Einleitung
Gehirn und Nervensystem des Menschen gehören zu den erstaunlichsten Organen, die das Leben hervorgebracht hat. Das etwa 100 Milliarden Zellen umfassende komplexe Nervengewebe verleiht uns ganz besondere Fähigkeiten: Denken, Fühlen, Empfinden, Lernen und Erinnern. Bewusstes, aber auch Unbewusstes spielen sich hier ab.

Bewusstsein und Unterbewusstsein
Wir haben ein Bewusstsein, das uns bestimmte Handlungen bewusst steuern lässt und uns bewusst denken lässt, aber ebenso ein Unterbewusstsein, in dem unzählige Informationen schlummern und von dort wiederum auf unser Denken und Handeln einwirken.

Gedächnis
Ähnlich wie ein Computer besitzen wir eine Festplatte (Gedächnis) und einen Arbeitsspeicher. Tatsächlich ist das menschliche Gehirn aber wesentlich komplexer und komplizierter. Wir haben Gedanken und Gefühle. Wir haben Empfindungen und Erinnerungen. Zudem lernen wir bewusst oder unbewusst stetig Neues hinzu und spicken unsere Festplatte mit unzähligen Gedanken und Informationen.

Nervensystem
Zum Nervensystem zählt das Zentrale Nervensystem (ZNS) (Gehirn und Rückenmark) und das periphere Nervensystem (PNS). Zum PNS gehören alle Nervenfasern, die telefonnetzartig den gesamten Körper durchziehen und eine Verbindung bzw. einen Informationsaustausch des ZNS mit der Umwelt darstellen. Informationen aus dem Körper / von den Sinnesorganen werden an das ZNS weitergeleitet und Informationen vom ZNS empfangen, z.B. um Körperfunktionen und Bewegungen zu steuern. 

Weiterhin unterteilt man das Nervensystem anhand der bewussten Beeinflussbarkeit: So unterscheidet man das willkürliches (somatische) vom vegetativen (autonomen) Nervensystem. Während das willkürliche Nervensystem alle dem Bewusstsein und dem Willen unterworfenen Vorgänge (insbesondere Bewegungen) steuert, ist das vegetative Nervensystem weitgehend der direkten Willens-Kontrolle entzogen. Es steuert Organ-Funktionen, die ständig im Hintergrund ablaufen z.B. Atmung, Herzschlag und Verdauung.

Sympathikus und Parasympathikus
Das vegetative Nervensystem unterteilt sich in einen sympathischen (Sympathikus) und einen parasympathischen Teil (Parasympathikus) mit jeweils gegenteiligen Wirkungen. Während der Sympathikus für Anspannung, Angst und Stress sorgt,
sorgt der Parasympathikus für Entspannung, Ruhe und Regeneration.

Denken & Denkprozesse
Damit wir denken, handeln und fühlen können, müssen unsere Nervenzellen ständig miteinander kommunizieren. Sie sind Multi-tasking Meister der Kommunikation:
Für nur eine einzige Handlung finden in Millisekunden an tausenden Zellen komplexe chemische und elektrische Prozesse statt. In einer schier unermesslichen Informationsflut tausender einströmender hemmender und erregender Synapsen,

die innerhalb von Millisekunden einströmen, halten sie den Überblick und leiten entsprechende Impulse in Teamarbeit mit anderen Zellen über riesige Netzwerke weiter. 

Kommunikation im Gehirn
Sofern die von anderen Nervenzellen ankommenden Signale stark genug sind,
"feuert" ein Neuron zuzüglich seines sendenden Fortsatzes (Axon) (kann bis zu einem Meter lang sein) und zuzüglich der empfangenden Fortsätze (Dendriten)
(die mit 100000 bis 200000 Fasern anderer Nervenzellen in Austausch treten)
elektrische Impulse (Aktionspotenzial) langsam oder schnell (z.B. mit einem Tempo von bis zu 120 Metern pro Sekunde) in Richtung Synapse (zentrale Schaltstellen der Informationsübertragung im Gehirn) und erreicht schließlich das Ende des Axons (synaptisches Endköpfchen), eine Kontaktstelle zu einer anderen Nervenzelle.

Jede Nervenzelle hat 10000 bis über 100000 Synapsen (insgesamt 100 Billionen Synapsen). Da die synaptischen Enden der Senderzelle die Empfängerzelle nicht unmittelbar berühren, bleibt ein winziger (20 - 50 Nanometer großer) Spalt,
den es zu überwinden gilt. Zur Überwindung dieser Barriere bedienen sich die meisten Synapsen chemischer Botenstoffe, ebenso einiger Boten, die rein elektrisch arbeiten.

Bei chemischen Synapsen fusionieren nach Ankunft des sogenannten Aktionspotenzials die „synaptischen Vesikel“ (ca. 40 Nanometer kleine Bläschen)
mit der Zellmembran und schütten Botenstoffe (Neurotransmitter) in den Spalt,
der die präsynaptische von der postsynaptischen Zelle trennt, aus.
Der Spalt wird nun überquert.

Am postsynaptischen Neuron befinden sich Informations-Annahmestellen (Rezeptormoleküle), wobei jeder Rezeptor auf einen bestimmten Neurotransmitter spezialisiert ist. Die Neurotransmitter erzeugen in der Empfängerzelle das „postsynaptische Potenzial“, eine Veränderung im Membranpotenzial des Neurons, wobei das chemische Signal wieder in ein elektrisches Signal zurückübersetzt wird.

Ist das Signal bzw. die Summe gleichzeitig eingehender Signale stark genug,
erzeugt die postsynaptische Zelle im Anfangsteil ihres Axons (Axonhügel) ein neues Aktionspotenzial und der Impuls wird weitergeleitet. Die Wirkung der Neurotransmitter ist nicht immer erregend. Sie kann auch hemmend sein
und so die Entstehung eines neuen Aktionspotenzials verhindern.

Mit dem Thema Gehirn & Nervensystem beschäftigen sich insbesondere die Neurowissenschaften

Weiterführende Informationen
Hintergrundwissen "Neurowissenschaften"

Hintergrundwissen "Gehirnforschung"