Gehirn & Geist verstehen
Aufbau & Funktion des Gehirns
Grundlagen der Anatomie und Physiologie des Gehirns
Das Gehirn gilt als die komplexeste Struktur des Universums. Jede der ca. 100 Milliarden Nervenzellen ist mit ca. 1.000 weiteren verbunden, sodass sich eine unvorstellbar große Zahl von Verknüpfungskombinationen ergibt. Im Vergleich zu vor 100 Jahren wissen wir zwar viel über das Gehirn, letztlich ist jedoch nur ein Bruchteil seiner Funktionsweise verstanden.
In diesem Kapitel fasse ich die wichtigsten Erkenntnisse über den biologischen Aufbau und die Funktionsweise des Gehirns zusammen. Dies bildet die Grundlage für das neurowissenschaftliche Verständnis von Denken, Fühlen und Handeln sowie dafür, wie Gehirn und Geist gesund bleiben bzw. wie sie sich bei psychischen Störungen erholen können.
Funktionelle Systeme und neuronale Netzwerke
In den Neurowissenschaften bezieht sich der Begriff „funktionelle Systeme” auf Netzwerke von Neuronen im Gehirn, die zusammenarbeiten, um bestimmte Aufgaben oder Funktionen zu erfüllen. Diese Systeme sind dynamisch und können sich je nach Aufgabe und Kontext verändern. Sie sind nicht auf einzelne Hirnregionen beschränkt, sondern umfassen oft mehrere über das Gehirn verteilte Bereiche, die durch synaptische Verbindungen und Kommunikationswege miteinander verbunden sind. Beispiele hierfür sind das Belohnungssystem oder das Alarmsystem.
Die Effizienz und Gesundheit dieser Netzwerke sind entscheidend für die kognitive Funktion und werden durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst, darunter Genetik, Umwelt und Lebensstil.
Diese Netzwerke sind in der Lage, sich ständig zu verändern und anzupassen. Dieser Prozess wird als Neuroplastizität bezeichnet und ermöglicht es dem Gehirn, aus Erfahrungen zu lernen und sich von Verletzungen zu erholen.
Neuroplastizität
Neuroplastizität ist der grundlegende Mechanismus für Lernprozesse und Gedächtnisbildung. Sie spielt auch eine entscheidende Rolle bei der Erholung nach Hirnverletzungen oder Schlaganfällen. Sie ermöglicht es dem Gehirn, sich an neue Erfahrungen, Informationen und Umgebungen anzupassen. Dies geschieht durch die Bildung neuer Verbindungen zwischen Neuronen oder durch die Verstärkung bzw. Umstrukturierung bestehender Verbindungen.
Diese Anpassungsfähigkeit bleibt nicht nur in der Kindheit, sondern auch im Erwachsenenalter erhalten. Neuroplastizität unterstreicht somit die Bedeutung von kontinuierlichem Lernen, geistiger Aktivität und körperlicher Bewegung, da diese Faktoren zur Erhaltung und Förderung der kognitiven Flexibilität beitragen.
Zentrales Nervensystem
Das Zentralnervensystem (ZNS) ist der Hauptteil des Nervensystems und besteht aus Gehirn und Rückenmark. Es fungiert als Steuerzentrale des Körpers, plant Handlungen, verarbeitet Sinnesinformationen und koordiniert Reaktionen.
Das Gehirn ist das komplexeste Organ des Körpers und verantwortlich für kognitive Funktionen, Emotionen, Gedächtnis und Entscheidungsfindung. Das Rückenmark überträgt Informationen zwischen Gehirn und Rest des Körpers und ist zentral für Reflexbewegungen.
Vegetatives Nervensystem
Das vegetative Nervensystem, auch autonomes Nervensystem genannt, steuert unbewusste Körperfunktionen wie den Herzschlag, die Atmung, die Verdauung und den Stoffwechsel. Es besteht aus zwei Hauptkomponenten: dem sympathischen und dem parasympathischen Nervensystem.
Das sympathische Nervensystem wird oft als „Kampf-oder-Flucht“-System bezeichnet. Es bereitet den Körper auf Stressreaktionen vor, indem es beispielsweise die Herzfrequenz erhöht und Energie freisetzt.
Das parasympathische Nervensystem fördert hingegen den „Ruhe- und Verdauungs“-Zustand, indem es Funktionen wie Verdauung und Energiekonservierung unterstützt. Diese beiden Systeme arbeiten zusammen, um den Körper im Gleichgewicht zu halten und auf innere sowie äußere Herausforderungen zu reagieren.
Sinnesorgane
Sinnesorgane sind spezialisierte Strukturen im Körper. Sie nehmen bestimmte Arten von äußeren oder inneren Reizen auf und wandeln sie in Nervenimpulse um. Diese werden dann an das Gehirn weitergeleitet. Mithilfe dieser Organe können Lebewesen ihre Umwelt wahrnehmen und darauf reagieren. Zu den wichtigsten Sinnesorganen zählen: Sehsinn, Hörsinn, Gleichgewichtssinn, Geruchssinn, Geschmackssinn, Tastsinn sowie Temperatur- und Schmerzempfindung.
Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Interaktion eines Organismus mit seiner Umwelt und sind grundlegend für Wahrnehmung, Überleben und Kommunikation. Jedes Sinnesorgan ist auf seine spezifische Funktion zugeschnitten und leitet die entsprechenden Informationen an das Gehirn weiter, wo sie interpretiert und verarbeitet werden.
