19.05.2011

Innovative Medizintechnologien für das Gehirn

Das Gehirn
Das menschliche Gehirn ist ein hochkomplexes Gebilde, das sich aus bis zu 100 Milliarden (1011) eng vernetzter Nervenzellen zusammensetzt. Es wiegt durchschnittlich 1300 bis 1600 Gramm und steuert neben allem Denken, Handeln, Fühlen, Lernen, Wahrnehmen und Erinnern auch wichtige Körperfunktionen wie die Atmung oder den Herzschlag. Nur das koordinierte Zusammenspiel der Nervenzellen erlaubt dem Menschen einen gezielten und willentlichen Umgang mit seiner Umwelt – angefangen vom Verscheuchen einer lästigen Fliege bis hin zum Lösen schwieriger mathematischer Aufgaben.

Am Sprechen, Sehen oder Gehen sind viele verschiedene Bereiche des Gehirns beteiligt – trotzdem lassen sich bestimmte Funktionen einzelnen abgegrenzten Areale des Großhirns zuordnen. Werden diese Areale geschädigt, etwa durch Schlaganfall oder Tumor, zeigen sich ganz charakteristische Ausfälle. Ist zum Beispiel das so genannte Sprachzentrum betroffen, kann der Patient nur noch schlecht oder gar nicht mehr sprechen. Sind die Areale geschädigt, die für das Gedächtnis zuständig sind, können die Patienten keine neuen Informationen mehr speichern. Die Steuerung elementarer Funktionen, wie Atmung oder Herzschlag sind im Hirnstamm lokalisiert, einer tiefer liegenden Hirnstruktur. Schädigungen in diesen Bereichen führen daher meist zum Tod.

Auch wenn das Gehirn nur 2% der Körpermasse ausmacht, verbraucht es rund 20% des eingeatmeten Sauerstoffs. Damit ist es das Organ mit dem höchsten Energiebedarf. Weit über 1000 Liter Blut werden tagtäglich durch sein fein verästeltes Blutgefäßsystem geschleust, um es mit Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen. Entsprechend empfindlich reagiert es auf Versorgungsengpässe. Schon wenige Minuten ohne Sauerstoff genügen, um dauerhafte Hirnschäden oder sogar den Tod zu verursachen.

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