Struktur und Funktion
Der cinguläre Cortex besteht aus dem Gyrus cingulare und der kortikalen grauen Substanz, die den oberen und unteren Rand des Sulcus cingulare säumen. Wie die lateinische Übersetzung von „cingulate“ vermuten lässt, legt sich der Gyrus cingulatus wie ein „Gürtel“ um den Corpus callosum. Er beginnt unterhalb des Rostrum des Corpus callosum, krümmt sich um das Genu und ragt über die obere Oberfläche des Corpus callosum hinaus, um sein hinteres Ende zu erreichen, wo er am Isthmus des Gyrus cingulatus endet. Der Isthmus schließt inferior an den Gyrus parahippocampus im Temporallappen an. Der Gyrus cingulatus ist inferior durch den Sulcus callosus vom Corpus callosum und superior durch den Sulcus cingulatus vom Gyrus frontalis superior getrennt.
Der cinguläre Kortex teilt sich in vier funktionell unterschiedliche Regionen: den anterioren cingulären Kortex (ACC), den midcingulären Kortex, den posterioren cingulären Kortex (PCC) und den retrosplenialen Kortex. Der ACC umfasst die Brodmannschen Areale (BA) 24, 25, 32 und 33 und kann weiter in drei Unterregionen unterteilt werden. Der perigenuale anteriore cinguläre Kortex (pACC) ist hauptsächlich für die Verarbeitung von Emotionen und die Regulierung der endokrinen und autonomen Reaktionen auf Emotionen verantwortlich. Der dorsale anteriore cinguläre Kortex (dACC), oft auch als midcingulärer Kortex bezeichnet, ist vermutlich für die kognitive Verarbeitung zuständig, insbesondere für die belohnungsbasierte Entscheidungsfindung. Die cingulären motorischen Areale (CMA) sind motorische Areale höherer Ordnung im Kortex, die sich im cingulären Sulcus neben dem primären und ergänzenden motorischen Kortex befinden. Die CMAs verarbeiten Informationen aus unseren inneren und äußeren Zuständen (z.B. emotionale Zustandssignale aus dem limbischen System) und übersetzen sie in motorische Befehle, die von den primären und ergänzenden motorischen Kortizes und dem Rückenmark ausgeführt werden.
Im PCC befinden sich BA 23, 29, 30 und 31. Die dicke granuläre Schicht IV des PCC markiert eine klare histologische Unterscheidung von der dünnen agranulären Schicht IV des ACC. Der PCC besteht aus dem eigentlichen posterioren cingulären Cortex (ventraler und dorsaler PCC), der für die visuell-räumliche Orientierung verantwortlich ist. Obwohl im PCC enthalten, wird der retrospleniale Kortex als eigenständige Region des cingulären Kortex betrachtet. Er ist an der Vorstellungskraft und der Bildung und Konsolidierung des episodischen Gedächtnisses beteiligt.
Anhand der umfangreichen neuronalen Bahnen, die er mit anderen Hirnregionen teilt, kann der cinguläre Kortex gewissermaßen als Verbindungsstelle von Emotionen, Empfindungen und Handlungen angesehen werden. Einige dieser Bahnen sind an der Motivationsverarbeitung beteiligt, was durch die Verbindungen mit dem orbitofrontalen Cortex, den Basalganglien und der Insula deutlich wird, die zusammen die Belohnungszentren des Gehirns bilden. Außerdem projiziert der cinguläre Kortex Bahnen zum lateralen präfrontalen Kortex, der an der exekutiven Kontrolle, dem Arbeitsgedächtnis und dem Lernen beteiligt ist. Bahnen zwischen dem cingulären Kortex und motorischen Arealen wie dem primären und ergänzenden motorischen Kortex, dem Rückenmark und den frontalen Augenfeldern lassen auf eine wichtige Rolle bei der motorischen Kontrolle schließen. Darüber hinaus bilden der cinguläre Kortex, der Frontal- und der Parietallappen ein neuronales Netzwerk zur Orientierung der Aufmerksamkeit, und erwartungsgemäß führt die Verletzung eines dieser Areale zu Hemineglect. Die neuronalen Schaltkreise, die sich der cinguläre Cortex mit dem Hippocampus und der Amygdala teilt, deuten auf eine Rolle bei der Konsolidierung von Langzeitgedächtnissen bzw. bei der Verarbeitung emotional relevanter Reize hin.