Das Gehirn ist das Kommandozentrum des Körpers, integriert sensorische Eingaben, koordiniert Bewegung, reguliert die Homöostase und generiert Kognition, Emotion und Verhalten. Es enthält ~86 Milliarden Neuronen und ~85 Milliarden Gliazellen.
Hauptabteilungen (embryologisch)
- Hirnvorderhaupt (Prosencephalon): Großhirn (Telencephalon) + Thalamus/Hypothalamus (Diencephalon).
- Hirnmitte (Mesencephalon): Tektum, Tegmentum, Hirnschenkel.
- Hirnhinterhaupt (Rhombencephalon): Brücke, Kleinhirn, Medulla oblongata.
Großhirn (Telencephalon) — 85 % des Gehirngewichts
Großhirnrinde (Graue Substanz, 2–4 mm dick)
- Vier Lappen pro Hemisphäre:
- Frontallappen: Exekutivfunktion, Entscheidungsfindung, Planung, Arbeitsgedächtnis, Persönlichkeit, Motorik (präzentraler Gyrus), Broca-Areal (Sprachproduktion).
- Parietallappen: Somatosensation (postzentraler Gyrus), räumliches Bewusstsein, Aufmerksamkeit, sensorische Integration.
- Släfenlappen: Auditiver Prozess (Heschl-Gyrus), Sprachverständnis (Wernicke-Areal), Gedächtnis (Hippocampus), Emotion.
- Okzipitallappen: Visueller Prozess (primär V1, Assoziation V2–V5).
- Insula: Interozeption, Ekel, autonome Kontrolle, Sucht.
Weiße Substanz-Traktionen
- Corpus callosum: Wichtige interhemispherische Kommissur (200 Mio. Fasern).
- Assoziationsfasern: Verbinden Regionen innerhalb der Hemisphäre (Arcuate Fasciculus, Uncinat, SLF).
- Projektionsfasern: Kortex ↔ Subkortex/Rückenmark (Internal capsule, Kortikospinaltrakt).
Basalganglien (subkortikale Kerne)
- Kern caudatus, Putamen (Striatum), Globus pallidus, Substantia nigra, Nucleus subthalamicus.
- Motorik, Gewohnheitslernen, Belohnung, Aktionsselektion.
- Parkinson: dopaminerger Verlust in der Substantia nigra.
Diencephalon
- Thalamus: Sensorische Relaisstation (außer Olfaktion), Bewusstsein, Schlaf-Wach-Steuerung.
- Hypothalamus: Homöostase-Zentrale — Temperatur, Hunger, Durst, Zirkadian, Endokrin (Hypophyse), autonom, Sexualverhalten.
- Epithalamus: Zirbeldrüse (Melatonin), Habenula.
Limbisches System (Emotion, Gedächtnis, Motivation)
- Hippocampus: Deklaratives Gedächtnis, räumliche Navigation.
- Amigdala: Angst, Bedrohungserkennung, emotionales Gedächtnis, Aggression.
- Cingulum: Emotion-Kognition-Integration, Schmerzaffekt.
- Septale Kerne, Fornix, Mamillarkörper.
Hirnstamm
- Hirnmitte: Visuelle/auditive Reflexe (colliculi superiores/inferiores), dopaminerge Kerne (SNc, VTA), okulomotorische/trochleare Kerne.
- Brücke: Atemzentren (pneumotaktisch, apneustisch), Hirnnervenkerne (V–VIII), Kleinhirnverbindungen.
- Medulla oblongata: Vitalzentren — kardiovaskulär (vasomotor), respiratorisch (VRG, DRG), Erbrechen, Schlucken; Hirnnervenkerne (IX–XII); Pyramidenkreuzung.
- Netzformation: Erregung, Bewusstsein (ARAS), autonom, Motorikmodulation.
Kleinhirn („kleines Gehirn“)
- 10 % Volumen, 50 % Neuronen.
- Funktionen: Motorische Koordination, Präzision, Timing, motorisches Lernen, Gleichgewicht, kognitive/affektive Modulation.
- Kreisläufe: Moos-/Kletterfasern → Purkinje-Zellen → tiefe Kerne → Thalamus → Kortex.
Schutzstrukturen
- Hirnhäute: Dura mater, Arachnoidea, Pia mater.
- Liquor: Ventrikel → Subarachnoidalraum; Auftrieb, chemische Stabilität, Abfallbeseitigung (glymphatisch).
- Blut-Hirn-Schranke: Endotheliale Tight Junctions + Astrozyten; selektive Permeabilität.
- Schädel: Starrer Schutz.
Funktionale Netzwerke (Ruhezustands-fMRT)
- Default-Modus-Netzwerk (DMN): Selbstbezogen, Gedankenwandern.
- Zentrales Exekutivnetzwerk (CEN): Aufgabenfokussierte Aufmerksamkeit.
- Salienz-Netzwerk: Umschaltung zwischen DMN/CEN.
- Sensorimotorische, visuelle, dorsale Aufmerksamkeits-, limbische Netzwerke.
Klinische Korrelation: Schlaganfall, Tumor, Trauma, Neurodegeneration – die Effekte lassen sich spezifischen Strukturen/Netzwerken zuordnen. Neuroplastizität ermöglicht funktionelle Reorganisation, insbesondere durch Rehabilitation.
