Der Hirnstamm ist eine hochorganisierte Zwischenstruktur, die die Großhirnrinde funktionell mit dem Rückenmark verbindet. Es macht nur 2,5% des gesamten Gehirns aus, erfüllt jedoch eine wichtige Funktion, die für das Überleben des Menschen erforderlich ist. Seine wichtigsten Vitalfunktionen sind die Kontrolle der Atmung, des Blutdrucks und des Pulses. Es ist auch Teil des Systems, das für das Bewusstsein verantwortlich ist. Es ist der Durchgang von sensorischen und motorischen Nervenfasern, die verschiedene Körperteile innervieren. Es besteht aus drei Strukturen: Mittelhirn, Pons und Medulla. Mittelhirn wird als oberer Hirnstamm bezeichnet. Pons und Medulla bilden den unteren Hirnstamm. Wichtige sensorische, motorische und gemischte Nerven entstehen aus dem Hirnstamm, der schließlich durch die Schädeldecke austritt, um sein Zielorgan zu erreichen.
Pons kommt aus der lateinischen Sprache, was wörtlich "Brücke" bedeutet. Es enthält mehrere Nervenleitungsfasern, die in Längsrichtung, in Querrichtung und nach hinten gerichtet sind, um neuronale Impulse an umgebende Strukturen abzugeben. Der Pons befindet sich zwischen dem Mittelhirn und der Medulla oblongata. Dahinter ist das Kleinhirn. Es ist grob durch zwei knollige Strukturen gekennzeichnet, die den oberen und mittleren Kleinhirnstiel genannt werden. Diese Stiele verbinden den Pontin-Teil des Hirnstamms mit dem Kleinhirn, einer neuronalen Struktur, die für ein normales Gangbild und Gleichgewicht notwendig ist.
Aus den Pons entstehen vier wichtige Hirnnerven, nämlich der N. vestibulocochlearis (8. Hirnnerv), der Gesichtsnerv (7. Hirnnerv), der N. abducens (6. Hirnnerv) und der Trigeminus (5. Hirnnerv). Der Nervus vestibulocochlear überträgt Nervenimpulse für das Hörvermögen an das Ohr. Es ist auch wichtig, um ein Gleichgewicht herzustellen. Der Pons enthält auch eine neuronale Struktur, den "Olivenkomplex", der die Schalllokalisierung im Raum und die Reduzierung von Lärm ermöglicht. Es ist eine spezielle neuronale Struktur für das Hören. Der Gesichtsnerv sendet motorische Impulse an die Gesichtsmuskulatur, so dass Menschen Gesichtsausdrücke haben können. Es gibt auch ein Geschmackserlebnis für die vorderen zwei Drittel der Zunge, erleichtert das Zerreißen und das Speicheln. Der N. abducens steuert den Muskel des Auges, der für den seitlichen Blick verantwortlich ist. Der Trigeminusnerv überträgt die sensorische Funktion auf das Gesicht. Es bietet auch eine motorische Funktion für die Kaumuskulatur, die das Kauen ermöglicht.
Die Medulla oblongata ist der unterste Teil des Hirnstamms. Es befindet sich in Höhe des Foramen magnum, der hinteren Öffnung des Schädels. Im Großen und Ganzen sieht es aus wie eine subtile Vergrößerung des obersten Teils des Rückenmarks, mit einem Durchmesser von 1 cm und einer Länge von 2,5 cm. Es ist durch zwei unterschiedliche Erhebungen gekennzeichnet. Die erste markante Struktur nennt man die Markpyramiden. Hierbei handelt es sich um Nervenfasern, die eine motorische Funktion bereitstellen, die von der Großhirnrinde bis zum Rückenmark absteigt. Interessanterweise kreuzen diese Nervenfasern im Hirnstamm auf der Ebene der Medulla oblongata zur anderen Seite. Daher werden die Markraumpyramiden auch als pyramidenförmige Dekussation bezeichnet. Dies hat wichtige klinische Implikationen, weil es erklärt, warum sich ein Schlaganfall auf der rechten Seite der Gehirnhälfte mit einer Schwäche oder Lähmung der linken Körperseite manifestiert. Eine weitere hervorstechende Wölbung ist der untergeordnete Olivenkern, der die Medulla mit dem Kleinhirn verbindet.
Im Gegensatz zu den Pons sind Kranialnerven, die aus der Medulla austreten, der Glossopharynxnerv (9. Hirnnerv), der Vagusnerv (10. Hirnnerv), der Spinalnervus (11. Hirnnerv) und der Hypoglossus (12. Hirnnerv). Der Glossopharynx-Nerv sorgt für das Geschmacksempfinden im hinteren Teil der Zunge und aktiviert die Schlundmuskeln, um das Schlucken zu unterstützen. Der Vagusnerv ist ein autonomer Nerv, der den längsten Verlauf hat. Sie verläuft vom Pharynx bis zur Milzbeugung des Dickdarms. Es aktiviert die Muskeln zum Schlucken und zur Phonation. Es ermöglicht Brust- und Bauchorganen, normal zu funktionieren. Der Vagusnerv ist auch für den Würgereflex verantwortlich, der durch Streicheln des hinteren Teils der Zunge oder der Rachenwände ausgelöst werden kann. Der Zusatznerv der Wirbelsäule liefert dem Nervus vagus zusätzliche Nervenfasern. Es hilft beim Drehen des Kopfes und beim Zucken der Schultern, indem die entsprechenden Muskeln aktiviert werden. Der Hypoglossusnerv erleichtert das Schlucken, indem er willkürliche Zungenbewegungen zulässt. Bewegungsnerven, die lebenswichtige Organe innervieren, stammen von der Medulla oblongata. Ein Beispiel ist das Herz-Kreislauf-Zentrum, das für die Kontraktion des Herzmuskels verantwortlich ist und einen stabilen Blutdruck und einen stabilen Puls gewährleistet. Das vasomotorische Zentrum reguliert die Dehnung der Blutgefäßwände. Das Atmungszentrum ist für die Kontrolle verschiedener Aspekte der Atmung wie Tiefe, Geschwindigkeit und Rhythmus zuständig, die sich ebenfalls in der Medulla befinden. Andere Reflexzentren, die Erbrechen, Husten, Niesen, Schlucken und Schluckaufe vermitteln, durchlaufen ebenfalls die Medulla.
Als Teil des unteren Hirnstamms sind sowohl die Pons als auch die Medulla oblongata wichtige neuronale Strukturen mit unterschiedlichen anatomischen Merkmalen und physiologischen Funktionen. Der Pons liegt oberhalb der Medulla. Es enthält Nerven, die für das Hören, das Gleichgewicht, das Bewegen der Gesichtsmuskeln, das Kauen und das seitliche Schauen wichtig sind. Die Medulla befindet sich inferior knapp oberhalb des Rückenmarks. Es enthält neurale Strukturen, die für die Aufrechterhaltung des menschlichen Lebens unerlässlich sind. Es erleichtert das Schlucken, Sprechen, den Kopf drehen und die Schultern zucken.