In der Anatomie des Gehirns ist das Prosencephalon, auch als Vorderhirn bekannt, eine große Gruppe von Strukturen, die aus dem Zwischenhirn und dem Telenzephalon bestehen. Die Zwischenhirnstrukturen umfassen den Thalamus, Hypothalamus und andere Kerne der grauen Substanz oder Neuronen in der Nähe des dritten Ventrikels, einem flüssigkeitsgefüllten Polsterbereich. Das Telencephalon bezieht sich auf die Großhirnrinde, den größten Bereich des Gehirns, zusammen mit seinen Projektionen der weißen Substanz und den Stützzellen und den Basalganglien.
Während der Entwicklung bildet sich das Gehirn zunächst in drei Regionen aus und entwickelt sich später in fünf. Diese Entwicklungsregionen bestehen aus dem Prosencephalon, dem Mesencephalon oder Mittelhirn und dem Rhombencephalon oder Hinterhirn. Selbst während dieser Zeit verwaltet das Prosencephalon Schlüsselfunktionen wie emotionale Darstellung, Nahrungsaufnahme, Schlaf und Körpertemperatur. Erst später trennt sich diese Region bei höheren Säugetieren in zwei verschiedene Strukturen.
Beim Menschen und anderen höheren Säugetieren gibt es viele Funktionen, die durch das Prosencephalon reguliert werden. Das Großhirn ist an der Verarbeitung der meisten Arten von sensorischen Informationen sowie an der Koordination und Ausführung motorischer Funktionen beteiligt. Ebenso wichtig für den Menschen spielt es eine Rolle in übergeordneten Prozessen wie Entscheidungsfindung, Gedächtnis, Sprache und Verständnis.
Mehrere andere kritische Prozesse werden im Zwischenhirn vermittelt. Neuronen im Thalamus empfangen eingehende sensorische Signale und leiten sie an geeignete Regionen in der Großhirnrinde weiter. Der nahe gelegene Hypothalamus setzt Hormone frei, die das Sexualverhalten regulieren, und reguliert automatische Prozesse wie Hunger, Durst und zirkadiane Rhythmen, die den Schlaf beeinflussen. Hier befinden sich auch Drüsen wie die Hypophyse und die Zirbeldrüse, wo sie das Wachstum und die Homöostasefunktionen unterstützen.
Die richtige Entwicklung des Prosencephalons erfordert das Vorhandensein chemischer Signale, die zu geeigneten Zeitpunkten freigesetzt werden. Zunächst beginnen sich Nerven- und Stammzellen in einem kleinen Bereich zu entwickeln, der als Neuraxis bezeichnet wird. Zellen an der Vorderseite der Neuraxis sezernieren Proteine, die die Differenzierung zwischen anterioren Zellen und denen am hinteren Ende der Neuraxis stimulieren. Anteriore Zellen entwickeln sich zum Prosencephalon, und posteriore Zellen werden schließlich zu Teilen des Mittel- und Hinterhirns.
Nach dieser anfänglichen Trennung zwischen anterior und posterior erfolgt eine weitere Aktivierung von Signalproteinen. Zellen an der Trennlinie zwischen neuralem und nicht-neuralem Gewebe auf der Vorderseite setzen Proteine frei, wie zum Beispiel das Proteinnetzwerk Wnt. Diese Signale induzieren das Wachstum und die Differenzierung von ausgeprägtem Prosencephalongewebe. Kurz darauf bilden sich Telencephalon- und Diencephalon-Gewebe, die jedoch immer noch eine einzige Struktur aufweisen. Andere Proteine helfen dieser Hirnregion, sich entlang der dorsalen zu den ventralen Linien richtig zu entwickeln und in diskrete Strukturen zu differenzieren.