Das Nervensystem ist eine komplexe Ansammlung von Nerven und spezialisierten Zellen, die als Neuronen bekannt sind und Signale zwischen verschiedenen Teilen des Körpers übertragen. Es ist im Wesentlichen die elektrische Verdrahtung des Körpers.
Strukturell besteht das Nervensystem aus zwei Komponenten: dem zentralen Nervensystem und dem peripheren Nervensystem. Nach Angaben der National Institutes of Health besteht das zentrale Nervensystem aus dem Gehirn, dem Rückenmark und den Nerven. Das periphere Nervensystem besteht aus sensorischen Neuronen, Ganglien (Ansammlungen von Neuronen) und Nerven, die untereinander und mit dem zentralen Nervensystem verbunden sind.
Funktionell ist das Nervensystem in zwei Hauptbereiche unterteilt: den somatischen oder willkürlichen Teil und den autonomen oder unwillkürlichen Teil. Das autonome Nervensystem regelt laut Merck Manuals bestimmte Körperprozesse, wie den Blutdruck und die Atemfrequenz, die ohne bewusste Anstrengung ablaufen. Das somatische System besteht aus Nerven, die das Gehirn und das Rückenmark mit Muskeln und sensorischen Rezeptoren in der Haut verbinden.
Beschreibung des Nervensystems
Nerven sind zylindrische Faserbündel, die im Gehirn und im zentralen Rückenmark beginnen und sich zu jedem anderen Teil des Körpers verzweigen, so die University of Michigan Medical School.
Neuronen senden über dünne Fasern, die Axone genannt werden, Signale an andere Zellen, die die Freisetzung von Chemikalien, den so genannten Neurotransmittern, an den Synapsen bewirken, so das NIH. Im durchschnittlichen menschlichen Gehirn gibt es über 100 Billionen neuronale Verbindungen, deren Anzahl und Lage jedoch variieren kann. Eine neue Studie, die im Januar 2018 in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, fand beispielsweise heraus, dass von den 160 untersuchten Teilnehmern die Gehirne hochkreativer Menschen mehr Verbindungen zwischen drei bestimmten Hirnregionen aufweisen als die weniger kreativer Denker.
„Sie haben diese drei verschiedenen Systeme, die sich alle in verschiedenen Teilen des Gehirns befinden, aber sie werden alle gleichzeitig aktiviert“, sagte der Hauptautor der Studie, Roger Beaty, ein Postdoktorand, der kognitive Neurowissenschaften an der Harvard University studiert. „Menschen, die besser in der Lage sind, sie zu ko-aktivieren, zeigen kreativere Reaktionen.“
Eine Synapse gibt einen Befehl an die Zelle weiter, und der gesamte Kommunikationsprozess dauert in der Regel nur den Bruchteil einer Millisekunde. Signale reisen entlang eines Alpha-Motorneurons im Rückenmark mit 268 mph (431 km/h), der schnellsten Übertragung im menschlichen Körper, so die Zeitschrift Discover.
Sensorische Neuronen reagieren auf physische Reize wie Licht, Ton und Berührung und senden dem zentralen Nervensystem Rückmeldungen über die Umgebung des Körpers, so die American Psychological Association. Motorische Neuronen, die sich im zentralen Nervensystem oder in peripheren Ganglien befinden, übermitteln Signale zur Aktivierung der Muskeln oder Drüsen.
Gliazellen, abgeleitet vom griechischen Wort für „Klebstoff“, sind spezialisierte Zellen, die Nervenzellen unterstützen, schützen oder ernähren, so das Oregon Institute of Health and Science University.
Die Verbindungen und die Denkfähigkeit des Gehirns haben sich im Laufe von Tausenden von Jahren der Evolution entwickelt. So hat beispielsweise ein Virus seinen genetischen Code an das Genom von vierbeinigen Tieren gebunden, und dieser Code findet sich auch heute noch im Gehirn des Menschen, wie zwei im Januar 2018 in der Zeitschrift Cell veröffentlichte Arbeiten zeigen. Dieser Code verpackt genetische Informationen und sendet sie von Nervenzellen an andere Nervenzellen in der Nähe, ein sehr wichtiger Prozess im Gehirn.
Diagnose von Erkrankungen des Nervensystems
Es gibt eine Reihe von Tests und Verfahren zur Diagnose von Erkrankungen des Nervensystems. Neben dem traditionellen Röntgenbild gibt es ein spezielles Röntgenbild, die sogenannte Fluoroskopie, mit der der Körper in Bewegung untersucht werden kann, z. B. das Blut, das durch die Arterien fließt, so die NIH.
Zu den weiteren neurologischen Standarduntersuchungen gehören ein MRI (Magnetresonanztomographie), ein CT-Scan und ein Elektroenzephalogramm (EEG), das die kontinuierliche elektrische Aktivität des Gehirns aufzeichnet. Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist ein Verfahren, das den Zell- oder Gewebestoffwechsel und die Hirnaktivität misst, um Tumore oder krankes Gewebe zu erkennen, so die NIH.
Bei einer Lumbalpunktion wird eine Nadel in den Rückenmarkskanal eingeführt, um eine kleine Menge Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit abzulassen, die auf Infektionen oder andere Anomalien untersucht wird, so die NIH.
Erkrankungen des Nervensystems
„Von allen Erkrankungen des Nervensystems sind Schmerzen das häufigste Problem, das die Menschen haben, und ein Großteil davon hängt mit den Nerven zusammen“, so Dr. Shai Gozani, Gründer und CEO von NeuroMetrix, einem Unternehmen für medizinische Geräte. „Es gibt 100 Millionen Menschen, die mit chronischen Schmerzen leben.“
Nach Angaben der Mayo Clinic haben Patienten mit Nervenstörungen funktionelle Schwierigkeiten, die sich in Zuständen wie folgenden äußern:
- Epilepsie, bei der abnormale elektrische Entladungen von Gehirnzellen Anfälle verursachen
- Parkinson-Krankheit, eine fortschreitende Nervenkrankheit, die die Bewegung beeinträchtigt
- Multiple Sklerose (MS), bei der die schützende Auskleidung der Nerven vom Immunsystem des Körpers angegriffen wird
- Amyotrophe Lateralsklerose (ALS), auch bekannt als Lou-Gehrig-Krankheit, ist eine Erkrankung der Motoneuronen, die die Muskeln schwächt und die körperliche Funktion zunehmend beeinträchtigt
- Die Huntington-Krankheit ist eine Erbkrankheit, bei der die Nervenzellen im Gehirn degenerieren
- Die Alzheimer-Krankheit umfasst ein breites Spektrum von Störungen, die die geistigen Funktionen, insbesondere das Gedächtnis, beeinträchtigen.
Die Mayo Clinic stellte außerdem fest, dass das Nervensystem auch durch Gefäßerkrankungen wie z. B. die folgenden beeinträchtigt werden kann:
- Schlaganfall, der auftritt, wenn es zu einer Blutung im Gehirn kommt oder der Blutfluss zum Gehirn behindert wird;
- Transitorische ischämische Attacke (TIA), bei der es sich um einen Mini-Schlaganfall handelt, der kürzer andauert, aber die Symptome eines Schlaganfalls imitiert; und
- Subarachnoidalblutungen, d.h. Blutungen im Raum zwischen dem Gehirn und der umgebenden Membran, die durch ein Trauma oder den Riss eines schwachen Blutgefäßes verursacht werden können;
Infektionen wie Meningitis, Enzephalitis, Polio und epidurale Abszesse können das Nervensystem ebenfalls beeinträchtigen, so die NIH.
Die Behandlungsmöglichkeiten reichen von entzündungshemmenden Medikamenten und Schmerzmitteln wie Opiaten bis hin zu implantierten Nervenstimulatoren und tragbaren Geräten, so Gozani. „Viele Menschen wenden sich auch pflanzlichen und ganzheitlichen Methoden zur Schmerzlinderung zu, etwa der Akupunktur.“
Studium des Nervensystems
Der Zweig der Medizin, der sich mit dem Studium und der Behandlung des Nervensystems befasst, heißt Neurologie, und Ärzte, die in diesem Bereich der Medizin praktizieren, werden Neurologen genannt. Nach Abschluss ihrer medizinischen Ausbildung absolvieren Neurologen eine Zusatzausbildung für ihr Fachgebiet und werden vom American Board of Psychiatry and Neurology (ABPN) zertifiziert.
Es gibt auch Physiologen, d. h. Ärzte, die sich mit der Rehabilitation von Patienten befassen, deren Nervensystem durch Krankheiten oder Verletzungen in seiner Funktionsfähigkeit beeinträchtigt wurde, so das ABPN.
Neurochirurgen führen Operationen durch, die das Nervensystem betreffen, und sind von der American Association of Neurological Surgeons zertifiziert.
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Ready for Med School? Test Your Body Smarts
Zusätzliche Berichte von Alina Bradford, Live Science Mitarbeiterin.
Zusätzliche Ressourcen
- NIH: Neurologic Diseases
- Merck Manuals: Gehirn, Rückenmark und Nervenerkrankungen
- Menschlicher Körper: Anatomie, Fakten & Funktionen
Systeme des menschlichen Körpers
- Kreislaufsystem: Fakten, Funktion & Krankheiten
- Digestives System: Fakten, Funktion & Krankheiten
- Endokrines System: Fakten, Funktionen und Krankheiten
- Immunsystem: Krankheiten, Störungen & Funktion
- Lymphatisches System: Fakten, Funktionen & Krankheiten
- Muskelsystem: Fakten, Funktionen & Krankheiten
- Reproduktionssystem: Fakten, Funktionen und Krankheiten
- Atmungssystem: Fakten, Funktion & Krankheiten
- Skelettsystem: Fakten, Funktion & Krankheiten
- Haut: Fakten, Krankheiten & Zustände
- Urinärsystem: Fakten, Funktionen & Krankheiten
Teile des menschlichen Körpers
- Blase: Fakten, Funktion & Krankheiten
- Hirn des Menschen: Fakten, Anatomie & Mapping Project
- Dickdarm (Dickdarm): Fakten, Funktion & Krankheiten
- Ohren: Fakten, Funktion & Krankheit
- Ösophagus: Fakten, Funktion & Krankheiten
- Wie das menschliche Auge funktioniert
- Gallenblase: Funktion, Probleme &Gesunde Ernährung
- Herz des Menschen: Anatomie, Funktion & Fakten
- Nieren: Fakten, Funktion &Krankheiten
- Leber: Funktion, Versagen & Krankheit
- Lunge: Fakten, Funktion & Krankheiten
- Nase: Fakten, Funktion & Krankheiten
- Pankreas: Funktion, Lage & Krankheiten
- Dünndarm: Funktion, Länge & Probleme
- Milz: Funktion, Lage & Probleme
- Magen: Fakten, Funktion & Krankheiten
- Die Zunge: Fakten, Funktion & Krankheiten
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