Das Gehirn der Wirbeltiere

Untergliedert in 5 Teile:
Vorderhirn (Telencephalon), Zwischenhirn (Diencephalon), Mittelhirn (Mesencephalon), Hinterhirn (Metencephalon); Nachhirn (Myelencephalon)

Säugergehirn (siehe Diagramm)

1. Vorderhirn, auch Endhirn (Telencephalon):
bei Amphibien und Reptilien Archipallium, Paleopallium, Basalkerne (Paleocortex)
bei Säugern zusätzlich Neocortex
Bei höheren Säugern starke Faltung (Sulci und Gyri).

Cortex cerebri des Menschen:
unterteilt in:
Frontallappen (Stirnlappen), Parietallappen (Scheitellappen), Temporallappen (Schläfenlappen), Okzipitallappen (Hinterhauptslappen)

Aus dem Paleocortex der Reptilien entstanden:
Hippocampus (wichtig für Lernvorgänge und Gedächtnis), Amygdala, Septum, die zusammen das limbische System bilden
und die Basalkerne: Striatum und Pallidum, die mit Bewegungskontrolle zu tun haben; Dopamin, Parkinson

2. Zwischenhirn (Diencephalon):
Thalamus, Umschaltstation aller sensorischen Systeme (Geniculatum laterale: hier enden die Axone der Ganglienzellen aus der Retina)
Hypothalamus mit Hypophyse:
Kontrollsystem aller vegetativen Funktionen (Schlaf, circadianer Rhythmus, Hunger, Durst, Streß, Sexualität); von dort Verbindungen zum vegetativen Nervensystem und zum Hormonsystem.

3. Mittelhirn (Mesencephalon):
Tectum (Dach des Mittelhirns; mit Colliculus inferior und Colliculus superior)
Verarbeitung akustischer und visueller Information, vor allem bei Fischen, Amphibien und Reptilien.
Enthält große Kerne:
Nucleus ruber und Substantia nigra (haben mit Bewegungskontrolle zutun)

Kleinhirn (Cerebellum):
oberhalb der Brücke (Pons), dient der sensomotorischen Koordination

4. und 5. Nachhirn (Metencephalon) und Myelencephalon
Das Rückenmark geht über in das Myelencephalon (auch Medulla oblongata (verlängertes Mark)).
Der Hirnstamm (Tegmentum) ist der ventrale Teil der letzten drei Gehirnabschnitte.
Hier treten die meisten der 12 Hirnnerven (I-XII) in das Gehirn ein. (Ausnahmen: I: Riechnerv und II: Sehnerv) VIII: Statoacusticus; V: Trigeminus; X: Vagus).

Funktionen der Gehirnrinde des Menschen:
Verschiedene Bereich unterscheiden sich cytoarchitektonisch. Darauf beruht die Karte von Brodmann (1909). Die verschiedenen Areale sind hier nummeriert (z.B. Area 17: primärer visueller Cortex).

Die Hirnrinde besteht dabei immer aus 6 Schichten.

Entscheidende Fortschritte der funktionellen Anatomie der menschlichen Gehirnrinde durch bildgebende Verfahren:

PET (Positron-Emissions-Tomographie) und fMRI (funktionelle Magnet-Resonanz-Imaging).
Beide Verfahren beruhen auf vermehrter Stoffwechselaktivität der aktiven Gehirnbereiche. Sie verbrauchen vermehrt Sauerstoff, die Durchblutung ist erhöht.

Bei PET werden radioaktive Substanzen (Xenon oder Wasser) in die Aorta (Carotis) injiziert. Bei der Verschmelzung von freiwerdendem Positron mit einem Elektron entstehen Gamma-Strahlen.

Bei fMRI wird ausgenützt, daß das mit Sauerstoff beladene Hämoglobin andere magnetische Eigenschaften besitzt als das nicht beladene. Damit ändert sich ein außen angelegtes Magnetfeld meßbar. Die Bilder sind immer Differenzbilder, d.h. die Ruheaktivität wird von der Aktivität während einer Tätigkeit abgezogen. Dadurch entsteht der Eindruck, daß nur bestimmte Areale aktiv sind, während eigentlich immer alle Areale des Gehirns eine Aktivität zeigen.

Durch die bildgebenden Verfahren, sowie durch Untersuchungen an Patienten, deren Cortex durch Verletzung oder Schlaganfälle beeinträchtig ist, ergeben sich Karten des Cortex. So liegen sich motorischer und somatosensorischer Cortex gegenüber am zentralen Sulcus. Broca's Areal hat mit der Motorik des Sprechens zu tun, Wernicke's Areal mit dem Sprachverständnis. Beide sind auf der linken Hirnseite lokalisiert. Der auditorische Cortex liegt auf dem Temporallobus, der visuelle auf dem Okzipitallobus.

Literatur:

Wehner/Gehring
Thompson R.F. (1994) Das Gehirn. (2. Aufl.) Spektrum Verlag
Nauta W.J.H., Feirtag M. (1986) Fundamental Neuroanatomy. Freeman
Raichle M.E. (1994) Visualizing the mind. Scientific American. April 1994 (im Spectrum zwei Monate später)