Nervensystem: Nachrichtendienst des Körpers

November 2007 | Medizin & Trends

Was Nervenzellen alles leisten
 
Dass wir denken, handeln, fühlen und miteinander kommunizieren können, verdanken wir vielen Milliarden von Nervenzellen, die in unserem Organismus im ­Einsatz sind. Wie ein Nachrichtendienst gigantischen Ausmaßes teilen diese Zellen dem Gehirn alles mit, was sich in- und außerhalb unseres Körpers abspielt. Lesen Sie, wie das funktioniert.
 
Von Dr. Marcus Franz & Dr. Karin Gruber

Mit unserem Großhirn besitzen wir nicht nur eine „Festplatte“, die jeden Computer locker in den Schatten stellt. Dank der „kleinen grauen Zellen“ sind wir auch in der Lage, uns gleichsam selbst zu ­gestalten. Erfahrungen und geistige Aktivitäten prägen den Menschen nicht nur auf seelisch-geistiger Ebene, sondern auch auf stofflicher. Im Denken verändert sich die Struktur des Gehirns. Je nach Aktivität werden neue Verbindungen zwischen den Nervenzellen geknüpft und gefestigt.

Das Großhirn ist unser As, mit dem wir die anderen Säugetiere in den Schatten stellen. Die oberste Instanz des Gehirns, die etwa zwei bis vier Millimeter dicke Hirnrinde (Cortex, Graue Substanz), ist der Sitz des menschlichen Intellekts und des menschlichen Bewusstseins. Denken, Planen, Sprechen und Gedächtnis sind hier verankert. Pro Quadratmillimeter Hirnrinde finden wir etwa 100.000 Graue Zellen. Diese Zellen stehen über Synapsen mit den untergeordneten Hirnregionen in Verbindung. Die Leistungsfähigkeit des menschlichen Gehirns liegt einerseits an der enormen Anzahl von Hirnzellen, andererseits an der totalen Vernetzung dieser Zellen. In jedem Menschenhirn finden sich mehr Kombinationsmöglichkeiten an synaptischen Verbindungen zwischen den Zellen als es Atome im gesamten Universum gibt!
Unterschiede in der intellektuellen Leistungsfähigkeit sind einerseits durch die Umgebung (soziales Umfeld, Bildung) bedingt, andererseits durch biologische Gegebenheiten wie die Anzahl der Hirnzellen. Erhöhen können wir diese nur sehr schwer, es gibt aber Hinweise, dass das möglich ist, wenn man sich intensiv geistig betätigt. Ein Verringern der Zahl der Hirnzellen ist auch nicht ganz einfach, mit exzessivem Miss­brauch von Giftstoffen wie Alkohol und anderen Drogen ist das aber durchaus möglich.

Zwei Hälften – eine Welt
Anatomisch sind zwei Gehirnhälften auszumachen, die durch Nervenbahnen (Balken) verbunden sind. Hat man früher verschiedene Gehirnfunktionen jeweiligen Gehirnhälften zugeschrieben, so rückt man inzwischen von dieser strikten Trennung ab. Bis zu einem gewissen Grad kann die linke Gehirnhälfte zwar schon als Sitz der rationalen Leistungen und die rechte Gehirnhälfte als Sitz der Kreativität gesehen werden. Doch Sprache – üblicherweise, der linken Gehirnhälfte zugeschrieben – wird neueren Erkenntnissen zufolge zu einem bedeutenden Anteil auch in der rechten Hälfte bewerkstelligt. Umgekehrt nehmen wir Musik nicht nur mit der rechten Gehirnhälfte wahr, sondern auch mit der linken. Außerdem kann eine Gehirnhälfte nach Operationen oder Verletzungen erstaunlich viele Leistungen der anderen übernehmen. Bei Bewegungen ist das aber nicht so. Lähmungen aufgrund eines Schlaganfalls, die ja auf das Absterben von Gehirnarealen zurückgehen, können nicht durch die Leistungen der anderen Gehirnhälfte aufgehoben werden.

Verarbeiten und weiterleiten
Unser Nervensystem lässt sich grob gesprochen in zwei Teilen begreifen. Zum einen sorgt das Zentrale Nervensystem, das aus Gehirn und Rückenmark besteht, dafür, dass Informationen verarbeitet und gespeichert werden. Zum anderen transportiert das so genannte periphere Nervensystem auf Nervenbahnen Anweisungen dorthin, wo sie verarbeitet werden müssen. Das periphere Nervensystem arbeitet dabei mit zwei funktionell völlig unterschiedlichen Teilen: einem willkürlichen Teil, den wir kontrollieren können wie die Muskeln der Hände und Beine, und einem unwillkürlichen Teil, der sich unserer Kontrolle entzieht. Und das ist auch gut so, denn es wäre ganz schön mühsam, müssten wir uns um jeden Herzschlag oder Atemzug kümmern. Zum Denken kämen wir dann wohl kaum. Dieser ein bisschen geheimnisvolle und entwicklungsgeschichtlich älteste Teil unseres Nervensystems wird auch als autonomes oder vegetatives Nervensystem bezeichnet.

Das größte Nervengeflecht des autonomen Nervensystems im Bauchraum ist das strahlenförmige Sonnengeflecht (Solarplexus). Ein heftiger Schlag auf das Brustbein kann das Sonnengeflecht für einige Zeit lähmen, sodass man zumindest nach Luft schnappen muss, wenn man nicht gar bewusstlos wird.
Zwei weitere alte Bekannte, die beim autonomen Nerven­system ins Spiel kommen: der Sympathikus und der Parasympathikus. Als Sympathikus bezeichnet man die aktivierenden Anteile des autonomen Nervensystems. Dieser Teil ist grund­sätzlich für Leistungssteigerungen wie Pulsbeschleunigung, Blutdruck-Steigerungen, Anregung der Darmtätigkeit und Drüsen sowie auch für die geschlechtlichen Vorgänge wie Ejakulation und Orgasmus verantwortlich. Menschen, die einen besonders „starken“ Sympathikus haben, sind oft sehr aktiv, neigen aber auch zu Unruhe und Stressanfälligkeit.

Der Gegenspieler des Sympathikus ist der Parasympathikus. Er ist der „Ruhenerv“, der überschießende Aktivitäten des Sympathikus wieder bremst. Leistungen des Parasympathikus sind zum Beispiel Verlangsamung des Herzschlages, Gefäßerweiterung und die Ausschüttung von Verdauungsenzy­men. Der Hauptakteur im Parasympathikus ist der Nervus vagus, das ist jener Hirnnerv, der vom Gehirn über die Herzregion bis ins Verdauungssystem reicht.
Sport stärkt den Parasympathikus, wie man weiß, und das ist der Grund dafür, weshalb ausreichende sportliche Tätigkeit für Entspannung und Wohlbefinden sorgt.

Bauchhirn ist keine Einbildung
Im autonomen Nervensystem ist auch das Bauchhirn beheimatet, das immer mehr Beachtung findet und mit seinen eigenen Nervenzentren immer intensiver erforscht wird. Das Nervengeflecht im Bauchraum beinhaltet etwa gleich viele Nervenzellen wie das gesamte Rückenmark. Gefühle „aus dem Bauch“ wurden eine Zeitlang nicht so ganz ernst genommen. Jetzt bekommt das Bauchhirn langsam seine verdiente Anerkennung. So hat sich in einer Untersuchung zum Beispiel gezeigt, dass drei Viertel der Entscheidungen, die „aus dem Bauch“ getroffen werden, richtig sind. Es dürfte überhaupt unmöglich sein, Entscheidungen ohne Beteiligung der Gefühlsebene zu treffen.

Das System der Gefühle
Wo Freude, Angst & Co „produziert“ werden
Wenn von Gefühlen und vom „Triebleben“ und seinen nerv­lichen Steuerungsmechanismen die Rede ist, kommt man am limbischen System nicht vorbei. Und da ist das Zwischenhirn ganz wesentlich beteiligt, zu dessen ureigensten Funktionen die „Produktion“ von Gefühlen wie Angst, Wut oder Freude gehören dürfte; aber auch der so genannte Mandelkern (Amygdala), der tief im Großhirn liegt, spielt hier eine Rolle.
Auch wenn sich die an Gefühlen beteiligten Hirnregionen ganz gut ausmachen lassen, so entstehen Gefühle doch nicht nach Schema F. Es gibt beträchtliche individuelle Unterschiede bei den Erregungsmustern, die zur Entstehung ein und desselben Gefühls führen können. Auch sind Gefühle vom „Rest“ des Körpers nicht zu trennen – genauso, wie der „Rest“ des Gehirns nicht von Gefühlen zu trennen ist. Das limbische System mischt bei allen noch so „rationalen“ und „sachlichen“ Aktionen mit.

MANN UND FRAU
Auch eine Nervensache

 * Männer haben ein besseres räum­liches Orientierungsvermögen als Frauen. Allerdings holen Frauen während der Menstruation stark auf, wenn die Sexualhormone am Tiefststand sind.

* Frauen haben bessere sprachliche Fähigkeiten als Männer.

* Männer haben ein im Schnitt um zehn Prozent größeres Gehirn, was als Folge der männlichen Sexualhormone zu sehen ist. Aber die Leistungsfähigkeit des Gehirns wird nicht von der Größe bestimmt, sondern von der Anzahl der Verschaltung der Nervenzellen – und dabei gibt es keinen Unterschied zwischen den Geschlechtern.

* Wenn Frauen sprechen, sind beide Gehirnhälften aktiv, bei Männern weitaus stärker die linke.

* Neugeborene Buben fixieren eher ein Mobile, neugeborene Mädchen eher ein menschliches Gesicht.

* Depressive Störungen und Angststörungen treten bei Frauen signifikant häufiger auf als bei Männern.

MERK-WÜRDIGES
„Nervige“ Fakten

* Würde man die Nervenzellen ­eines Menschen aneinander­legen, könnte man die Strecke zum Mond und retour auslegen.

* Wenn man sich an etwas ­erinnert, sind bei einem durchschnittlichen „Erinnerungsaufwand“ etwa 10 bis 100 Millionen Nervenzellen beschäftigt.

* Wir verlieren aufgrund des ganz normalen Alterungsprozesses rund 50.000 bis 100.000 Nervenzellen pro Tag. Das können wir uns durchaus leisten.

* Wenn kalte Finger und Zehen wieder „auftauen“, kribbeln sie aufgrund von überschießenden Entladungen der Nervenzellen, die sich nach der Kältestarre ­wieder regenerieren.

Von der Belohung zur Sucht:                                                                        
Was die Nerven damit zu tun haben
Ganz eng mit dem limbischen System verbunden ist das Belohnungszentrum. Seine Aktivierung erzeugt lustvolle Gefühle. Ziemlich früh in der Entwicklungsgeschichte wurden so lebenserhaltende Vorgänge wie das Essen mit der Aktivierung dieses Zentrums verbunden. Das funktioniert nun auch mit Musik, Sex, Schokolade und allen möglichen anderen als erfreulich erlebten Dingen.
Allerdings haben Menschen im Lauf der Zeit einige Substanzen entdeckt, die das Zentrum zwar sehr stark aktivieren, aber fatale Folgen haben können. Dazu gehören die diversen Rauschdrogen wie Kokain, aber auch Alkohol und Nikotin. Da ist es nicht weit von der Belohnung zur Sucht. Denn erstens ist der Effekt stärker, zweitens verschiebt sich die Balance von Nervenbotenstoffen im Gehirn. Speziell Dopamin wird dann weniger gebildet und bei „normalen“ Reizen des Belohnungszentrums nur in geringen Mengen ausgeschüttet, weshalb man den Drang nach „Mehr!“ verspürt. Drittens „graben“ sich die mit dem Drogenkonsum verbundenen Mechanismen ins Gehirn ein (Gedächtnis!). Keine guten Aussichten.
Übrigens: Das Belohnungszentrum wird auch aktiviert, wenn wir jemanden bestrafen, der uns übel mitgespielt hat.

Buchtipp
Marcus Franz, Karin Gruber: Wunderwelt. Eine Geschichte des menschlichen Körpers, Verlagshaus der Ärzte €19,90´, ISBN 978-3-902552-13-6

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