Es gibt noch keinen vollständigen und genauen Bauplan des menschlichen Gehirns, der alle Neuronenverbindungen und ihre Funktionen zeigt. Das liegt daran, dass das Gehirn sehr komplex ist und aus etwa 86 Milliarden Neuronen besteht, die über eine Billiarde Synapsen miteinander verbunden sind. Die Erforschung des Gehirns ist eine große Herausforderung für die Neurowissenschaften, die verschiedene Methoden und Technologien verwenden, um die Struktur und Funktion des Gehirns zu verstehen.
Die fünf Gehirnregionen, die du erwähnt hast, sind nur eine grobe Einteilung des Gehirns in Großhirn, Zwischenhirn, Kleinhirn, Hirnstamm und Rückenmark. Innerhalb dieser Regionen gibt es viele weitere Unterteilungen, die auf anatomischen, funktionellen oder molekularen Kriterien basieren. Zum Beispiel ist das Großhirn in zwei Hemisphären unterteilt, die wiederum in vier Lappen (Frontal-, Parietal-, Temporal- und Okzipitallappen) gegliedert sind. Jeder Lappen enthält mehrere kortikale und subkortikale Areale, die für verschiedene kognitive, sensorische oder motorische Funktionen zuständig sind. Einige dieser Areale sind durch spezielle Faserbündel miteinander verbunden, die als Assoziations- oder Kommissurfasern bezeichnet werden.
Um die Neuronenverbindungen im menschlichen Gehirn sichtbar zu machen, werden verschiedene bildgebende Verfahren eingesetzt, wie zum Beispiel die Magnetresonanztomographie (MRT), die Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI) oder die Konnektomik. Diese Verfahren erlauben es, die anatomischen Verbindungen zwischen verschiedenen Hirnregionen zu erfassen und zu visualisieren. Allerdings können sie nicht die einzelnen Neuronen oder Synapsen auflösen, sondern nur größere Faserbündel oder Netzwerke. Um die Feinstruktur des Gehirns zu untersuchen, werden mikroskopische Techniken verwendet, wie zum Beispiel die Elektronenmikroskopie (EM) oder die Fluoreszenzmikroskopie. Diese Techniken ermöglichen es, die Morphologie und den Kontakt von einzelnen Neuronen und Synapsen zu beobachten. Allerdings erfordern sie eine aufwendige Präparation und Analyse der Hirngewebe .
Ein Funktionsdiagramm des menschlichen Gehirns ist noch schwieriger zu erstellen, da es nicht nur die anatomischen Verbindungen, sondern auch die dynamischen Interaktionen zwischen den Neuronen berücksichtigen muss. Um die Aktivität der Neuronen zu messen, werden verschiedene Methoden verwendet, wie zum Beispiel das Elektroenzephalogramm (EEG), die Magnetoenzephalographie (MEG), die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) oder die Optogenetik. Diese Methoden erlauben es, die elektrischen oder metabolischen Signale der Neuronen zu erfassen und zu korrelieren. Allerdings haben sie unterschiedliche räumliche und zeitliche Auflösungen und können nicht immer zwischen ursächlichen und folgenden Beziehungen unterscheiden.
Zusammenfassend kann man sagen, dass es noch keinen vollständigen Bauplan des menschlichen Gehirns gibt, der alle Neuronenverbindungen und ihre Funktionen zeigt. Es gibt jedoch viele Teilpläne, die verschiedene Aspekte des Gehirns abbilden. Die Integration dieser Teilpläne ist eine der großen Herausforderungen für die Neurowissenschaften in der Zukunft.
Quellen:
(1) Nervenzelle – Wikipedia. https://de.wikipedia.org/wiki/Nervenzelle
(2) Das menschliche Gehirn - Aufbau, Funktion, Erkrankungen. https://www.leading-medicine-guide.com/de/anatomie/gehirn
(3) Gehirn – Wikipedia. https://de.wikipedia.org/wiki/Gehirn
(4) Gehirn: Aufbau und Funktion - NetDoktor.de. https://www.netdoktor.de/anatomie/gehirn/
(5) Neuronales Netz – Wikipedia. https://de.wikipedia.org/wiki/Neuronales_Netz
(6) Synapse – Wikipedia. https://de.wikipedia.org/wiki/Synapse
