Die Anatomie des Gehirns

Das Gehirn ist ein einzigartiges Organ, das für viele Funktionen wie Problemlösung, Denken, Emotionen, Kontrolle körperlicher Bewegungen und die Vermittlung der Wahrnehmung und Reaktionen im Zusammenhang mit den fünf Sinnen verantwortlich ist. Um diese Aktivität zu steuern, kommunizieren die vielen Nervenzellen des Gehirns miteinander.

Jeder Bereich des Gehirns hat eine oder mehrere Funktionen. Der aus Knochen bestehende Schädel schützt das Gehirn. Eine Reihe verschiedener Gesundheitszustände können das Gehirn beeinträchtigen, darunter Kopfschmerzen , Krampfanfälle , Schlaganfälle , Multiple Sklerose und mehr. Diese Erkrankungen können oft mit medizinischer oder chirurgischer Hilfe behandelt werden.

Anatomie

Das Gehirn besteht hauptsächlich aus Nervenzellen, die auch Neuronen genannt werden. Blutgefäße versorgen die Neuronen des Gehirns mit Sauerstoff und Nährstoffen. Cerebrospinalflüssigkeit (CSF), eine Flüssigkeit, die das Gehirn mit Nährstoffen und Immunschutz versorgt, fließt um das Gehirn und innerhalb des Ventrikelsystems (Räume zwischen den Gehirnregionen).

Das Gehirn und der Liquor werden durch die Hirnhäute geschützt, die aus drei Bindegewebsschichten bestehen: der Pia-, der Arachnoidea- und der Dura-Schicht. Der Schädel umgibt die Hirnhäute.

Struktur

Das Gehirn besteht aus vielen wichtigen Regionen, wie der Großhirnrinde, dem Hirnstamm und dem Kleinhirn.1Alle Bereiche des Gehirns interagieren durch Hormone und Nervenstimulation miteinander.

Zu den Gehirnregionen gehören:

• Großhirnrinde : Dies ist der größte Teil des Gehirns. Es besteht aus zwei Hemisphären (Hälften), die durch das Corpus callosum physisch und funktionell miteinander verbunden sind. Das Corpus callosum verläuft von der Vorderseite der Großhirnrinde zur Rückseite der Großhirnrinde. Der äußere Teil der Großhirnrinde wird oft als graue Substanz beschrieben, und die tieferen Bereiche werden aufgrund ihres mikroskopischen Erscheinungsbilds oft als weiße Substanz beschrieben.
• Lappen der Großhirnrinde : Jede Hemisphäre der Großhirnrinde besteht aus vier Lappen. Die Frontallappen sind die größten und befinden sich an der Vorderseite des Gehirns. Die Schläfenlappen befinden sich an den Seiten des Gehirns, in der Nähe und über den Ohren. Die Parietallappen befinden sich im oberen Mittelteil des Gehirns. Und die Hinterhauptslappen, die kleinsten Lappen, befinden sich im hinteren Teil der Großhirnrinde.
• Limbisches System : Das limbische System liegt tief im Gehirn und besteht aus mehreren kleinen Strukturen, darunter Hippocampus, Amygdala, Thalamus und Hypothalamus .
• Innere Kapsel : Dieser Bereich liegt tief im Gehirn und wird als weiße Substanz bezeichnet. Die Frontalregionen der Großhirnrinde umgeben die linke und rechte innere Kapsel. Die innere Kapsel befindet sich in der Nähe der Seitenventrikel.
• Thalamus : Der linke und rechte Thalamus liegen unterhalb der inneren Kapsel, oberhalb des Hirnstamms und in der Nähe der Seitenventrikel.
• Hypothalamus und Hypophyse : Der Hypothalamus ist eine winzige Region des Gehirns, die sich direkt über der Hypophyse befindet. Die Hypophyse ist eine Struktur, die sich direkt über dem Chiasma opticum erstreckt, wo sich die Sehnerven treffen.
• Hirnstamm : Der Hirnstamm ist die unterste Region des Gehirns und geht in das Rückenmark über. Es besteht aus drei Abschnitten: Mittelhirn, Pons und Medulla. Die Hirnnerven gehen aus dem Hirnstamm hervor.
• Kleinhirn : Das Kleinhirn befindet sich im unteren Teil des Gehirns, unter dem Hinterhauptslappen und hinter dem Hirnstamm. Es besteht aus zwei Hemisphären (links und rechts), die durch eine mittlere Struktur namens Vermis verbunden sind.
• Blutgefäße : Zu den Blutgefäßen, die Ihr Gehirn versorgen, gehören die vorderen Hirnarterien , die mittleren Hirnarterien , die hinteren Hirnarterien, die Basilararterie und die Wirbelarterien . Diese Blutgefäße und die Blutgefäße, die sie miteinander verbinden, bilden eine Ansammlung von Blutgefäßen, die als Willis-Kreis bezeichnet wird .
• Ventrikelsystem : Der Liquor fließt in den rechten und linken Seitenventrikel, den dritten Ventrikel, den Aquädukt des Gehirns, den vierten Ventrikel und hinunter in den zentralen Kanal im Rückenmark.

Funktion

Das Gehirn hat eine Reihe von Funktionen, darunter motorische Funktionen (Steuerung der Körperbewegungen), Koordination, sensorische Funktionen (Wahrnehmung von Empfindungen), Hormonkontrolle, Regulierung von Herz und Lunge, Emotionen, Gedächtnis, Verhalten und Kreativität.1

Diese Funktionen sind häufig aufeinander angewiesen und interagieren miteinander. Beispielsweise könnten Sie eine Emotion erleben, die auf etwas basiert, das Sie sehen und/oder hören. Oder Sie versuchen, ein Problem mithilfe Ihres Gedächtnisses zu lösen. Nachrichten verbreiten sich sehr schnell zwischen den verschiedenen Regionen im Gehirn, wodurch die Interaktionen nahezu augenblicklich erfolgen.

Zu den Funktionen des Gehirns gehören:

• Motorische Funktion : Die motorische Funktion wird in einem Bereich auf der Rückseite des Frontallappens initiiert, der als motorischer Homunkulus bezeichnet wird. Diese Region steuert die Bewegung auf der gegenüberliegenden Körperseite, indem sie Nachrichten über die innere Kapsel an den Hirnstamm, dann an das Rückenmark und schließlich über einen als Kortikospinaltrakt bezeichneten Weg an einen Spinalnerv sendet.
• Koordination und Gleichgewicht : Ihr Körper hält das Gleichgewicht und die Koordination über eine Reihe von Bahnen in der Großhirnrinde, im Kleinhirn und im Hirnstamm aufrecht.
• Empfindung : Das Gehirn empfängt Sinnesbotschaften über einen Weg, der von den Nerven in der Haut und den Organen zur Wirbelsäule, dann zum Hirnstamm, durch den Thalamus und schließlich zu einem Bereich des Scheitellappens verläuft2Der sogenannte sensorische Homunkulus befindet sich direkt hinter dem motorischen Homunkulus. Jede Hemisphäre empfängt sensorische Eingaben von der gegenüberliegenden Körperseite. Dieser Weg wird als spinothalamischer Trakt bezeichnet.
• Sehkraft : Ihre Sehnerven in Ihren Augen können alles erkennen, was Sie sehen, und Nachrichten über Ihren Sehtrakt (Weg) an Ihre Hinterhauptslappen senden. Die Hinterhauptslappen fügen diese Botschaften zusammen, sodass Sie wahrnehmen können, was Sie in der Welt um Sie herum sehen.
• Geschmack und Geruch : Ihr Riechnerv erkennt Gerüche, während mehrere Ihrer Hirnnerven zusammenarbeiten, um Geschmack zu erkennen. Diese Nerven senden Nachrichten an Ihr Gehirn. Geruchs- und Geschmacksempfindungen interagieren häufig, da der Geruch Ihr Geschmackserlebnis verstärkt.
• Hören : Sie können Geräusche wahrnehmen, wenn eine Reihe von Vibrationen in Ihrem Ohr Ihren Nervus vestibulocochlearis stimulieren. Die Nachricht wird an Ihren Hirnstamm und dann an Ihren Schläfenkortex gesendet, damit Sie die Geräusche, die Sie hören, verstehen können.
• Sprache : Sprache zu sprechen und zu verstehen ist eine spezielle Gehirnfunktion, die mehrere Regionen Ihrer dominanten Hemisphäre (die Seite des Gehirns gegenüber Ihrer dominanten Hand) betrifft. Die beiden Hauptbereiche, die die Sprache steuern, sind der Wernicke-Bereich , der das Sprachverständnis steuert, und der Broca-Bereich, der den Sprachfluss steuert.
• Emotionen und Gedächtnis : Ihre Amygdala und Ihr Hippocampus spielen eine wichtige Rolle bei der Speicherung von Erinnerungen und der Verknüpfung bestimmter Erinnerungen mit Emotionen.
• Hormone : Ihr Hypothalamus, Ihre Hypophyse und Ihr Mark reagieren alle auf die Bedingungen Ihres Körpers, wie z. B. Ihre Temperatur, Ihren Kohlendioxidspiegel und Ihren Hormonspiegel, indem sie Hormone und andere Chemikalien freisetzen, die zur Regulierung Ihrer Körperfunktionen beitragen. Auch Emotionen wie Angst können einen Einfluss auf diese Funktionen haben.
• Verhalten und Urteilsvermögen : Die Frontallappen steuern das Denken, Planen und die Aufrechterhaltung sozialer Interaktionen. Dieser Bereich des Gehirns ist auch an der Beurteilung und Aufrechterhaltung angemessenen Verhaltens beteiligt.
• Analytisches Denken : Das Lösen mathematischer Probleme ist in der dominanten Hemisphäre angesiedelt. Oft beinhaltet diese Art des Denkens eine Interaktion mit den Entscheidungsregionen der Frontallappen.
• Kreativität : Es gibt viele Arten von Kreativität, einschließlich der Produktion von bildender Kunst, Musik und kreativem Schreiben. Bei diesen Fähigkeiten kann es sich um dreidimensionales Denken handeln, das auch als visuell-räumliche Fähigkeiten bezeichnet wird. Kreativität beinhaltet auch analytisches Denken und erfordert normalerweise ein Gleichgewicht zwischen traditionellen Denkweisen (die in den Frontallappen vorkommen) und „Denken über den Tellerrand hinaus“.

Zugehörige Bedingungen

Es gibt viele Erkrankungen, die das Gehirn beeinträchtigen können. Möglicherweise treten selbstlimitierende Probleme auf, wie z. B. Kopfschmerzen, oder länger anhaltende Auswirkungen einer Gehirnerkrankung, wie z. B. eine Lähmung aufgrund eines Schlaganfalls. Die Diagnose von Erkrankungen des Gehirns kann komplex sein und eine Vielzahl medizinischer Untersuchungen und Tests umfassen, darunter eine körperliche Untersuchung, bildgebende Verfahren, neuropsychologische Tests, Elektroenzephalographie (EEG) und/oder Lumbalpunktion .

Zu den häufigsten Erkrankungen, die das Gehirn betreffen, gehören:

• Kopfschmerzen : Kopfschmerzen können aufgrund chronischer Migräne oder Spannungskopfschmerzen auftreten. Sie können auch Kopfschmerzen haben, wenn Sie sich schläfrig oder gestresst fühlen oder aufgrund einer Infektion wie Meningitis (einer Infektion der Hirnhäute).
• Schädel-Hirn-Trauma : Eine Verletzung des Kopfes kann zu Schäden wie Hirnblutungen, einem Schädelbruch, einem Bluterguss im Gehirn oder in schweren Fällen zum Tod führen. Diese Verletzungen können zu Sehverlust, Lähmungen oder schweren kognitiven (Denk-)Problemen führen.1
• Gehirnerschütterung : Ein Kopftrauma kann Probleme wie Bewusstlosigkeit, Gedächtnisstörungen und Stimmungsschwankungen verursachen.3Diese Probleme können auch dann auftreten, wenn keine Blutung oder ein Schädelbruch vorliegt. Oft klingen die Symptome einer Gehirnerschütterung mit der Zeit ab, aber ein wiederkehrendes Kopftrauma kann zu schwerwiegenden und anhaltenden Problemen mit der Gehirnfunktion führen, die als chronisch traumatische Enzephalopathie (CTE) bezeichnet werden.
• Transiente ischämische Attacke (TIA) : Eine vorübergehende Unterbrechung der Blutversorgung des Gehirns kann dazu führen, dass die betroffenen Bereiche vorübergehend ihre Funktion verlieren. Dies kann auf ein Blutgerinnsel zurückzuführen sein, das normalerweise vom Herzen oder den Halsschlagadern ausgeht. Wenn die Unterbrechung des Blutflusses verschwindet, bevor eine dauerhafte Schädigung des Gehirns auftritt, spricht man von einer TIA . Im Allgemeinen gilt eine TIA als Warnung, dass bei einer Person das Risiko eines Schlaganfalls besteht. Daher ist in der Regel eine Suche nach Schlaganfallursachen erforderlich – und häufig muss eine Schlaganfallprävention eingeleitet werden.4
• Schlaganfall : Ein Schlaganfall ist eine Hirnschädigung, die durch eine Unterbrechung der Durchblutung des Gehirns entsteht. Dies kann durch ein Blutgerinnsel (ischämischer Schlaganfall) oder eine Blutung im Gehirn (hämorrhagischer Schlaganfall) verursacht werden .1Es gibt eine Reihe von Ursachen für einen ischämischen und hämorrhagischen Schlaganfall, darunter Herzerkrankungen, Bluthochdruck und Gehirnaneurysmen.
• Gehirnaneurysma : Ein Aneurysma ist eine Ausstülpung eines Blutgefäßes. Ein Gehirnaneurysma kann aufgrund des Drucks auf benachbarte Strukturen Symptome verursachen. Ein Aneurysma kann auch bluten oder reißen und eine Blutung im Gehirn verursachen. Manchmal kann ein Aneurysma chirurgisch repariert werden, bevor es reißt, wodurch schwerwiegende Folgen vermieden werden.
• Demenz : Eine degenerative Erkrankung der Gehirnregionen, die Gedächtnis und Verhalten steuern, kann zu einem Verlust der Unabhängigkeit führen. Dies kann bei verschiedenen Erkrankungen auftreten, beispielsweise bei der Alzheimer-Krankheit , der Lewy-Körper-Demenz, der Pick-Krankheit und der vaskulären Demenz (verursacht durch viele kleine Schlaganfälle).
• Multiple Sklerose (MS) : Hierbei handelt es sich um eine Erkrankung, die durch Demyelinisierung (Verlust der schützenden Fettschicht um die Nerven) im Gehirn und in der Wirbelsäule gekennzeichnet ist. MS kann eine Vielzahl von Auswirkungen haben, wie z. B. Sehverlust, Muskelschwäche und sensorische Veränderungen. Der Krankheitsverlauf kann durch Exazerbationen und Remissionen, einen fortschreitenden Rückgang oder eine Kombination dieser Prozesse gekennzeichnet sein.
• Parkinson-Krankheit : Bei dieser Erkrankung handelt es sich um eine fortschreitende Bewegungsstörung, die zu Zittern des Körpers (insbesondere der Arme), steifen Bewegungen und einem langsamen, schlurfenden Gangmuster führt. Es gibt Behandlungen für diese Erkrankung, sie ist jedoch nicht heilbar.
• Epilepsie : Wiederkehrende Anfälle können aufgrund einer Hirnschädigung oder einer angeborenen (von Geburt an) Epilepsie auftreten. Diese Episoden können unwillkürliche Bewegungen, vermindertes Bewusstsein oder beides beinhalten. Anfälle dauern in der Regel nur wenige Sekunden, es kann aber auch zu längeren Anfällen (Status epilepticus) kommen. Antiepileptika können helfen, Anfällen vorzubeugen, und einige antiepileptische Notfallmedikamente können verwendet werden, um einen Anfall zu stoppen, während er auftritt.
• Meningitis oder Enzephalitis : Eine Infektion oder Entzündung der Hirnhäute (Meningitis) oder des Gehirns (Enzephalitis) kann Symptome wie Fieber, Nackensteifheit, Kopfschmerzen oder Krampfanfälle verursachen. Durch die Behandlung bessert sich die Meningitis in der Regel ohne bleibende Auswirkungen, eine Enzephalitis kann jedoch zu Hirnschäden mit langfristigen neurologischen Beeinträchtigungen führen.
• Hirntumoren : Ein primärer Hirntumor beginnt im Gehirn, und Hirntumoren aus dem Körper können auch Metastasen (Ausbreitung) in das Gehirn bilden. Diese Tumoren können Symptome verursachen, die mit dem betroffenen Bereich des Gehirns zusammenhängen. Hirntumoren können auch eine Schwellung des Gehirns und einen Hydrozephalus (eine Störung des Liquorflusses im Ventrikelsystem) verursachen. Zu den Behandlungen gehören Operationen, Chemotherapie und Strahlentherapie.

Tests

Wenn Sie an einer Erkrankung leiden, die Ihr Gehirn beeinträchtigen könnte, kann Ihr medizinisches Team eine Reihe komplexer Tests durchführen, um das Problem zu identifizieren. Am wichtigsten ist, dass eine körperliche Untersuchung und eine Untersuchung des geistigen Zustands feststellen können, ob eine Beeinträchtigung der Gehirnfunktion vorliegt, und die Defizite lokalisieren können. Beispielsweise können Sie unter einer Schwäche eines Körperteils, Sehverlust, Schwierigkeiten beim Gehen, Persönlichkeits- oder Gedächtnisveränderungen oder einer Kombination dieser Probleme leiden. Andere Anzeichen wie Hautausschlag oder Fieber, die nicht Teil der neurologischen körperlichen Untersuchung sind, können ebenfalls dabei helfen, systemische Probleme zu erkennen, die Ihre Symptome verursachen könnten.

Zu den diagnostischen Tests gehören bildgebende Untersuchungen des Gehirns wie Computertomographie (CT), Magnetresonanztomographie (MRT) oder funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT). Mit diesen Tests können strukturelle und funktionelle Anomalien festgestellt werden. Und manchmal sind Tests wie CT-Angiographie (CTA), MRT-Angiographie (MRA) oder interventionelle zerebrale Angiographie erforderlich, um die Blutgefäße im Gehirn sichtbar zu machen.

Unter bestimmten Umständen kann ein weiterer Test, ein evozierter Potenzialtest, zur Identifizierung von Hör- oder Sehproblemen eingesetzt werden. Und eine Lumbalpunktion kann verwendet werden, um den das Gehirn umgebenden Liquor zu beurteilen. Dieser Test kann Anzeichen einer Infektion, Entzündung oder Krebs erkennen. In seltenen Fällen wird eine Gehirnbiopsie durchgeführt, um eine Probe aus einem winzigen Bereich des Gehirns zu entnehmen, um die Anomalien zu beurteilen.