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Die Großhirnrinde (kurz: Cortex) ist die äußere Schicht des neuronalen Gewebes des Großhirns. Sie besteht aus dem sechsschichtigen phylogenetisch jungen Neokortex, nur 10 % bestehen aus dem drei- bis fünfschichtigen Allokortex. Von daher wird der Begriff Neokortex gelegentlich, wenn auch nicht ganz korrekt, als Synonym verwendet. Die Neuronen der Großhirnrinde sind an den komplexen Integrationsleistungen wie Sinneswahrnehmung, Kognition, Erzeugung von motorischen Befehlen, räumlichem Denken und Sprache beteiligt.

Anatomie

Der Neokortex besteht aus der grauen Substanz, d. h. neuronalen Zellkörpern und nicht myelinisierten Fasern, die die tiefere weiße Substanz (myelinisierte Axone) im Großhirn umgeben. Dies ist allerdings eine sehr dünne Schicht, etwa 2-4 mm dick.

Faltung (Gyrierung)

Die Oberfläche des Neokortex ist bei kleinen Säugetieren (z.B. bei Nagetieren) glatt, während sie bei Primaten und anderen größeren Säugetieren zahlreiche Windungen (Gyri), Spalten (Fissurae) und Furchen (Sulci) aufweist.

Diese geometrische Faltung ermöglicht es, die Oberfläche des Neokortex stark zu vergrößern. Die Fissura longitudinalis bildet den Spalt zwischen den beiden Hemisphären. Alle menschlichen Gehirne haben das gleiche Gesamtmuster von Hauptgyri und Sulci, obwohl sie sich im Detail von Mensch zu Mensch unterscheiden.

Schichten (Laminierung)

Der Cortex enthält sowohl exzitatorische (~80%) als auch inhibitorische (~20%) Neuronen. Die Struktur des Neokortex ist relativ einheitlich (daher die alternative Bezeichnung "iso-"Kortex) und besteht aus 6 horizontalen Schichten (von außen nach innen mit I bis VI bezeichnet).

Die 6 Schichten des Cortex

Schichten des Cortex (Quelle: Gray's Anatomy): links Zellfärbung, rechts Darstellung der Fasern.
Die Schichten II und III sowie IV und V sind in der Abbildung zusammengefasst.


Sie sind hauptsächlich nach Zelltyp und neuronalen Verbindungen unterteilt. Es gibt jedoch viele Ausnahmen von dieser Einheitlichkeit; zum Beispiel ist die Schicht IV klein oder fehlt im primären motorischen Kortex. Es gibt einige kanonische Schaltkreise innerhalb des Kortex; zum Beispiel projizieren pyramidale Neuronen in den oberen Schichten II und III ihre Axone in andere Bereiche des Neokortex, während diejenigen in den tieferen Schichten V und VI oft aus dem Kortex heraus projizieren, z. B. in den Thalamus, den Hirnstamm und das Rückenmark. Neuronen in Schicht IV erhalten den Großteil der synaptischen Verbindungen von außerhalb des Kortex (meist vom Thalamus) und stellen selbst kurzfristige, lokale Verbindungen zu anderen kortikalen Schichten her. Somit ist Schicht IV der Hauptempfänger eingehender sensorischer Informationen und verteilt sie zur weiteren Verarbeitung an die anderen Schichten.

Funktionelle Gliederung

In der Großhirnrinde befinden sich funktionelle Zentren, die in engem Zusammenhang mit den Brodmann-Arealen stehen. Die wichtigsten funktionellen Zentren sind die primären motorischen und die primären sensorischen Areale.

Brodmann Areale des linken Neokortex

Zytoarchitektonische Rindenfelder der lateralen Kortexfläche nach Brodmann.


Rindenfelder des linken Neokortex

Sensorische, motorische und assoziative Rindenfelder des linken Neokortex.