Überblick

Das Gehirn besteht aus zwei Gehirnhälften, die sich aus den Abschnitten Großhirn, Zwischenhirn, Mittelhirn und Rautenhirn zusammensetzen. Die oberflächliche Großhirnrinde hat vielfältige Aufgaben wie die Steuerung von Muskelbewegungen oder die Interpretation von Sinneswahrnehmungen (Hören, Sehen, Schmecken, Fühlen). Die motorischen und sensiblen Nervenbahnen kreuzen in der Regel auf die entgegengesetzte Seite. Somit werden beispielsweise die Bewegung und das Hautempfinden des rechten Armes von der linken Gehirnhälfte gesteuert bzw. wahrgenommen.

Höhere Funktionen wie das Sprechen und das Sprachverständnis, Verarbeitung von Emotionen, Denken oder Ähnliches sind zum Teil in bestimmten Bereichen nur einer Hirnhälfte organisiert, oder es sind verschiedene Bereiche des gesamten Hirns daran beteiligt. So wird z. B. Sprechen und Sprachverständnis bei Rechtshänder*innen in der Regel in Regionen der linken Großhirnhälfte verarbeitet.

Funktionsbereiche der Großhirnrinde

Großhirnrinde – motorischer Teil

Dies ist der Teil des Gehirns, der für die Bewegung und die Muskeltätigkeit an verschiedenen Körperstellen verantwortlich ist. Die motorischen Funktionen werden von Nervensignalen gesteuert, die vom Gehirn ausgehen und von den ausführenden Muskeln empfangen werden. Bei den sensorischen Funktionen senden die Sinnesorgane (also etwa Auge, Ohr oder Haut) Signale an das Gehirn, wie z. B. Berührung, Schmerz, Geräusche oder Ähnliches.

Die rechte Gehirnhälfte steuert die Muskeln der linken Körperseite und die linke Gehirnhälfte dementsprechend die der rechten Körperseite. Dies lässt sich darauf zurückführen, dass die Nervenbahnen des Großhirns auf dem Weg zum Rückenmark auf die gegenüberliegende Seite kreuzen, bevor sie dann im Verlauf zu den einzelnen Muskeln führen. Eine wichtige Ausnahme sind Kopf- und Halsnerven, die nicht ins Rückenmark eintreten und direkt zur Zielmuskulatur führen, z. B. der Gesichtsnerv.

Verletzungen in motorischen Arealen des Großhirns auf der einen Seite bewirken Lähmungen auf der entgegengesetzten Körperseite, wie z. B. im gegenüberliegenden Bein. So kann z. B. ein Schlaganfall zur Lähmung einer Körperhälfte (Hemiparese) führen.

Großhirnrinde – somatosensorischer Teil

Im Bereich direkt hinter dem motorischen Teil der Hirnrinde, vor allem im Parietallappen (Scheitellappen), werden Sinneseindrücke wie Berührung, Schmerz, Temperatur, Vibration und Wahrnehmungen aus der Stellung der Gelenke (somatosensorische Funktionen) registriert. Grundsätzlich werden auch die Wahrnehmungen der Sinnesorgane der beiden Körperhälften entsprechend in der jeweils anderen Hirnhälfte verarbeitet.

Verletzungen oder Tumore in diesem Bereich führen zu verringerter oder verlorener Empfindsamkeit auf der entgegengesetzten Körperhälfte. Auch hier haben die verschiedenen Körperteile einen bestimmten Platz in der Hirnrinde, wodurch kleinere Verletzungen zum Empfindsamkeitsverlust in nur begrenztem Umfang führen, wie z. B. nur im Fuß.

Großhirnrinde – Assoziationsbereiche

Große Bereiche in der Hirnrinde sind in gemeinsame Aufgaben involviert, wie Denkprozesse, intellektuelle Funktionen, Bewertung von Sinneseindrücken sowie Planung und Durchführung von Handlungen. Verletzungen in Bereichen, die an diesen Aufgaben beteiligt sind, können dazu führen, dass man die zum Gehirn gesendeten Signale wie z. B. das Gesehene nicht verarbeiten kann. Die Verletzungen können auch bewirken, dass die betroffene Person nicht (mehr) versteht, wie eine koordinierte Bewegung auszuführen ist und sie daher auch nicht ausführen kann (Apraxie), obwohl die Muskeln selbst weiterhin gut funktionieren.

Frontallappen

Der vordere Teil des Großhirns (Frontallappen oder Stirnlappen) besitzt eine wichtige Rolle bei der Koordination der Denkvorgänge, der intellektuellen Funktionen und der Gefühle. Ein Tumor oder eine Verletzung an dieser Stelle kann zu Persönlichkeitsveränderungen führen, z. B. in Form eines verringerten Beurteilungs- und Selbstbeurteilungsvermögens oder durch Gleichgültigkeit und fehlende Motivation.

Sehrinde

Das Sehzentrum befindet sich im Hinterhauptlappen (Okzipitallappen). Eine Verletzung in diesem Bereich führt zum Sehverlust (obwohl das Auge selbst noch gesund ist). Dabei werden Seheindrücke aus dem rechten Gesichtsfeld auf der linken Seite des Gehirns verarbeitet und umgekehrt. Wenn sich die Verletzung nur auf eine der Seiten im Gehirn beschränkt, kann man entsprechend nicht mehr sehen, was sich auf der entsprechend anderen Hälfte des Gesichtsfelds befindet.

Im vorderen Bereich des Gehirns verlaufen zudem die Nervenbahnen, die aus dem Sehnerv des Auges kommen. Die Nervenbahnen laufen an jeder Seite des Gehirns weiter bis zum Hinterlappen, wo die Sehrinde liegt. Grundsätzlich können an jeder Stelle der Nervenbahnen des Auges Verletzungen, Entzündungen oder Tumoren zu verschiedenen Arten der Sehstörung führen. Je nach Art der Sehstörung lässt sich recht genau rückschließen, welcher Teil der Sehbahn betroffen ist.

Sprachbereiche

Bei nahezu allen Rechtshänder*innen befindet sich der Sprachbereich im hinteren Teil der Hirnrinde und in der linken Gehirnhälfte. Dies trifft auch bei den meisten Linkshänder*innen zu, aber bei ungefähr einem Viertel der Linkshänder*innen liegt die Sprachfunktion in der rechten Gehirnhälfte.

Die Bereiche, die das Gehör, die Geräuschdeutung und die „Verbildlichung" von Geräuschen sowie die Sprache steuern, liegen etwas auseinander. Das bedeutet, dass Verletzungen an verschiedenen Stellen im Gehirn verschiedene Sprachstörungen zur Folge haben können. Beispielsweise können die betroffenen Personen nicht verstehen, was gesagt wird (sensorische Aphasie), obwohl sie selbst noch sprechen können; oder jemand kann nicht sprechen (motorische Aphasie), obwohl noch alles verstanden wird.

Thalamus

Der Thalamus liegt zentral im Gehirn. Im Thalamus werden die meisten sensorischen, vom Körper und den Sinnesorganen ausgehenden Nervenbahnen (die Signale und Sinneseindrücke weiterleiten) „verschaltet" und nach einer Art „Filterfunktion" an das Großhirn weitergeleitet.

Basalganglien

Als Basalganglien bezeichnet man eine Reihe von kleinen Gebieten, die tief im Großhirn liegen. Die Basalganglien haben wichtige Aufgaben bei der Vorbereitung willensgesteuerter Bewegungen. Schädigungen der Basalganglien führen daher in erster Linie zu motorischen Störungen. Charakteristisch sind dabei steife Bewegungen, Schwierigkeiten beim Einsetzen der Bewegungen, langsamere Bewegungen, weniger spontane Bewegungen und Zittern. Solche Symptome sind typisch für die Parkinson-Krankheit. Ursache dieser Krankheit ist eine Schädigung bestimmter Zelltypen in den Basalganglien und eine Verringerung des Neurotransmitters (Nervenbotenstoffs) Dopamin.

Kleinhirn

Das Kleinhirn oder Cerebellum befindet sich in der hinteren Schädelgrube und teilweise unter dem hinteren Teil des Großhirns. Es ist entscheidend für die Bewegungskoordination. Die Nerven des Kleinhirns stehen in Verbindung mit dem Großhirn, dem Hirnstamm und Rückenmark sowie dem Gleichgewichtsorgan. Es lässt sich nicht willentlich steuern (anders als Bewegungen, die vom Großhirn gesteuert werden), ist aber bedeutend für die Feinabstimmung der Bewegungen. Wenn Bewegungen ausgeführt werden, empfängt das Kleinhirn ständig Signale zu deren Ablauf und kann dadurch die Bewegungen anpassen, sodass diese gleichmäßig und harmonisch werden. Eine Erkrankung oder Verletzung im Kleinhirn führt dazu, dass die Bewegungen ungenau und unrhythmisch werden (Ataxie).

Hirnstamm

Der Hirnstamm verbindet Großhirn, Kleinhirn und Rückenmark miteinander. Durch den Hirnstamm verlaufen alle Nervenbahnen des Körpers. Die Hirnnerven, die die Nerven von Kopf und Gesicht steuern, gehen vom Hirnstamm aus. Die übrigen Nervenbahnen kreuzen im Hirnstamm auf ihrem Weg vom Gehirn ins Rückenmark und den Körper (oder umgekehrt bei den sensorischen Nervenbahnen). Verletzungen oder Tumore in diesem Bereich können sich daher sowohl auf die motorischen als auch auf die sensorischen Körperfunktionen auswirken.

Es gibt keine andere Stelle im Körper, an der so viele Nervenbahnen auf so kleinem Gebiet vereint sind. Der Hirnstamm umfasst auch die lebenswichtigen Atmungs- und Kreislaufzentren sowie die für das Bewusstsein notwendigen Funktionen. Daher können auch sehr kleine Verletzungen, Tumore oder Infektionen im Hirnstamm eine Reihe von Funktionen beeinträchtigen und, je größer sie sind, ein Koma hervorrufen oder zu lebensgefährlichen Störungen führen.

Anwendung der anatomischen Kenntnisse

Die verschiedenen Funktionen des Körpers werden von jeweils bestimmten Bereichen im Gehirn gesteuert. Aus diesem Grund kommt es bei Gehirnverletzungen, Gehirntumoren und Durchblutungsstörungen im Gehirn (z. B. bei Schlaganfall) zu ganz typischen Beschwerdebildern (Funktionseinschränkungen). Anhand solcher Symptome kann das ärztliche Personal ggf. rückschließen, welcher Bereich des Gehirns von einer Krankheit betroffen ist.

Natürlich können Störungen der Bewegung und der Wahrnehmung auch viele Ursachen haben, die außerhalb des Gehirns liegen, etwa Verletzungen oder Krankheiten von Muskeln, von Nerven außerhalb des Gehirns (periphere Nerven) oder der Sinnesorgane selbst. Um diese Störungen geht es in diesem Artikel jedoch nicht, auch wenn diese ebenfalls zu Symptomen wie Sehstörungen, Muskellähmungen etc. führen können.

Querschnitt durch das Gehirn

Weitere Informationen

• Schwere Schädel-Hirn-Verletzung
• Schlaganfall
• Diagnostik bei Hirntumoren
• Sprach- und Sprechstörungen
• Deutsche Krebsgesellschaft: Hirntumor – Basis-Infos für Patienten und Angehörige
• Neurologen und Psychiater im Netz: Informationen für Angehörige von Schädel-Hirn-Trauma-Patienten

Autor*innen

• Hannah Brand, Cand. med., Berlin
• Susanne Meinrenken, Dr. med., Bremen