Gehirn: Anatomie, Funktion, Pathologie

Gyri (Einzahl: Gyrus)

• Definition
  ➜ Gyri sind die Erhebungen oder Falten auf der Oberfläche des Gehirns.
• Funktion
  ➜ Die Gyri vergrößern die Oberfläche des Gehirns, was es ermöglicht, eine größere Anzahl von Neuronen innerhalb des Schädels unterzubringen. Diese Expansion ist entscheidend für höhere kognitive Funktionen wie Denken, Gedächtnis und Sinneswahrnehmung.
• Beispiele
  ➜ Bekannte Gyri sind der präzentrale Gyrus, der an der motorischen Steuerung beteiligt ist, und der postzentrale Gyrus, der an der sensorischen Wahrnehmung beteiligt ist.

Sulci (Einzahl: Sulcus)

• Definition
  ➜ Sulci sind die Furchen oder Vertiefungen zwischen den Gyri.
• Funktion
  ➜ Sulci trennen die Gyri und tragen zur Faltungsmuster des Gehirns bei. Diese Faltung vergrößert die Oberfläche und ermöglicht die kompakte Anordnung des Gehirngewebes.
• Beispiele
  ➜ Bekannte Sulci sind der zentrale Sulcus, der die Frontallappen von den Parietallappen trennt, und der laterale Sulcus (oder Sylvische Fissur), der den Temporallappen vom Frontal- und Parietallappen trennt.

Bedeutung in der Gehirnanatomie

• Das Muster der Gyri und Sulci ist für jede Person einzigartig, ähnlich wie Fingerabdrücke, aber bestimmte große Gyri und Sulci befinden sich an konsistenten Stellen in allen menschlichen Gehirnen.
• Sie spielen eine entscheidende Rolle für die Funktion und Organisation des Gehirns und tragen zur Komplexität und Kapazität der menschlichen kognitiven Fähigkeiten bei.
• Abnormalitäten bei der Bildung von Gyri und Sulci können mit verschiedenen neurologischen Zuständen und Entwicklungsstörungen verbunden sein.

Hauptarterien der Blutversorgung

• A. carotis interna (innere Halsschlagader)
  ➜ Verlauf: Sie verzweigt sich von der gemeinsamen Halsschlagader und tritt durch den Schädel ein.
  ➜ Versorgungsgebiet: Versorgt den vorderen Teil des Gehirns, einschließlich der Stirn-, Scheitel- und Schläfenlappen.
• A. vertebralis (Wirbelschlagader)
  ➜ Verlauf: Sie entspringt aus der Arteria subclavia und verläuft durch die Foramina transversaria der Halswirbel.
  ➜ Versorgungsgebiet: Versorgt den hinteren Teil des Gehirns, einschließlich des Hirnstamms, Kleinhirns und Hinterhauptslappens.

Kreisläufe der Blutversorgung

Vorderer Kreislauf (Karotiskreislauf)

• A. cerebri anterior (vordere Hirnarterie)
  ➜ Versorgungsgebiet: Versorgt die medialen Bereiche der Stirn- und Scheitellappen.
• A. cerebri media (mittlere Hirnarterie)
  ➜ Versorgungsgebiet: Versorgt die lateralen Bereiche der Stirn-, Scheitel- und Schläfenlappen.

Hinterer Kreislauf (Vertebrobasilarer Kreislauf)

• A. basilaris (Basilararterie)
  ➜ Bildung: Entsteht durch den Zusammenschluss der beiden A. vertebralis.
  ➜ Versorgungsgebiet: Versorgt den Hirnstamm und das Kleinhirn.
• A. cerebri posterior (hintere Hirnarterie)
  ➜ Versorgungsgebiet: Versorgt den Hinterhauptslappen und den unteren Teil des Schläfenlappens.

Verbindungsstrukturen

• Circulus arteriosus cerebri (Willis-Kreis)
  ➜ Beschreibung: Ein ringförmiges Gefäßnetzwerk, das die vordere und hintere Blutversorgung des Gehirns verbindet und somit einen Kollateralkreislauf bietet. Es ermöglicht, dass Blut umgeleitet wird, falls eine Hauptarterie blockiert ist.
  ➜ Bestandteile: Umfasst die A. cerebri anterior, A. cerebri media, A. cerebri posterior, die A. communicans anterior und die A. communicans posterior.

Bedeutung der Blutversorgung

• Sauerstoff- und Nährstoffversorgung
  ➜ Das Gehirn benötigt kontinuierlich eine große Menge an Sauerstoff und Glukose, um zu funktionieren. Eine Unterbrechung der Blutversorgung kann innerhalb weniger Minuten zu neuronalen Schäden führen.
• Entfernung von Abfallstoffen
  ➜ Das Blut transportiert auch Abfallprodukte des Stoffwechsels aus dem Gehirn ab.
• Kollaterale Zirkulation
  ➜ Der Willis-Kreis und andere Verbindungsgefäße bieten alternative Wege für die Blutzirkulation, was die Resilienz des Gehirns gegen Durchblutungsstörungen erhöht.

Bildgebende Verfahren

• Magnetresonanztomographie (MRT)
  ➜ Die MRT verwendet starke Magnetfelder und Radiowellen, um detaillierte Bilder des Gehirns zu erzeugen. Es ist besonders nützlich, um strukturelle Anomalien, Tumoren, Blutungen und entzündliche Erkrankungen zu erkennen.
• Computertomographie (CT)
  ➜ Die CT verwendet Röntgenstrahlen, um Querschnittsbilder des Gehirns zu erstellen. Es ist schneller als die MRT und besonders nützlich bei der Diagnose von akuten Blutungen, Schädelbrüchen und großen Hirninfarkten.
• Positronen-Emissions-Tomographie (PET)
  ➜ Die PET verwendet radioaktive Substanzen, um Stoffwechselprozesse im Gehirn zu visualisieren. Es hilft bei der Diagnose von Krebs, Alzheimer-Krankheit und anderen neurodegenerativen Erkrankungen, indem es die Funktion des Gehirns untersucht.
• Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie (SPECT)
  ➜ Ähnlich wie die PET, verwendet die SPECT radioaktive Tracer, um die Durchblutung und Aktivität im Gehirn zu messen. Es wird oft bei der Diagnose von Epilepsie und Hirntraumata eingesetzt.

Elektrophysiologische Tests

• Elektroenzephalographie (EEG)
  ➜ Das EEG misst die elektrische Aktivität des Gehirns über Elektroden, die auf der Kopfhaut platziert werden. Es wird häufig zur Diagnose von Epilepsie, Schlafstörungen und zur Überwachung der Hirnaktivität in der Intensivpflege verwendet.
• Magnetenzephalographie (MEG)
  ➜ Die MEG misst die Magnetfelder, die durch neuronale Aktivität erzeugt werden. Sie bietet eine präzisere zeitliche und räumliche Auflösung als das EEG und wird oft in der Forschung und zur präoperativen Planung bei Epilepsie verwendet.

Laboruntersuchungen

Blut- und Liquoruntersuchungen können Hinweise auf Infektionen, entzündliche Prozesse oder genetische Störungen geben.

• Bluttests
  ➜ Einschließlich der Bestimmung von Elektrolyten, Glukose, Entzündungsmarkern und spezifischen Antikörpern.
• Liquorpunktion
  ➜ Untersuchung des Hirnwassers (Liquor), um Infektionen, Blutungen und entzündliche Erkrankungen zu erkennen.

Neuropsychologische Tests

Diese Tests bewerten die kognitive Funktion und helfen, Defizite in Gedächtnis, Aufmerksamkeit, Sprache und exekutiven Funktionen zu identifizieren. Sie sind entscheidend für die Diagnose von Demenz, Schlaganfällen und anderen kognitiven Störungen.

Biochemische Tests

Blut- und Liquoruntersuchungen können Hinweise auf Infektionen, Entzündungen, Autoimmunerkrankungen oder metabolische Störungen geben, die das Gehirn betreffen.

Genetische Tests

Genetische Tests werden verwendet, um erbliche neurologische Erkrankungen zu diagnostizieren. Sie können Mutationen identifizieren, die mit Krankheiten wie Huntington-Krankheit, Muskeldystrophien und einigen Formen der Epilepsie assoziiert sind.

Neurochirurgische Diagnostik

Invasive Verfahren wie die Biopsie können notwendig sein, um Tumoren oder andere Läsionen im Gehirn zu diagnostizieren. Dies erfolgt oft während einer Operation oder durch stereotaktische Methoden.

Klinische Beobachtung und Anamnese

Eine gründliche Anamnese und neurologische Untersuchung sind grundlegend für die Diagnose von Hirnerkrankungen. Ärzte bewerten Symptome wie Kopfschmerzen, Krampfanfälle, Bewegungsstörungen, kognitive Veränderungen und Verhaltensänderungen.