Die oberste Schicht des menschlichen Gehirns ist voll von Furchen, die seine Oberfläche erheblich vergrößern. Das Gehirn besteht aus zwei symmetrischen Großhirnhemisphären (auch Hemisphere cerebri genannt), die durch die Kallus miteinander verbunden sind.
Die Oberfläche ist faltig, und man kann die durch Furchen getrennten Hirnwindungen erkennen. Obwohl beide Hemisphären physisch identisch sind, haben sie völlig unterschiedliche Aufgaben.
Der erste Unterschied besteht darin, dass sie die gegenüberliegenden Seiten des Körpers kontrollieren: die rechte Hemisphäre kontrolliert die linke Seite des Körpers, während die linke Hemisphäre die rechte Seite des Körpers kontrolliert.
Die linke Hemisphäre ist mit den Funktionen des Sprechens, Schreibens, Verfassens von Sätzen und Problemlösens verbunden. Außerdem ist diese Hälfte der linken Gehirnhälfte für das analytische Denken zuständig, während die rechte Hemisphäre für das synthetische Denken verantwortlich ist, wenn man das Ganze betrachtet.
Im Zentrum der Großhirnhemisphären befinden sich die Basalganglien. An der Oberfläche unseres Gehirns befindet sich eine dünne, aber umfangreiche Großhirnrinde. Die Basalganglien spielen eine wichtige Rolle bei der Initiierung und Steuerung von Bewegungen.
Da der Platz im Schädel sehr begrenzt ist, ist die Großhirnrinde, wie schon gesagt, faltig, wodurch eine viel größere Fläche der Großhirnrinde in das gleiche Volumen passt.
Die Großhirnrinde ist der am weitesten entwickelte Teil des menschlichen Gehirns – viermal so groß wie bei einem Gorilla. Sie ist in eine große Anzahl von Feldern unterteilt, die sich in der Anzahl der Schichten von Neuronen und der Verbindung mit anderen Bereichen des Gehirns unterscheiden.
Die Funktion vieler Felder ist bekannt – visuelle, auditive und sensorische, die Informationen von der Haut (somatosensorischer Kortex) und verschiedene motorische Felder erhalten (1).
Die Wege, die die Sinnesrezeptoren und die Großhirnrinde verbinden, verlaufen über die Mittellinie. So steuert die Großhirnrinde der linken Gehirnhälfte die rechte Seite des Körpers und umgekehrt (1).
Dementsprechend gehen sensorische Signale von der linken Körperhälfte zur rechten Hemisphäre und umgekehrt. Zum Beispiel aktivieren Geräusche, die in das linke Ohr gelangen, meist die rechte Großhirnrinde.
Die beiden Hirnhälften sind jedoch nicht voneinander isoliert – die linke und die rechte Großhirnrinde sind durch ein großes Axonenbündel verbunden, das als Schwiele, Corpus callosum, bezeichnet wird. Die Großhirnrinde wird für willkürliche Tätigkeiten, Sprache, Sprechen und zahlreiche Hirnfunktionen wie Denken und Gedächtnis benötigt.
Neben den Neuronen-Körpern enthält die Rinde auch Endigungen von Neuronen, die sie aus anderen Teilen des Gehirns erreichen, sowie ein reiches Netz von Blutgefäßen. Diesem Inhalt ist es zu verdanken, dass der Kortex eine dunkelgraue Farbe hat.
Der größte Teil der Hirnrinde, bis zu 90 %, besteht aus einer phylogenetisch neueren Struktur – einer neuen Hirnrinde, die aus sechs Schichten gestapelter Nervenzellkörper besteht. Die phylogenetisch ältere Struktur des Kortex besteht aus dem limbischen Teil, der Teil des limbischen Systems und der olfaktorischen Zone ist (1).
Schichten der Großhirnrinde
Die
Großhirnrinde enthält klar definierte und charakteristische Hirnschichten:
- Lamina molecularis – die Oberflächenschicht
- Lamina granularis externa (äußeres Körnchen) – eine gut ausgeprägte Schicht im sensiblen Bereich, enthält Golgi-Zellen
- Lamina pyramidalis externa (äußere Schicht der Pyramidenzellen) – am besten entwickelt im präzentralen Teil
- Lamina granularis internal (innere Körnerschicht) – besteht aus winzigen Golgi-Zellen
- Lamina pyramidalis internal (innere Schicht der Pyramidenzellen, Ganglienschicht) – liegt im motorischen Bereich und enthält große pyramidale Betz-Zellen, weshalb sie auch „giganto-pyramidalis“ genannt wurde
- Lamina multiformis (polymorphe Zellschicht) – besteht aus den Spindelzellen (1).
Organisationsebenen der Großhirnrinde
Die Großhirnrinde kann
in drei grundlegende Ebenen und Funktionen unterteilt werden:
- primärer
- sekundärer
- tertiärer Kortex
Die hierarchisch untersten Bereiche sind
der primäre visuelle, auditive, somatosensorische und motorische Kortex. Der primäre
sensorische Kortex erhält Informationen durch den Thalamus.
Primärer Kortex
Der primäre Kortex erhält Informationen aus der Umgebung und dem Körper selbst und steuert bestimmte Muskeln. Der primäre motorische Kortex entspricht dem Areal 4, d.h. der präzentralen Windung der Frontallappen.
Pyramidale Neuronen dieses Teils des Kortex steuern die Bewegungen einzelner Muskeln der gegenüberliegenden Körperhälfte, die somatotopisch im Kortex repräsentiert sind. Das bedeutet, dass jeder Teil des Kortex einem Körperteil entspricht.
Der primäre somatosensorische Kortex ist
in den postzentralen Wirbeln lokalisiert und entspricht den Arealen 3, 2 und 1. Er empfängt
Informationen von der gegenüberliegenden Körperhälfte für Berührung, Schmerz, Temperatur,
Lage und Vibration.
Der primäre visuelle Kortex
entspricht dem Areal 17, das die Fissura calcarina
des Okzipitallappens umgibt. Jede Seite empfängt Informationen aus der gegenüberliegenden Hälfte des
Gesichtsfeldes.
Der primäre auditorische Kortex befindet sich
auf der Oberseite des Temporallappens am unteren Rand der
Sylvischen Furche und entspricht dem Gyrus transversus von Heschl. Es empfängt Töne
von beiden Ohren.
Der primäre olfaktorische Kortex befindet sich im unteren hinteren Lappen des Frontallappens und der Insula. Er empfängt alle Informationen des Kortex somatotopisch, so dass jeder Teil des Kortex einem bestimmten Teil des Gesichtsfeldes, einem Körperteil oder inneren Organen und der Schallfrequenz entspricht.
Sekundäre Kortexareale
Der unimodale Assoziationskortex ist
sowohl für jeden Sinn als auch für das motorische System spezifisch und steht in Kontinuität
mit dem primären Kortexbereich.
Tertiäre Kortexareale
Die sekundären Areale werden ergänzt durch die tertiären Areale, also den polymodalen und supramodalen Assoziationskortex.
Diese Areale werden durch die parieto-temporale-okzipitale Kreuzung im hinteren Teil des Gehirns (hinter der Rolandsfurche oder dem zentralen Sulcus) und den präfrontalen Kortex im vorderen Teil des Gehirns repräsentiert.
Funktionen der Großhirnrinde
Der Frontallappen ist für Denken, Planung, Ausführung von Handlungen, willkürliche Bewegungen, Sprachproduktion und emotionale Kontrolle verantwortlich. Der vordere Teil dieses Lappens wird als präfrontaler Kortex bezeichnet und stellt den höchsten Teil des ZNS dar.
Hier finden die höchsten Formen des Denkens, der Emotionen und der Wahrnehmung von sich selbst und der sozialen Umwelt statt.
Die Temporallappen sind beteiligt an den Prozessen:
- Hören (auditive Beobachtung)
- Objekterkennung
- Gedächtnis
- Gefühle
- Musikmerkmale.
Die Scheitellappen beherbergen die folgenden Zentren:
- Der zentrale Teil der somatosensorischen Funktion, der aus Zapfen für Berührung, Schmerz, Temperatur, Druck besteht
- Raumbeobachtungen und Organisation von Aktivitäten im Raum
- Zentren für Prozesse bezüglich Aufmerksamkeit, Körpersprache und einige mathematische Fähigkeiten.
Die Okzipitallappen sind verantwortlich für:
- Sichtbeobachtung
- Wahrnehmung von Form, Farbe, Bewegung und Licht.
Die Aktivitäten des Kortex sind
meist bewusst, während die Aktivitäten der subkortikalen Strukturen
unbewusst sind.
Schäden an der Großhirnrinde
Schäden an der oberen Schicht des Gehirns, d.h. an seiner Oberfläche oder der Großhirnrinde, beeinträchtigen in der Regel die Fähigkeit eines Menschen, zu denken, Emotionen zu steuern und sich in einer regulären, üblichen Weise zu verhalten (2). Da bestimmte Bereiche der Großhirnrinde im Allgemeinen für bestimmte Verhaltensweisen verantwortlich sind, bestimmt die Art der Schädigung den genauen Ort und das Ausmaß der Schädigung.
Eine Schädigung des Frontallappens beeinträchtigt in der Regel die motorischen Aktivitäten des Patienten. Die Frontallappen der Großhirnrinde steuern nämlich in der Regel die erlernten und erworbenen motorischen Fähigkeiten, wie z.B. das Schreiben, das Spielen von Musikinstrumenten oder das Binden von Schuhen.
Sie koordinieren auch die Mimik und Ausdrucksbewegungen. Spezielle Bereiche des Frontallappens sind für bestimmte feinmotorische Aktivitäten auf der gegenüberliegenden Körperseite zuständig.
Die Auswirkungen einer Schädigung des Frontallappens auf das Verhalten des Patienten variieren mit der Größe und Lage des körperlichen Defekts. Kleine Defekte verursachen in der Regel keine auffälligen Verhaltensänderungen, wenn sie nur eine Seite des Gehirns betreffen, obwohl sie manchmal Krampfanfälle auslösen können.
Große Schäden an der Rückseite der Frontallappen können Apathie, Aufmerksamkeitsstörungen, Gleichgültigkeit und manchmal sogar Inkontinenz verursachen.
Personen mit schweren Schäden an der Stirn oder an den Seiten der Frontallappen neigen dazu, sich leicht ablenken zu lassen, eine unangemessene Euphorie zu zeigen, sind bisweilen aufbrausend und verhalten sich vulgär und unhöflich. Schließlich neigen diese Patienten dazu, rücksichtslos zu sein und die Folgen ihres Verhaltens nicht zu bedenken (2).
Schlussfolgerung
Die Großhirnrinde (Cortex cerebri) ist die äußere Schicht unseres Gehirns, die ein faltiges Aussehen hat. Sie ist in Bereiche mit spezifischen Funktionen wie Sehen, Hören, Riechen und Fühlen unterteilt und steuert höhere Funktionen wie Sprache, Denken und Gedächtnis.
Der wichtigste Teil des Gehirns im Zusammenhang mit Techniken zur Selbstentwicklung ist der vordere Kortex, der frontale Kortex.
- Jawabri KH, Sharma S. Physiology, Cerebral Cortex Functions. . In: StatPearls . Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2019 Jan-. Verfügbar von: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK538496/ Online gefunden unter: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK538496/
- Rubenstein JL. Annual Research Review: Development of the cerebral cortex: implications for neurodevelopmental disorders. J Child Psychol Psychiatry. 2011 Apr;52(4):339-55. doi: 10.1111/j.1469-7610.2010.02307.x. Epub 2010 Aug 24. PMID: 20735793; PMCID: PMC3429600. Online gefunden unter: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3429600/