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Gehirn – Bau und Funktion (Basiswissen) 05:51 min

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Transkript Gehirn – Bau und Funktion (Basiswissen)

Themen dieses Films sind Aufbau und Funktion des Gehirns. Egal, ob gerade anstrengende Kopfarbeit oder körperliche Geschicklichkeit gefragt ist oder einfach nur Spaß, unser Gehirn ist immer das Aktivste aller Organe und übernimmt die zentrale Steuerung der einzelnen Körperprozesse. Um diese enormen Leistungen erbringen zu können, benötigt das Gehirn große Mengen an Sauerstoff und Glucose. Unser Gehirn ist ein gigantisches und komplexes Rechenzentrum. Seine rund 100 Milliarden Nervenzellen sind durch etwa 100 Billionen Synapsen eng miteinander verknüpft. Viele Prozesse, die im Gehirn ablaufen, konnte die Wissenschaft bereits nachvollziehen. Aber in seiner Gesamtheit ist dieses Organ immer noch ein weitgehend unergründetes Universum. Wir beschränken uns hier erst einmal auf die äußere Struktur der rund 1350 Gramm Gehirnmasse. Das Gehirn ist unterteilt in verschiedene Bereiche: Großhirn, Kleinhirn, Mittelhirn, Zwischenhirn, Nachhirn und Brücke. Grundsätzlich arbeiten alle diese Bereiche in einem komplexen Netzwerk zusammen. Man kann aber einzelnen Hirnregionen auch ganz bestimmte Aktivitäten zuordnen. Den größten Teil des Gehirns bildet das Großhirn. Bei höheren Säugetieren wie dem Menschen ist die äußere Schicht, die Großhirnrinde, stark gefaltet. Sie ist in verschiedene Regionen unterteilt. Die sensorischen Regionen sind dabei zuständig für die Verarbeitung unserer Sinneswahrnehmungen wie Riechen, Sehen oder Fühlen. Die motorischen Regionen dagegen steuern alle willkürlichen Bewegungen. Aber auch komplexe Vorgänge wie Denken, Lernen und Erinnern finden im Großhirn statt. Hierfür bilden vor allem die Assoziationsregionen die Grundlage. Sie verknüpfen Informationen der Sinnesorgane miteinander und mit Informationen aus anderen Hirnbereichen. Außerdem ist die Hirnrinde in eine linke und eine rechte Hemisphäre unterteilt. Die linke Hemisphäre steuert dabei die rechte Körperhälfte, die rechte Hemisphäre die linke Körperhälfte. Über den Balken werden die beiden Hemisphären miteinander verknüpft. Das Kleinhirn ist vor allem zuständig für die Koordination von Bewegungsabläufen. Es überprüft zum Beispiel das zielgerichtete Greifen nach Gegenständen. Dafür werden im Kleinhirn die benötigten Informationen verarbeitet und auf den Bewegungsablauf entsprechend abgestimmt, etwa die Lage des Gegenstandes und die aktuelle Position der Gliedmaßen. Das Kleinhirn ist auch am Erlernen komplexer Bewegungsabläufe beteiligt. Beim Skateboardfahren beispielsweise müssen unterschiedliche Bewegungen erst schrittweise geübt und automatisiert werden. Die Bewegungsabläufe werden nach und nach abgespeichert und können später mühelos vom Kleinhirn abgerufen werden. Außerdem ist das Kleinhirn zuständig für die Gleichgewichtsfunktion. Dafür verarbeitet es Informationen über die Körperlage aus dem Gleichgewichtsorgan im Innenohr und stimmt diese mit der Körperhaltung ab. Das Kleinhirn ist jedoch nicht alleine für die Koordination der Bewegungen zuständig. Um diese Aufgabe zu erfüllen, benötigt es Informationen aus anderen Hirnbereichen. Außerdem sind andere Hirnregionen an den Bewegungsabläufen beteiligt. Eine Schädigung des Kleinhirns führt daher nicht zu Lähmungen, sondern zu Störungen des Gleichgewichts. Das Zwischenhirn besteht aus dem Thalamus und dem Hypothalamus. Der Thalamus mit der Epiphyse ist die Hauptschaltstelle für die Signale der Sinnesorgane. Hier werden sie verknüpft und an das Großhirn weitergeleitet. Der Hypothalamus mit der untergeordneten Hypophyse dient der zentralen Steuerung des vegetativen Nervensystems und des Hormonsystems. Der Hypothalamus ist vor allem für die Konstanz des inneren Gleichgewichts, die „Homöostase“, verantwortlich. Vom Hypothalamus werden Körperfunktionen wie die Regelung des Wasserhaushalts und der Körpertemperatur, der Schlafrhythmus oder das Sexualverhalten gesteuert. Das Mittelhirn bildet zusammen mit dem Nachhirn und der Brücke den Hirnstamm. Es koordiniert unter anderem die Augenbewegung und leitet die Informationen zur Ausführung von Bewegungen zwischen Großhirn und Kleinhirn weiter. Über die Brücke ist das Mittelhirn mit dem Nachhirn verbunden. Im Nachhirn liegt die Zentrale für wichtige Reflexe wie Schlucken, Kauen, Husten und Erbrechen. Hier befinden sich außerdem das Kreislauf- und das Atmungszentrum, die zum Beispiel den Blutdruck oder die Atemfrequenz regeln. Über das Rückenmark und Millionen kilometerlange Nervenbahnen ist das Gehirn mit allen Bereichen des Körpers verbunden. Vor allem aber definiert uns das Gehirn als Menschen. Es ist Sitz des Bewusstseins und aller intellektuellen Funktionen.

4 Kommentare
  1. Hallo Siegel Meyer,
    vielen Dank für den Kommentar. Wir bestücken die Videos nach und nach mit interaktiven Übungen. Natürlich streben wir eine möglichst hohe Abdeckung an. Beste Grüße aus der Redaktion

    Von Tatjana Elbing, vor mehr als einem Jahr
  2. Hätte mir am Ende ein paar mehr Aufgaben gewünscht

    Von Siegel Meyer, vor mehr als einem Jahr
  3. sehr hilfreich :)

    Von Confetti, vor etwa 4 Jahren
  4. das is sehr cool und hilfreich aber doch etwas zu ausführlich

    Von Carola Roth, vor etwa 5 Jahren

Gehirn – Bau und Funktion (Basiswissen) Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Gehirn – Bau und Funktion (Basiswissen) kannst du es wiederholen und üben.

  • Skizziere ein Schema des Gehirns und beschrifte die jeweiligen Bereiche.

    Tipps

    Obwohl das Großhirn der größte Hirnbereich ist, ist das Kleinhirn nicht der kleinste.

    Die Brücke liegt zwischen Mittelhirn und Nachhirn.

    Mittelhirn, Brücke und Nachhirn bilden zusammen den Hirnstamm.

    Lösung

    Die 6 großen Bereiche des Gehirns sind:

    • Großhirn
    • Zwischenhirn
    • Mittelhirn
    • Kleinhirn
    • Brücke
    • Nachhirn

  • Benenne die Funktionen von Zwischenhirn und Nachhirn.

    Tipps

    Das Zwischenhirn besteht aus dem Thalamus und dem Hypothalamus.

    Thalamus kommt aus dem Griechischen (thálamos) und bedeutet übersetzt Schlafgemach oder Kammer.

    Lösung

    Im Zwischenhirn liegt der Thalamus und der Hypothalamus.

    Der Hypothalamus ist für das innere Gleichgewicht, die Homöostase, verantwortlich. Damit ist nicht das körperliche Gleichgewicht gemeint, sondern die Regulierung des Gleichgewichtes folgender Körperfunktionen:

    • Blutdruck
    • Körpertemperatur
    • pH-Wert des Blutes
    • Wasserhaushalt
    • Schlafrhythmus
    • Sexualverhalten
    Das Nachhirn ist die Zentrale für alle wichtigen Reflexe. Reflexe sind unwillkürliche Reaktionen auf bestimmte Reize. Dazu gehören das
    • Niesen
    • Husten
    • Schlucken
    • Kauen
    • Erbrechen

  • Beschreibe die Aufgaben des Großhirns und des Kleinhirns.

    Tipps

    Willkürliche Bewegungen werden – anders als durch Reflexe ausgelöste Reaktionen – willentlich von dir ausgeführt.

    Lösung

    Den größten Teil des Gehirns bildet das Großhirn. Bei höheren Säugetieren wie dem Menschen ist die äußere Schicht, die Großhirnrinde, stark gefaltet. Sie ist in verschiedene Regionen unterteilt:

    • Die sensorischen Regionen sind dabei zuständig für die Verarbeitung unserer Sinneswahrnehmungen wie Riechen, Sehen oder Fühlen.
    • Die motorischen Regionen dagegen steuern alle willkürlichen Bewegungen. Aber auch komplexe Vorgänge wie Denken, Lernen und Erinnern finden im Großhirn statt. Hierfür bilden vor allem die Assoziationsregionen die Grundlage. Sie verknüpfen Informationen der Sinnesorgane miteinander und mit Informationen aus anderen Hirnbereichen.
    Das Kleinhirn ist vor allem zuständig für die Koordination von Bewegungsabläufen. Es überprüft zum Beispiel das zielgerichtete Greifen nach Gegenständen. Dafür werden die Informationen verarbeitet und auf den Bewegungsablauf entsprechend abgestimmt: die Lage des Gegenstandes und die aktuelle Position der Gliedmaßen.

    Außerdem ist das Kleinhirn zuständig für die Gleichgewichtsfunktion. Dafür benötigt es Informationen über die Körperlage aus dem Gleichgewichtsorgan im Innenohr und stimmt diese mit der aktuellen Körperhaltung ab. Allerdings benötigt das Kleinhirn hierfür immer auch Informationen aus anderen Hirnbereichen.

  • Erläutere die Funktionen unterschiedlicher Gehirnbereiche unter Verwendung von Beispielen.

    Tipps

    Das Nachhirn ist für Reflexe verantwortlich.

    Zwar siehst du mit den Augen und verarbeitest das Gesehene in der sensorischen Region des Großhirns, doch die Augen steuerst du mit einem anderen Gehirnbereich.

    Lösung

    Das Großhirn ist unter anderem für Prozesse wie Denken, Lernen und Erinnern zuständig. Dafür nutzt es die Assoziationsregionen, welche die Informationen aus verschiedenen Gehirnbereichen miteinander vergleicht und verknüpft. Die Wahrnehmung über deine Sinne, wie das Sehen, Riechen und Fühlen, obliegt auch dem Großhirn.

    Das Nachhirn ist unter anderem die Zentrale für Reflexe wie

    • Kauen,
    • Schlucken,
    • Husten,
    • Niesen.
    Das Mittelhirn bildet zusammen mit dem Nachhirn und der Brücke den Hirnstamm. Es koordiniert unter anderem die Augenbewegung.

    Im Zwischenhirn liegt der Hypothalamus, welcher überlebenswichtige Triebe wie Durst und Hunger und somit auch die Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme regelt.

    Dem Kleinhirn obliegt unter anderem die Gleichgewichtsfunktion.

  • Fasse einige Informationen über das Gehirn zusammen.

    Tipps

    Nur eine der fünf Informationen ist falsch.

    Lösung

    Im menschlichen Kopf vereinigen sich etwa 100 Milliarden Nervenzellen (Neuronen) zu der Steuerzentrale des Körpers: dem Gehirn. Das Gehirn hat eine Masse von etwa 1,3–1,5 Kilogramm und ist mit dem gesamten Körper über die Nervenbahnen verbunden. So reguliert es sämtliche Körperfunktionen. Hierzu benötigt es vor allem Sauerstoff und Glucose. Die Nervenzellen sind über Synapsen miteinander verbunden. Die Anzahl der Synapsen beträgt im Gehirn eines Erwachsenen etwa 100 Billionen.

  • Beschreibe die weitere Unterteilung und die damit verbundenen regionalen Funktionen des Großhirns anhand eines Basketballspiels.

    Tipps

    Das Wort „sensorisch“ kommt vom lateinischen Wort sensus, das übersetzt Gefühl bzw. Sinn bedeutet.

    Bewegung heißt auf lateinisch motus.

    Lösung

    Die Großhirnrinde ist in verschiedene Regionen unterteilt. Die sensorische Region sind zuständig für die Verarbeitung unserer Sinneswahrnehmung wie Riechen, Sehen und Fühlen.

    Die motorische Region dagegen steuern alle willkürlichen Bewegungen wie Laufen, Rennen und Werfen.

    Die Assoziationsregion verknüpft Informationen der Sinnesorgane miteinander. Die Assoziationsregion sorgt dafür, dass wir uns erinnern, denken und lernen können.

    Sowohl das Großhirn als auch das Kleinhirn sind jeweils in eine linke und eine rechte Hemisphäre unterteilt. Die linke Hemisphäre steuert dabei die rechte Körperhälfte und die rechte Hemisphäre wiederum die linke Körperhälfte. Über den sogenannten Balken werden die beiden Hemisphären des Großhirns miteinander verknüpft.