamm kontrolliert automatische Vorgänge wie zum Beispiel den Herzschlag, den Blutdruck, die Atmung und den Stoffwechsel. Ebenso birgt er wichtige Reflexzentren, welche das Schließen der Augenlider, das Schlucken, das Husten und zahlreiche andere Reflexe auslösen.

 

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