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Einleitung
Die Architektur des Gehirns
Die Geographie des Denkens
Der Großhirnrinde
Das Innere Gehirn
Anschlüsse
Einige der Wichtigsten Neurotransmitter bei der Arbeit
Neurologische Störungen
Das Nationale Institut für Neurologische Erkrankungen und Schlaganfall
Einführung
Das Gehirn ist das komplexeste Teil des menschlichen Körpers., Dieses Drei-Pfund-Organ ist der Sitz der Intelligenz, Interpret der Sinne, Initiator der Körperbewegung und Controller des Verhaltens. Das Gehirn liegt in seiner knöchernen Schale und wird von schützender Flüssigkeit gewaschen und ist die Quelle aller Eigenschaften, die unsere Menschheit definieren. Das Gehirn ist das Kronjuwel des menschlichen Körpers.
Seit Jahrhunderten sind Wissenschaftler und Philosophen vom Gehirn fasziniert, aber bis vor kurzem betrachteten sie das Gehirn als fast unverständlich. Jetzt beginnt das Gehirn jedoch, seine Geheimnisse aufzugeben., Wissenschaftler haben in den letzten 10 Jahren mehr über das Gehirn erfahren als in allen vorherigen Jahrhunderten, da die Forschung in der neurologischen und Verhaltenswissenschaft und die Entwicklung neuer Forschungstechniken schneller voranschreiten. Infolgedessen nannte der Kongress die 1990er Jahre das Jahrzehnt des Gehirns. An der Spitze der Erforschung des Gehirns und anderer Elemente des Nervensystems steht das National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS), das wissenschaftliche Studien in den USA und auf der ganzen Welt durchführt und unterstützt.,
Dieses fact-sheet ist eine grundlegende Einführung in das menschliche Gehirn. Es kann Ihnen helfen zu verstehen, wie das gesunde Gehirn funktioniert, wie es gesund bleibt und was passiert, wenn das Gehirn erkrankt oder funktionsunfähig ist.
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Die Architektur des Gehirns
Das Gehirn ist wie ein Ausschuss von Experten. Alle Teile des Gehirns arbeiten zusammen, aber jeder Teil hat seine eigenen besonderen Eigenschaften. Das Gehirn kann in drei Grundeinheiten unterteilt werden: das Vorderhirn, das Mittelhirn und das Hinterhirn.,
Das Hinterhirn umfasst den oberen Teil des Rückenmarks, den Hirnstamm und einen faltigen Gewebeball namens Kleinhirn (1). Das Hinterhirn steuert die Vitalfunktionen des Körpers wie Atmung und Herzfrequenz. Das Kleinhirn koordiniert die Bewegung und ist an gelernten Rotbewegungen beteiligt. Wenn Sie Klavier spielen oder einen Tennisball schlagen, aktivieren Sie das Kleinhirn. Der oberste Teil des Hirnstamms ist der Mittelhirn, der einige Reflexaktionen steuert und Teil des Kreislaufs ist, der an der Kontrolle von Augenbewegungen und anderen freiwilligen Bewegungen beteiligt ist., Das Vorderhirn ist der größte und am weitesten entwickelte Teil des menschlichen Gehirns: Es besteht hauptsächlich aus dem Großhirn (2) und den darunter verborgenen Strukturen (siehe „Das innere Gehirn“).
Wenn Menschen Bilder des Gehirns sehen, ist es normalerweise das Kleinhirn, das sie bemerken. Das Kleinhirn sitzt am obersten Teil des Gehirns und ist die Quelle intellektueller Aktivitäten. Es hält Ihre Erinnerungen, können Sie planen, können Sie sich vorstellen und denken. Sie können Freunde erkennen, Bücher lesen und Spiele spielen.
Das Kleinhirn ist durch eine tiefe Fissur in zwei Hälften (Hemisphären) geteilt., Trotz der Spaltung kommunizieren die beiden Gehirnhälften durch einen dicken Nervenfasertrakt, der an der Basis dieser Fissur liegt, miteinander. Obwohl die beiden Hemisphären Spiegelbilder voneinander zu sein scheinen, sind sie unterschiedlich. Zum Beispiel scheint die Fähigkeit, Wörter zu bilden, hauptsächlich in der linken Hemisphäre zu liegen, während die rechte Hemisphäre viele abstrakte Denkfähigkeiten zu kontrollieren scheint.
Aus bisher unbekannten Gründen kreuzen sich fast alle Signale vom Gehirn zum Körper und umgekehrt auf ihrem Weg zum und vom Gehirn., Dies bedeutet, dass die rechte Gehirnhälfte in erster Linie die linke Körperseite und die linke Hemisphäre in erster Linie die rechte Seite steuert. Wenn eine Seite des Gehirns beschädigt ist, ist die gegenüberliegende Seite des Körpers betroffen. Zum Beispiel kann ein Schlaganfall in der rechten Gehirnhälfte den linken Arm und das linke Bein gelähmt lassen.,
Das Vorderhirn Das Mittelhirn Das Hinterhirn
Die Geographie des Denkens
Jede Gehirnhälfte kann in Abschnitte oder Lappen unterteilt werden, von denen jeder auf verschiedene Funktionen spezialisiert ist. Um jeden Lappen und seine Spezialität zu verstehen, machen wir eine Tour durch die Gehirnhälften, beginnend mit den beiden Frontallappen (3), die direkt hinter der Stirn liegen. Wenn Sie einen Zeitplan planen, sich die Zukunft vorstellen oder begründete Argumente verwenden, erledigen diese beiden Lappen einen Großteil der Arbeit., Eine der Möglichkeiten, wie die Frontallappen diese Dinge zu tun scheinen, besteht darin, als Kurzzeitspeicherplätze zu fungieren, sodass eine Idee im Auge behalten werden kann, während andere Ideen berücksichtigt werden. Im hinteren Teil jedes Frontallappens befindet sich ein motorischer Bereich (4), der zur Kontrolle der freiwilligen Bewegung beiträgt. Ein nahegelegener Ort am linken Frontallappen namens Broca ‚ s Area (5) ermöglicht die Umwandlung von Gedanken in Worte.
Wenn Sie ein gutes Essen genießen-Geschmack, Aroma und Textur des Essens—sind zwei Abschnitte hinter den Frontallappen, die Parietallappen (6) genannt werden, am Werk., Die vorderen Teile dieser Lappen, direkt hinter den motorischen Bereichen, sind die primären sensorischen Bereiche (7). Diese Bereiche erhalten Informationen über Temperatur, Geschmack, Berührung und Bewegung vom Rest des Körpers. Lesen und Rechnen sind auch Funktionen im Repertoire jedes Parietallappens.
Wenn Sie sich die Wörter und Bilder auf dieser Seite ansehen, sind zwei Bereiche im hinteren Teil des Gehirns am Werk. Diese Lappen, sogenannte Okzipitallappen (8), verarbeiten Bilder aus den Augen und verknüpfen diese Informationen mit Bildern, die im Speicher gespeichert sind. Schäden an den Okzipitallappen können zur Erblindung führen.,
Die letzten Lappen auf unserer Tour durch die Gehirnhälften sind die Temporallappen (9), die vor den Sehbereichen liegen und unter den Parietal-und Frontallappen nisten. Egal, ob Sie Symphonien oder Rockmusik schätzen, Ihr Gehirn reagiert durch die Aktivität dieser Lappen. An der Spitze jedes Temporallappens befindet sich ein Bereich, der für den Empfang von Informationen aus den Ohren verantwortlich ist. Die Unterseite jedes Temporallappens spielt eine entscheidende Rolle bei der Bildung und dem Abrufen von Erinnerungen, einschließlich derjenigen, die mit Musik verbunden sind., Andere Teile dieses Lappens scheinen Erinnerungen und Empfindungen von Geschmack, Klang, Sehen und Berührung zu integrieren.
Die Großhirnrinde
Die Beschichtung der Oberfläche des Großhirns und des Kleinhirns ist eine lebenswichtige Gewebeschicht mit einer Dicke von zwei oder drei Dimes. Es wird der Kortex genannt, vom lateinischen Wort für Rinde. Der größte Teil der eigentlichen Informationsverarbeitung im Gehirn findet in der Großhirnrinde statt. Wenn Menschen über „graue Substanz“ im Gehirn sprechen, sprechen sie über diese dünne Rinde., Der Kortex ist grau, da den Nerven in diesem Bereich die Isolierung fehlt, die die meisten anderen Teile des Gehirns weiß erscheinen lässt. Die Falten im Gehirn fügen sich zu seiner Oberfläche hinzu und erhöhen daher die Menge an grauer Substanz und die Menge an Informationen, die verarbeitet werden können.
Das innere Gehirn
Tief im Gehirn, verborgen, liegen Strukturen, die die Pförtner zwischen Rückenmark und Gehirnhälften sind., Diese Strukturen bestimmen nicht nur unseren emotionalen Zustand, sie verändern auch unsere Wahrnehmungen und Reaktionen in Abhängigkeit von diesem Zustand und ermöglichen es uns, Bewegungen einzuleiten, die Sie ausführen, ohne darüber nachzudenken. Wie die Lappen in den Gehirnhälften sind die unten beschriebenen Strukturen paarweise angeordnet: Jede ist in der gegenüberliegenden Gehirnhälfte dupliziert.
Der Hypothalamus (10), etwa die Größe einer Perle, lenkt eine Vielzahl wichtiger Funktionen. Es weckt Sie morgens auf und bringt das Adrenalin während eines Tests oder Vorstellungsgesprächs zum Fließen., Der Hypothalamus ist auch ein wichtiges emotionales Zentrum und kontrolliert die Moleküle, die Sie berauschen, wütend oder unglücklich machen. In der Nähe des Hypothalamus liegt der Thalamus (11), ein wichtiges Clearinghaus für Informationen zum und vom Rückenmark und dem Kleinhirn.
Ein gewölbter Trakt von Nervenzellen führt vom Hypothalamus und Thalamus zum Hippocampus (12). Dieses winzige Nub fungiert als Speicher—Indexer-sendet Erinnerungen an den entsprechenden Teil der Gehirnhälfte zur Langzeitspeicherung und ruft sie bei Bedarf ab., Die Basalganglien (nicht gezeigt) sind Cluster von Nervenzellen, die den Thalamus umgeben. Sie sind verantwortlich für die Initiierung und Integration von Bewegungen. Die Parkinson-Krankheit, die zu Zittern, Steifheit und einem steifen, schlurfenden Spaziergang führt, ist eine Erkrankung von Nervenzellen, die in die Basalganglien führen.
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Verbindungen herstellen
Das Gehirn und der Rest des Nervensystems bestehen aus vielen verschiedenen Zelltypen, aber die primäre Funktionseinheit ist eine Zelle namens Neuron., Alle Empfindungen, Bewegungen, Gedanken, Erinnerungen und Gefühle sind das Ergebnis von Signalen, die Neuronen passieren. Neuronen bestehen aus drei teilen. Der Zellkörper (13) enthält den Kern, in dem die meisten Moleküle hergestellt werden, die das Neuron zum Überleben und Funktionieren benötigt. Dendriten (14) erstrecken sich wie die Äste eines Baumes aus dem Zellkörper und empfangen Nachrichten von anderen Nervenzellen. Signale gehen dann von den Dendriten durch den Zellkörper und kann weg von dem Zellkörper nach unten ein Axon (15) zu einem anderen Neuron, eine Muskelzelle oder Zellen in einem anderen Organ., Das Neuron ist normalerweise von vielen Stützzellen umgeben. Einige Zelltypen wickeln sich um das Axon, um eine isolierende Hülle zu bilden (16). Diese Hülle kann ein Fettmolekül namens Myelin enthalten, das das Axon isoliert und Nervensignalen hilft, schneller und weiter zu reisen. Axone können sehr kurz sein, z. B. solche, die Signale von einer Zelle im Kortex zu einer anderen Zelle übertragen, die weniger als die Breite eines Haares entfernt ist. Oder Axone können sehr lang sein, z. B. solche, die Nachrichten vom Gehirn bis zum Rückenmark tragen.,
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Wissenschaftler haben viel über Neuronen gelernt, indem sie die Synapse untersucht haben—den Ort, an dem ein Signal vom Neuron in eine andere Zelle gelangt. Wenn das Signal das Ende des Axons erreicht, stimuliert es die Freisetzung von winzigen Säcken (17). Diese Säcke setzen als Neurotransmitter (18) bekannte Chemikalien in die Synapse (19) frei. Die Neurotransmitter durchqueren die Synapse und heften sich an Rezeptoren (20) der Nachbarzelle an. Diese Rezeptoren können die Eigenschaften der empfangenden Zelle verändern., Wenn die empfangende Zelle auch ein Neuron ist, kann das Signal die Übertragung zur nächsten Zelle fortsetzen.
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Einige wichtige Neurotransmitter bei der Arbeit
Neurotransmitter sind Chemikalien, mit denen Gehirnzellen miteinander sprechen. Einige Neurotransmitter machen Zellen aktiver (exzitatorisch genannt), während andere die Aktivität einer Zelle blockieren oder dämpfen (inhibitorisch genannt).
Acetylcholin ist ein erregender Neurotransmitter, da es die Zellen im Allgemeinen erregbarer macht. Es regelt Muskelkontraktionen und bewirkt, dass Drüsen Hormone absondern., Die Alzheimer-Krankheit, die zunächst die Gedächtnisbildung beeinflusst, ist mit einem Mangel an Acetylcholin verbunden.
Glutamat ist ein wichtiger erregender neurotransmitter. Zu viel Glutamat kann Neuronen abtöten oder schädigen und wurde mit Erkrankungen wie Parkinson, Schlaganfall, Anfällen und erhöhter Schmerzempfindlichkeit in Verbindung gebracht.
GABA (Gamma-Aminobuttersäure) ist ein inhibitorischer Neurotransmitter, der die Muskelaktivität kontrolliert und ein wichtiger Teil des visuellen Systems ist., Medikamente, die den GABA-Spiegel im Gehirn erhöhen, werden zur Behandlung von epileptischen Anfällen und Zittern bei Patienten mit Huntington-Krankheit eingesetzt.
Serotonin ist ein Neurotransmitter, der Blutgefäße verengt und Schlaf bringt. Es ist auch an der Temperaturregulierung beteiligt. Niedrige Serotoninspiegel können Schlafprobleme und Depressionen verursachen, während zu viel Serotonin zu Anfällen führen kann.
Dopamin ist ein inhibitorischer Neurotransmitter, der an der Stimmung und der Kontrolle komplexer Bewegungen beteiligt ist., Der Verlust der Dopaminaktivität in einigen Teilen des Gehirns führt zur Muskelsteifigkeit der Parkinson-Krankheit. Viele Medikamente zur Behandlung von Verhaltensstörungen wirken, indem sie die Wirkung von Dopamin im Gehirn verändern.
Neurologische Störungen
Das Gehirn ist eines der am härtesten arbeitenden Organe im Körper. Wenn das Gehirn gesund ist, funktioniert es schnell und automatisch. Aber wenn Probleme auftreten, können die Ergebnisse verheerend sein. Rund 100 Millionen Amerikaner leiden irgendwann in ihrem Leben an verheerenden Hirnstörungen., Die NINDS unterstützt die Forschung an mehr als 600 neurologischen Erkrankungen. Einige der wichtigsten Arten von Störungen umfassen: neurogenetische Erkrankungen (wie Huntington-Krankheit und Muskeldystrophie), Entwicklungsstörungen (wie Zerebralparese), degenerative Erkrankungen des Erwachsenenlebens (wie Parkinson und Alzheimer), Stoffwechselerkrankungen (wie Gaucher-Krankheit), zerebrovaskuläre Erkrankungen (wie Schlaganfall und vaskuläre Demenz), Traumata (wie Rückenmark-und Kopfverletzungen), Krampfstörungen (wie Epilepsie), Infektionskrankheiten (wie AIDS-Demenz) und Hirntumoren., Mehr über das Gehirn zu wissen, kann zur Entwicklung neuer Behandlungen für Krankheiten und Störungen des Nervensystems führen und viele Bereiche der menschlichen Gesundheit verbessern.
Das National Institute of Neurological Disorders and Stroke
Seit seiner Gründung durch den Kongress im Jahr 1950 hat sich das NINDS zum führenden Befürworter der neurologischen Forschung in den Vereinigten Staaten entwickelt. Die meisten von den NINDS finanzierten Forschungen werden von Wissenschaftlern in öffentlichen und privaten Einrichtungen wie Universitäten, medizinischen Schulen und Krankenhäusern durchgeführt., Regierungswissenschaftler führen auch eine breite Palette neurologischer Forschung in den mehr als 20 Labors und Zweigen der NINDS selbst durch. Diese Forschung reicht von Studien zur Struktur und Funktion einzelner Gehirnzellen bis hin zu Tests neuer diagnostischer Instrumente und Behandlungen für Menschen mit neurologischen Störungen.
Für Informationen zu anderen neurologischen Störungen oder Forschungsprogrammen, die vom National Institute of Neurological Disorders and Stroke finanziert werden, wenden Sie sich an das Brain Resources and Information Network (BRAIN) des Instituts unter:
BRAIN
P. O., Box 5801
Bethesda, MD 20824
(800) 352-9424
www.ninds.nih.gov
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National Institute of Neurological Disorders and Stroke
National Institutes of Health
Bethesda, MD 20892
NINDS Gesundheit-Verwandte material ist nur zu Informationszwecken und stellt nicht notwendigerweise eine Billigung durch oder offizielle position der National Institute of Neurologische Erkrankungen und Schlaganfall oder andere Bundes-Agentur., Beratung zur Behandlung oder Pflege eines einzelnen Patienten sollte durch Rücksprache mit einem Arzt eingeholt werden, der diesen Patienten untersucht hat oder mit der Krankengeschichte dieses Patienten vertraut ist.
Alle NINDS-vorbereiteten Informationen sind gemeinfrei und können frei kopiert werden. Kredit an die NINDS oder die NIH wird geschätzt.