Hirnrinde

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 4. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Dass der Mensch oder damals noch „Homo erectus“ irgendwann tatsächlich aufrecht gehen konnte, verdankt er einzig und allein seiner Großhirnrinde. Diese besitzt ein anpassungsfähiges Integrationszentrum und damit ein mächtiges Speichervermögen, insbesondere für komplexe Informationen.

Sie hat sich im Laufe der Evolution aus einfachen Formen weiterentwickelt und schließlich herausgebildet. Über die Hirnrinde werden Reize aus der Umwelt empfangen. Sie bildet daher die äußere Grenzschicht und dient der Informationsverarbeitung.

Lediglich Tiere, die über eine Hirnrinde verfügen, sind lernfähig und können dressiert werden. Zu diesen gehört beispielsweise der Delphin als ein Säugetier mit großer Hirnrinde, während dagegen der Hai, dessen Großhirn kaum ausgeprägt ist, sich nicht zur Dressur eignet.

Was ist die Hirnrinde?

Sinneseindrücke und andere Gedächtnisinhalte werden in der Großhirnrinde festgehalten. Eine lange Zeit wurde angenommen, das Gedächtniszentrum des Gehirns sei der Hippocampus.
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Das menschliche Gehirn ist ein kleines Wunder der Schöpfung. Es macht nur drei Prozent des gesamten Körpergewichts aus, wiegt etwa zwei Kilogramm, bedarf aber einer großen Menge an Energie, etwa fünfzehn Prozent des gesamten Energiehaushalts. Das Gehirn besitzt mehr als einhundert Milliarden Neuronen, auch Nervenzellen genannt, und diese Ansammlung an Neuronen, die als dünne Schicht am äußeren Rand des Gehirns liegt, ist die Hirnrinde, auch Cortex genannt. Die Hirnrinde selbst wird wiederum in Groß- und Kleinhirnrinde geteilt.

Anatomie & Aufbau

Die Hirnrinde wird in sechs Lappen geteilt, die durch Spalten voneinander getrennt sind. Die Biologie spricht vom Stirn-, Scheitel-, Hinterhaupt- und Schläfenlappen in der Hirnoberfläche, vom Insellappen und den Limbischen Lappen. Die Lappen des Gehirns haben besonders funktionell eine Bedeutung, jeder Lappen hat eine spezielle Aufgabe ist darunter für die Handlungsplanung, den Geschmack oder die Merkmale der Persönlichkeit verantwortlich. Der Limbische Lappen wiederum dient den Gedächtnisfunktionen und den Prozessen der Emotionen.

Die Schichten der Großhirnrinde unterscheiden sich durch ihre Zelltypen. Die so bezeichneten Interneurone verlassen die Hirnrinde niemals, sind zwischen anderen Nervenzellen verschaltet.

In der Vorläuferzelle wiederum sind zwei spezifische Zelltypen zu finden, die Pyramidenzellen und die Körnerzellen oder Sternzellen, die modifizierte Pyramidenzellen sind. Erstere sind die größten Zellen der Hirnrinde und besitzen das Aussehen von Pyramiden. Die Spitze zeigt immer zur Hirnrindenoberfläche. Die Körnerzellen wiederum besitzen einen abgerundeten Leib und bedornte Dendriten, so dass sie sternförmig wirken. Sie stellen die Fortsätze von Nervenzellen da, über die in einen anderen Bereich Signale gesendet werden. Diese werden als Informationen aus dem Thalamus und anderen Hirnarealen empfangen.

Die Hirnrinde erhält ihre Informationen hauptsächlich über den Thalamus, was wiederum die Sinneswahrnehmung der Sinnesorgane ausmacht. Diese speziellen Teile der Großhirnrinde sind die primären Sinnesbereiche.

Die Großhirnrinde ist mit Windungen, Spalten und Furchen übersät. Die Faltung der Hirnrinde dient vor allen Dingen einer Vergrößerung der Oberfläche, während die einzelnen Furchen wiederum so individuell von Mensch zu Mensch verschieden sind wie beispielsweise die Fingerabdrücke.

Funktion & Aufgaben

Sinneseindrücke und andere Gedächtnisinhalte werden in der Großhirnrinde festgehalten. Eine lange Zeit wurde angenommen, das Gedächtniszentrum des Gehirns sei der Hippocampus. Nun konnte nachgewiesen werden, dass die Erinnerungen und die mit diesen verbundenen Sinneswahrnehmungen in der motorischen Großhirnrinde gespeichert liegen.

Die Gehirnregion des Hippocampus ist vor allen Dingen für viele Lern- und Gedächtnisvorgänge zuständig. Funktioniert dieser Bereich nicht mehr, ist es fast unmöglich, neue Inhalte zu speichern oder sich daran zu erinnern. Wissenschaftler nahmen daher an, dass der Hippocampus eine wesentliche Rolle für das Langzeitgedächtnis spielt.

Mittlerweile konnte durch Experimente mit Mäusen allerdings nachgewiesen werden, dass der Hippocampus für das Erfassen räumlicher Zusammenhänge zuständig ist und eher als Entscheidungsinstanz fungiert, somit die Informationen, die es über die erfahrenen Sinneseindrücke gewinnt, an die Großhirnrinde weiterleitet, wo diese Wahrnehmungen miteinander verknüpft werden und als Gedächtnisinhalte dauerhaft gespeichert bzw. abgelegt werden.

Das menschliche Gehirn wird immer weiter erforscht. Bewusstsein alleine auf den Prozess der Hirnrinde zu reduzieren, ist fragwürdig. Die Ansicht der Hirnforscher teilt sich auf die Berechnung der reinen Gehirntätigkeit und in den Versuch, die eigentlichen Vorgänge in Verbindung mit Körper, Seele und Geist zu verstehen.

Natürlich ist Bewusstsein beispielsweise ein Produkt der miteinander kommunizierenden Nervenzellen im Gehirn. Dennoch werden auf der Hirnrinde elektromagnetische Felder erzeugt, die wiederum mentale hervorrufen. Dadurch entsteht eine virtuelle Gesamtwelt, die möglich macht, dass der Mensch seine Umwelt, seinen Körper und den eigenen Geist erfasst.

Krankheiten

Eines der Merkmale der Krankheit ist das Absterben der Nervenzellen und Nervenzellkontakte mit typischen Eiweißablagerungen, eben jene Amyloid-Plaques. Dadurch entstehen zunächst Orientierungsschwierigkeiten, Sprachstörungen, Gedächtnisverlust und schließlich eine gesamte Veränderung der Persönlichkeit. Ein normales Alltagsleben ist für Alzheimer-Patienten kaum mehr möglich und sie bedürfen einer ärztlichen Betreuung und Therapie.

Eine andere Hirnrindenerkrankung ist die Demenz, die verschiedene Formen und Auswirkungen auf den Menschen hat und sich dabei von der Alzheimer-Erkrankung auch noch einmal unterscheidet.

Quellen

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