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Gehirn – Bau und Funktion (Vertiefungswissen)

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Gehirn – Bau und Funktion (Vertiefungswissen)
lernst du in der 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Beschreibung Gehirn – Bau und Funktion (Vertiefungswissen)

Greifen, Kauen, Sehen oder Schmerzen sind Handlungen beziehungsweise Empfindungen, die vom Gehirn gesteuert werden. Aber wusstest du, dass das Gehirn in verschiedene Regionen eingeteilt wird und dass diese Regionen ganz unterschiedliche Aufgaben haben? In diesem Video wirst du lernen, welche Regionen das sind. Dabei wirst du auch sehen, wo z.B. Hörzentrum oder Sehzentrum lokalisiert sind. Du wirst lernen, wo Bewegungen des Körpers gesteuert werden und an welcher Stelle des Gehirns die Eindrücke der Sinnesorgane verarbeitet werden.

Transkript Gehirn – Bau und Funktion (Vertiefungswissen)

Hallo! Denke mal zurück und überlege, was du heute schon gemacht hast. Nachts hast du geschlafen. Vielleicht hast du am Morgen mit deiner Hand dein Frühstücksbrötchen gegriffen, zerkaut und heruntergeschluckt. Oder du hast mit jemandem gesprochen. Vielleicht warst du aber auch wütend, dass dir der Bus vor der Nase weggefahren ist.

Das alles sind Handlungen, die von deinem Gehirn gesteuert werden. Aber sie sind so unterschiedlich und werden daher auch von verschiedenen Gehirnregionen übernommen. Welche Gehirnregionen es gibt und welche Aufgaben sie haben, siehst du jetzt!

Wie ein Gehirn aussieht, weißt du bestimmt schon. Meist denken wir bei dem Begriff Gehirn zuerst an das Großhirn mit seinen typischen Furchen und Windungen. Eine Windung nennt man auch Gyrus, eine Furche heißt auch Sulcus. Es nimmt beim Menschen den größten Teil des Gehirns ein, wie du im Längsschnitt eines Gehirns sehen kannst.

Das Großhirn ist durch eine tiefe Längsfurche in zwei Hälften, so genannte Hemisphären, getrennt. Dabei steuert die linke Gehirnhälfte die rechte Körperhälfte und umgekehrt. Über den Balken sind beide Gehirnhälften miteinander verbunden.Man hat festgestellt, dass das Großhirn wie eine Landkarte aufgebaut ist; bestimmte Regionen sind für ganz bestimmte Funktionen zuständig.

Man teilte das Gehirn in etwa 200 Regionen ein, die du natürlich nicht alle im Einzelnen kennen musst. Wir wollen uns nun die einzelnen Gehirnbereiche genauer anschauen.

Im vorderen Gehirnbereich liegt der Stirn- oder Frontallappen. Dahinter schließt sich der Scheitel- oder Parietallappen und der Hinterhaupts- oder Okzipitallappen an. Den Schläfen- oder Temporallappen findest du im seitlichen Gehirnbereich. Bei der Einteilung des Gehirns in diese Bereich können dir zwei charakteristische Furchen helfen: Die Zentralfurche, die so genannte Sulcus centralis trennt Stirn- und Scheitellappen. Die Sulcus lateralis ist eine ausgeprägte seitliche Furche und trennt Schläfen- und Scheitellappen.

Im Bereich des Stirnlappens befindet sich das Broka-Sprachzentrum; im Bereich des Scheitellappens findest du das Wernicke-Sprachzentrum. Beiden Regionen kommt eine wichtige Funktion beim Sprechen und bei der Sprachverarbeitung zu. Schädigungen beider Regionen führen zu Sprachproblemen. Im Scheitellappen kannst du zusätzlich noch das Lesezentrum finden. Dort werden geschriebene Wörter verarbeitet.

Seitlich im Schläfenlappen liegt das Hörzentrum, welches akustische Reize verarbeitet. Das Sehzentrum befindet sich im Hinterhauptslappen und ist für die Verarbeitung von visuellen Reizen zuständig.

Im Bereich des Gyrus vor der Zentralfurche ist das primär motorische Rindenfeld lokalisiert. Hier werden willkürliche Bewegungen des gesamten Körpers gesteuert. Wenn man die Proportionen der Körperteile dann entsprechend ihrem Anteil am primär motorischen Rindenfeld darstellt, sieht das so aus.

Es entsteht ein ziemlich verzerrtes Bild der Körperteile. Daran siehst du, dass vor allem die Hände und die Gesichtsbestandteile wie Lippen oder Zunge einen besonders großen Anteil haben. Die Bewegung dieser Körperteile ist besonders wichtig für die menschliche Lebensweise, da sie Sprechen, Sehen und Tasten ermöglichen.

Hinter der Zentralfurche findest du das primär sensorische Rindenfeld. Hier werden alle Empfindungen wie Kälte und Wärme oder auch Schmerzen verarbeitet. Zum primär sensorischen Rindenfeld werden auch die Nachrichten der Sinnesorgane übermittelt, also beispielsweise der Geschmack einer Speise, ein Geräusch oder ein Geruch. Auch hier kann man den Anteil, den die einzelnen Körperteile am primär sensorischen Rindenfeld haben, darstellen. Auch hier siehst du, dass Bestandteile des Gesichtes und die Hände den größten Anteil haben.

Du hast in diesem Video gesehen, dass verschiedene Aktivitäten und Empfindungen von ganz unterschiedlichen Gehirnbereichen gesteuert und verarbeitet werden. Die Großhirnrinde lässt sich in Stirn-, Scheitel-, Schläfen- und Hinterhauptslappen einteilen.

Im Bereich des Stirn- und Scheitellappens sind beispielsweise zwei Sprachzentren lokalisiert. Für Bewegungen wie das Greifen des Frühstücksbrötchens und das anschließende Zerkauen ist das primär motorische Rindenfeld zuständig.

Für die Empfindung des Geschmacks des Brötchens wiederum das primär sensorische Rindenfeld. Visuelle Reize wie das Wegfahren des Buses werden im Sehzentrum verarbeitet. Außerdem gibt es Seh-, Hör- und Lesezentren, die für Sehen, Hören und Lesen zuständig sind. Tschüss und bis zum nächsten Mal!

Gehirn – Bau und Funktion (Vertiefungswissen) Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Gehirn – Bau und Funktion (Vertiefungswissen) kannst du es wiederholen und üben.
  • Beschreibe die Bestandteile des Gehirns.

    Tipps

    Der Frontallappen liegt im vorderen Bereich des Großhirns. Wie bezeichnet man den vorderen Bereich des Schädels, der sich über den Augenbrauen befindet?

    Es gibt eine Zentralfurche, die das primär motorische und das primär sensorische Rindenfeld voneinander trennt.

    Lösung

    In der Medizin haben die Lappen lateinische Fachbegriffe. Den Schläfenlappen, oder auch Temporallappen, bezeichnen die Mediziner als Lobus temporalis. Der Stirnlappen wird als Frontallappen, der Scheittellappen als Parietallappen und der Hinterhauptslappen als Okzipitallappen bezeichnet. Das sind die vier durch Spalten oder Furchen getrennten Bereiche der Großhirnrinde.

    Eine Furche bezeichnet man als Sulcus und mehrere Furchen als Sulci. Eine Windung im Hirn bezeichnet man als Gyrus, in der Mehrzahl Gyri.

  • Benenne die Lappen des Großhirns.

    Tipps

    Frontal- und Parietallappen werden von der Zentralfurche voneinander getrennt.

    Denke an die deutschen Begriffe der Großhirnrindenbereiche. Sie werden dir bei der Zuordnung helfen.

    Der Temporallappen wird auch als Schläfenlappen bezeichnet.

    Lösung

    Das Großhirn des Menschen gliedert sich in vier Lappen: in den Frontallappen im vorderen Bereich des Großhirns, den Temporallappen im Schläfenbereich, den Okzipitallappen im hinteren Hirnbereich und den Parietallappen im oberen/hinteren Bereich des Großhirns.

    Die Furche zwischen Frontal- und Parietallappen bezeichnet man als Zentralfurche. Zwischen dem Frontal- und Temporallappen und zum Teil zwischen Parietal- und Temporallappen liegt die seitliche Furche.

  • Beschreibe die unterschiedlichen Störungen des Sprachzentrums.

    Tipps

    Sensorik steht für die Gesamtheit der Sinneswahrnehmungen.

    Motorik steht für die Ausführung von Aktionen bzw. Bewegungen durch die Skelettmuskulatur.

    Bei einem Defekt des Broca- oder des Wernicke-Zentrums lassen sich entweder nur motorische oder nur sensorische Funktionen des Sprachgebrauchs ausführen.

    Lösung

    Die Sprachzentren Broca und Wernicke differenzieren sich in unterschiedliche Funktionen des Sprachgebrauches.

    Das Broca-Sprachzentrum übernimmt die motorischen Aspekte des Sprechens, das Wernicke-Sprachzentrum die sensorischen.

    Kommt es zur Beschädigung des Broca-Sprachzentrums, so fallen die motorischen Funktionen des Sprechens bei den betroffenen Personen aus. Die Wahrnehmung von Wörtern, also die Verarbeitung und das Verstehen von Wörtern, ist den betroffenen Personen noch möglich, wenn auch eingeschränkt.

    Ist das Wernicke-Sprachzentrum beschädigt, so sind die betroffenen Personen zwar noch in der Lage, Wörter auszusprechen, da ihre motorischen Funktionen nicht beeinträchtigt sind, jedoch fehlt ihnen die Fähigkeit, Wörter ihrem Sinn nach zu begreifen. Ihre Sinneswahrnehmung und die Verarbeitung von Wörtern, also die Sensorik des Sprachgebrauchs, ist in diesem Falle nicht intakt.

    Darum bezeichnet man das Broca-Sprachzentrum auch als motorisches Sprachzentrum und das Wernicke-Sprachzentrum als sensorisches Sprachzentrum.

  • Beurteile die unterschiedlichen Aktivierungen der Hirnregionen.

    Tipps

    Das Broca-Zentrum liegt im Frontallappen.

    Beim Lesen eines Wortes werden weniger Areale angesprochen als beim Denken eines Wortes.

    Lösung

    Hier siehst du die verschiedenen Aktivitäten im Hirn beim Hören, Sehen, Sprechen und Denken eines Wortes. Die Aktivitäten beim Hören und Sprechen eines Wortes liegen nah beieinander. Beim Hören eines Wortes ist das Sprachzentrum im Temporallappen besonders aktiv. Das Broca-Sprachzentrum liegt etwas weiter davor (im Frontallappen) und ist beim Sprechen eines Wortes besonders aktiv.

    Siehst du ein Wort, ist das Sehzentrum im Okzipitallappen aktiv. Es liegt im hinteren Bereich deines Gehirns.

    Beim Denken an ein Wort werden viele Areale in deinem Hirn angesprochen, besonders das Wernicke-Sprachzentrum. Dieses ist für die sensorischen Abläufe des Sprechens verantwortlich.

  • Gib an, in welchem Bereich des Großhirns sich welches Zentrum bzw. welche Region befindet.

    Tipps

    Das Wernicke-Zentrum liegt im Scheitel- bzw. Parietallappen.

    Am hinteren Ende des Frontallappens liegt die primär-motorische Rinde, die auch motorischer Cortex genannt wird.

    Lösung

    Das Sprachzentrum teilt sich in das Broca- und das Wernicke-Zentrum auf. Das Broca-Zentrum liegt im Frontallappen, das Wernicke-Zentrum im Parietallappen. Im Temporallappen liegt das Hörzentrum und im Okzipitallappen, also dem hintersten Lappen des Hirns, liegt das Sehzentrum.

    Vor der Zentralfurche zwischen Frontallappen und Parietallappen liegt das primär motorische Rindenfeld und im hinteren Bereich das primär sensorische Rindenfeld.

  • Beurteile das Experiment des Split-Brains.

    Tipps

    Informationen, die von der rechten Körperhälfte beziehungsweise vom rechten Gesichtsfeld wahrgenommen werden, werden an die linke Hemisphäre weitergeleitet.

    Informationen, die in der rechten Hemisphäre ankommen, also von der linken Körperhälfte (oder im linken Blickfeld) wahrgenommen worden sind, werden an die rechte Hemisphäre weitergeleitet.

    Die Informationen der rechten Hemisphäre können nicht zur linken Hemisphäre (mit dem Sprachzentrum) weitergeleitet werden. Diese Informationen können also nicht ausgesprochen werden.

    Lösung

    Der Split-Brain-Patient kann in seinem linken Gesichtsfeld das Wort Tasse lesen und diese Information an die rechte Hemisphäre senden. Da der Balken durchtrennt ist, kann diese Information nicht an die linke Hemisphäre gesendet werden, in der sich das Sprachzentrum befindet. Dennoch ist der Patient noch in der Lage, mit der Information in der rechten Hemisphäre die linke Körperhälfte zu steuern. Er greift nach dem passenden Gegenstand, den er im linken Gesichtsfeld gelesen hat, die Tasse.

    Im rechten Gesichtsfeld nimmt der Patient das Wort Ring wahr. Diese Information wird an die linke Hemisphäre weitergeleitet, in dem sich auch das Sprachzentrum befindet. Der Patient kann in diesem Fall das Wort Ring aussprechen.

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