Neuroanatomie/ Druckversion

VorwortBearbeiten

Das Wikibook Präparierkurs Neuroanatomie ist auf Grundlage des Tutorials ANATOMY OF THE HUMAN BRAIN - A Power-Point Tutorial on the Topography of the Human Brain - von John A. Beal, Ph. D., Professor, Department of Cellular Biology & Anatomy, LSUHSC-S entstanden. Das darin enthaltene fotografische Material ist der Ausgangspunkt dieses Wikiprojekts und setzt vorerst auch die engen Grenzen dessen, was hier gezeigt werden kann. Der kleine Kurs soll das Lernen mit Lehrbuch und Atlas ergänzen und keinesfalls ersetzen.

Die einzelnen Abschnitte bestehen jeweils aus einem kurzen Lerntext und nachfolgend einigen Fotos (jeweils unbeschriftet und beschriftet), auf denen Sie versuchen können, das Gelesene wiederzuerkennen. (Wenn man damit nicht klar kommt, kann man sich natürlich auch erst die Bilder anschauen und dann den Text lesen.) Die Lösungen finden sich auf der Seite des beschrifteten Fotos. Klinische Hinweise sind blau unterlegt. Einige Webseiten mit Schnittbildanatomie findet man unter Weblinks.

EmbryologieBearbeiten

AllgemeinBearbeiten

Die Entwicklung des Nervensystems ist ein sehr komplexes Thema und kann daher nicht in voller Breite besprochen werden. Ein Grundwissen bezüglich humaner Embryogenese wird daher vorausgesetzt. Der Leser möge sich daher zuerst allgemein über die Embryologie informieren, bevor er die Lektüre fortführt.

Die Entstehung des Nervensystems wird während der Embryogenese in drei Schritte eingeteilt:

  • Induktion
  • Neurulation
  • Bläschenformation.

InduktionBearbeiten

In der dritten Entwicklungswoche des Embryos kommt es zur Gastrulation, der Entstehung der drei Keimblätter: Ektoderm, Mesoderm, Entoderm. Die Chorda dorsalis, die durch die Abfaltung des Entoderms entsteht, und das Mesoderm induzieren im Ektoderm die Entstehung des Neuroektoderms. Induktion meint hier eine Auslösung eines entwicklungsphysiologischen Vorgangs.

Aus dem Neuroektoderm bildet sich die Neuralplatte. Dieses wiederum ist der Ursprung des größten Teils des Nervensystems.

NeurulationBearbeiten

Am 18. Entwicklungstag kommt es zu einer morphologischen Veränderung der Neuralplatte. Sie vertieft sich nach unten Richtung Chorda dorsalis, die sich innerhalb des Mesoderms befindet, wobei die Neuralrinne entsteht. Seitlich dieser Rinne falten sich die Neuralwülste, Übergänge der Neuralplatte zum übrigen Ektoderm, beidseitig auf. Die Vereinigung der Wülste führt zum Schluss der Neuralrinne und es entsteht das Neuralrohr. Diesen Vorgang bezeichnet man als Neurulation.

Oberhalb des Neuralrohrs spalten sich die zusammengewachsenen Neuralwülste als Neuralleiste vom Ektoderm ab. Die Reihenfolge der Embryonalbestandteile lauten nun wie folgt:

  • Ektoderm
  • Neuralleiste
  • Neuralrohr
  • Chorda dorsalis
  • Entoderm

Seitlich in Höhe der Neuralleiste, des Neuralrohrs und der Chorda dorsalis befindet sich das Mesoderm.

Das Neuralrohr ist bis zum 25. Entwicklungstag noch offen. Erst dann schließt sich das vordere Ende zum Neuroporus anterior und ein paar Tage später das hintere Ende zum Neuroporus caudalis. Ein Ausbleiben des Neuralrohrschlusses hat eine Fehlentwicklung des Embryos zur Folge. Mögliche Folgen sind beispielsweise ein Anenzephalus oder eine Spina bifida.

BläschenformationBearbeiten

Unter der Bläschenformation versteht man die Bildung der Hirnbläschen aus dem vorderen Bereich der Neuralrohrs. Nach dem Verschluss des Neuralrohrs bilden sich die primären Hirnbläschen: Prosencephalon, Mesencephalon und Rhombencephalon. Ab dem 32. Entwicklungstag teilen sich primären weiter zu den sekundären Hirnbläschen:

  • Prosencephalon: Telencephalon, Diencephalon
  • Mesencaphalon (unterliegt keiner weiteren Unterteilung)
  • Rhombencephalon: Myelencephalon, Metencephalon

MeningenBearbeiten

Die Hirnhäute (Meningen)Bearbeiten

Die Meningen umgeben das Gehirn und Rückenmark wie eine schützende Hülle und umschließen dabei den äußeren Liquorraum. Das zentrale Nervensystem schwimmt quasi im Liquor cerebrospinalis („Nervenwasser“) und wird von diesem Wasserkissen gegen Stöße und Erschütterungen geschützt. Man unterscheidet von innen nach außen drei Hirnhäute. Die Pia mater (weiche Hirnhaut), die Arachnoidea (Spinnengewebshaut) und die Dura mater (harte Hirnhaut). Zwischen Pia mater und Arachnoidea befindet sich der liquorführende Subarachnoidealraum.

Dura materBearbeiten

Nach dem Entfernen der knöchernen Schädelkalotte blickt man auf die Dura mater (harte Hirnhaut), eine feste kollagenfaserreiche, bindegewebige Schicht, die das ganze Neurocranium (Hirnschädel) auskleidet und aus zwei Flächen besteht, von denen die äußere Fläche mit dem Periost (Knochenhaut) des inneren Schädelknochens identisch ist. Im Bereich der Längsachse der oberen Gehirnfläche bildet die Dura mater eine Duraduplikatur, welche den Sinus sagittalis superior bildet, einen venösen Blutleiter, der das Blut aus den Venae superiores cerebri sammelt und im Bereich des Protuberantia occipitalis interna im Sinus confluens in die beiden Sinus transversus übergeht. Diese laufen seitlich an die dorsale Fläche des Os petrosum (Felsenbein) und gehen dort in den S-förmigen Sinus sigmoideus über, der am Foramen jugulare den Schädel als Vena jugularis interna verlässt. In die Sinus wölben sich die Granulationes arachnoideae (Ausstülpungen der Arachnoidea) vor, an denen der Liquor cerebrospinalis aus dem Subarachnoidalraum in das venöse System abgegeben wird. Arteriell werden die Hirnhäute vor allem vom Ramus frontalis (Stirnast) und vom Ramus parietalis (Scheitelast) der Arteria meningea media versorgt, aber auch von der Arteria meningea anterior (aus der Arteria ethmoidalis anterior) und der Arteria meningea posterior (aus der Arteria pharyngea ascendens)

Die sensible Innervation erfolgt durch den Ramus tentorius des Nervus ophthalmicus (1. Ast des N. trigeminus), den Ramus meningeus des Nervus mandibularis (III. Ast des N. trigeminus), den Ramus meningeus des Nervus maxillaris (II. Ast des N. trigemninus) und der Bereich der hinteren Schädelgrube durch den Ramus meningeus aus dem Nervus vagus.

Die Dura mater setzt sich am Foramen magnum in den Spinalkanal fort, wo sie hier die periostale Funktion verliert, und hier ein wirklicher Epiduralraum gebildet wird, der v.a. Fett und Gefäße enthält. Im Bereich des Schädels ist der Epiduralraum im Normalfall NICHT vorhanden! Erst durch die Blutung einer Meningealarterie wird dieser Raum ausgebildet

Die traumatische Ruptur der Arteria meningea media führt zum Epiduralhämatom, das als bikonvexer Prozess (Befestigung der Dura an den Suturen (Nähten) des Schädels) im CT sichtbar wird.

Versuchen Sie auf der Fotographie die wichtigen Strukturen zu erkennen. Rechts im Bild (Anklicken zum Vergrößern) können Sie dies anhand der Zahlen versuchen und darunter auch die Lösungen nachschlagen.

 
Beschriftung und Lösungen.

 

Entfernt man das Gehirn (Aufschneiden der Dura, Absetzen der Hirnnerven und Hirngefässe, sowie Durchtrennung der Medulla spinalis), so werden die Ausstrahlungen der Dura sichtbar, die die Lücken zwischen den großen Hirnanteilen auffüllen und das Gehirn bei Bewegungen stabilisieren. Vom Sinus sagittalis superior senkt sich die Falx cerebri (Großhirnsichel) zwischen die Hemisphären des Großhirns. Sie ist vorne an der Crista galli befestigt und geht dorsal an der Incisura tentorii auf Höhe des Mesencephalons (Mittehirns) in das Tentorium cerebelli (Kleinhirnzelt) über, welches das Cerebellum (Kleinhirn) bedeckt und dessen Hemisphären vom Cerebrum (Großhirn) trennt. Im unteren vorderen Teil der Großhirnsichel befindet sich der Sinus sagittalis inferior, der sich an der Incisura tentorii mit der Vena magna cerebri (venöser Hauptabfluss des Gehirns) zum Sinus rectus vereinigt und medial über dem Kleinhirnzelt in der Verschmelzungslinie der drei Duraflächen zum Sinus confluens verläuft. Seitlich ist das Kleinhirnzelt auf Höhe des Sinus transversus und antero-lateral auf Höhe des Sinus petrosus superior, der in den Sinus transversus einmündet, an der inneren Schädelwand befestigt.

Die Kleinhirnhemissphären werden unter dem Tentorium cerebelli durch die Falx cerebelli (Kleinhirnsichel) getrennt.

Versuchen Sie auf der Fotographie die wichtigen Strukturen zu erkennen und vergleichen Sie mit den Lösungen rechts.

 
Beschriftung und Lösungen.

 

ArachnoideaBearbeiten

Unter der Dura liegt die dünne Arachnoidea (Spinnengewebshaut), die den liquorführenden Subarachnoidalraum bedeckt und nicht in die Tiefe der Hirnwindungen hineinreicht. Der Name leitet sich aus der spinnengewebsartigen Gefäßzeichnung ab. Aus der Arachnoidea stülpen sich die schon erwähnten Granulationes arachnoidales (Pacchioni-Granulationen) in die Hirnsinus.

Die Ruptur von subduralen Venen, die besonders bei alten Menschen (Hirnatrophie, Hydrozephalus ex vacuo) schon bei Bagatelltraumen auftreten kann führt zum Subduralhämatom, einer Einblutung zwischen Dura mater und Arachnoidea, die auch chronisch verlaufen kann. Im CT ist die Blutung als hyperdenser, halbmondförmiger Prozess zu erkennen.


Ursache einer Subarachnoidalblutung ist meist die (spontane) Ruptur eines angeborenen Hirnbasisaneurysmas.
 
Beschriftung und Lösungen.

 

Pia materBearbeiten

Die Pia mater (weiche Hirnhaut) liegt der Oberfläche des Gehirns direkt auf und folgt bis in die Tiefe der Windungen.

Grobaufbau des GehirnsBearbeiten

Die Etagen des GehirnsBearbeiten

Das Encephalon (Gehirn) besteht aus verschiedenen Ebenen, die phylogenetisch unterschiedlich alt sind und embryonal aus den zuerst drei primären, später den fünf sekundären Hirnbläschen hervorgehen. Man unterscheidet drei Teile und mehrere Unterstrukturen. Das Prosencephalon (Vorderhirn) besteht aus dem Telencephalon bzw. Cerebrum (Endhirn), dazu gehören der Cortex, die Basalganglien und das limbische System und dem Diencephalon (Zwischenhirn), welches den Thalamus und die benachbarten Regionen Epi-, Sub- und Hypothalamus umfasst. Das Mesencephalon (Mittelhirn), bestehend aus Tectum, Tegmentum und Crura cerebri, stellt den zweiten Teil dar. Das Rhombencephalon (Rautenhirn) besteht aus dem Metencephalon (Hinterhirn), bestehend aus Cerebellum und Pons und dem Myelencephalon (Medulla oblongata (Nachhirn)).

  • Prosenzephalon (Vorderhirn)
    • Telencephalon bzw. Cerebrum (Endhirn): Cortex (Hirnrinde), Basalganglien, Limbisches System
    • Diencephalon (Zwischenhirn): Thalamus, Epi-, Sub- und Hypothalamus
  • Mesencephalon (Mittelhirn)
  • Rhombencephalon (Rautenhirn)
    • Metencephalon (Hinterhirn): Cerebellum (Kleinhirn) und Pons (Brücke)
    • Myelencephalon (Markhirn): Medulla oblongata (Nachhirn, verlängertes Mark).

Das Mittelhirn, die Brücke und die Medulla oblongata fasst man auf Grund ihrer funktionellen Zusammengehörigkeit auch als Hirnstamm zusammen. Der Ausdruck Stammhirn, worunter man die Brücke, die Medulla oblongata und das Kleinhirn versteht, ist mittlerweile weniger geläufig.

Funktionale GliederungBearbeiten

Neben den phylogenetisch unterschiedlich alten Ebenen des Gehirns lässt sich das ZNS unter funktionalen Gesichtspunkten gliedern. Am deutlichsten ist die Strukturierung auf Rückenmarkshöhe verwirklicht, die sich unmittelbar aus der Embryologie ableiten lässt. Das durch Einfaltung entstehende Neuralrohr bildet um den Zentralkanal eine Grund- und eine Flügelplatte aus. Die ventrale Grundplatte enthält die efferenten Neurone:

  • 1. Säule die allgemein somatomotorischen Neurone (später: Vorderhorn),
  • 2. Säule die allgemein viszeromotorischen Neurone (später: vorderes Seitenhorn),

die Flügelplatte stellt die afferenten Neurone:

  • 3. Säule allgemein viszeroafferent (später: hinteres Seitenhorn),
  • 4. Säule allgemein somatoafferent (später: Hinterhorn).

Auf Höhe des Stammhirns wird es komplexer, da hier die Afferenzen der Sinnesorgane hinzutreten (spezielle Viszeroafferenzen wie Riechen und Schmecken und spezielle Somatoafferenzen wie Sehen und Hören) und zur motorischen Innervation der Myotome die Innervation der Muskulatur hinzukommt, die sich aus den Branchialbögen ableitet. Die einzelnen Kernsäulen zerfallen dabei zu den Hirnnervenkernen. Die genannten Verbindungen und Kerne verbinden das ZNS direkt mit der Peripherie.

Weiterhin treten im Hirnstamm bereits Kerngebiete hinzu, die der Informationsverarbeitung innerhalb des ZNS dienen. Auch die höheren Zentren lassen sich - stark vereinfacht - z.T. entsprechend bestimmten Grundfunktionen zuordnen, wenngleich das Großhirn embryologisch anders organisiert ist: Motorik, Wahrnehmung und Regulation von Körperfunktionen (afferentes und efferentes vegetatives Nervensystem).

Die folgende Übersicht soll das zusammenfassen:

Motorik Vegetativum Sensibilität/Sensorik
viszeroefferent viszeroafferent
Telencephalon (Hirnrinde) Frontallappen Scheitel-, Okzipital- und Schläfenlappen
Signalweg:
Telecephalon (Kerne) Striatum / Globus pallidus
Diencephalon (Zwischenhirn) Hypophyse / Hypothalamus Hypothalamus Thalamus
Signalweg: (·)Blut / ↓
Stammhirn Motorische Kerne (Substantia nigra, Nucleus ruber) und (·)Hirnnervenkerne Vegetative Kerne (Atmung-, Kreislaufregulation u.a.), (·)Parasympathische Hirnnervenkerne (z.B. Edinger-Westphal-Kern, Nucleus salivatorius) Vegetative Kerne (Atmung-, Kreislaufregulation u.a.), (X)Parasympathische Hirnnervenkerne (z.B. Nuclei tractus solitarii) (X)Sensible Hirnnervenkerne (z.B. des Nervus trigeminus), (X)Sinnesorgane
Signalweg:
Rückenmark Vorderhorn Seitenhorn Hinterhorn
Signalweg:
Endorgan Skelettmuskulatur Eingeweide, Drüsen, glatte Muskulatur Rezeptoren in Haut, Muskeln, Sehnen, Gelenken usw.

Signalwege: Bahnen (weiße Substanz)

(·): Pfeil raus, direkt zum Endorgan, (X): Pfeil rein, vom Endorgan direkt dahin


Versuchen Sie die Hirnanteile auf den Fotos, soweit sichtbar, zu identifizieren!

 
Beschriftung und Lösungen.

 

Gehirn im Coronarschnitt.


 
Beschriftung und Lösungen.

 

Gehirn im Mediosagittalschnitt.


 
Schnittlinie.
 
Beschriftung und Lösungen.

 

Gehirn in der Seitenansicht, ein Teil des Temporallappens wurde entfernt.


 
Beschriftung und Lösungen.

 

Gehirn von inferior.

TelencephalonBearbeiten

Oberflächenrelief des GroßhirnsBearbeiten

Lappen und tiefe FurchenBearbeiten

Der Cortex cerebri (Hirnrinde), der aus nervenzelllreicher, grauer Substanz besteht, bedeckt das sogenannte Marklager, welches vor allem aus Nervenbahnen aufgebaut wird und durch den hohen Myelingehalt der Axone heller erscheint. Die Oberfläche des Gehirns ist zur Vergrößerung der kortikalen Fläche in Gyri (Windungen) und Sulci (Gräben) gefaltet.

Der Cortex ist aus dem Riechhirn niederer Wirbeltiere hervorgegangen und hat sich zum Sitz des Bewusstseins entwickelt. Den einzelnen Rindenarealen können bestimmte Funktionen zugeordnet werden, man teilt sie in primäre Rindenfelder und sekundäre Rindenfelder ein. Erstere sind direkt über Projektionsbahnen mit der Peripherie verschaltet, letztere sind mit anderen Hirnarealen verbunden, entweder innerhalb der gleichen Hemisphäre über Assoziationsbahnen oder über Kommissurenbahnen mit der Gegenseite.

Des Großhirn wird durch die Fissura longitudinalis cerebri (Längsfurche) in zwei Hemisphären geteilt, die in der Tiefe über das Corpus callosum (Balken), die dickste Kommissurenbahn des Nervensystems, miteinander verbunden sind. Auf dem Balken liegt das Indusium griseum (grauer Schleier).

Bei der Betrachtung der Hemisphären fallen zwei große Furchen auf. Der Sulcus lateralis (Fissura Sylvii) und der Sulcus centralis (Zentralfurche).

Jede Hemisphäre lässt sich in fünf Lobi (Lappen) unterteilen. Der Lobus frontalis wird nach hinten durch den Sulcus centralis vom Parietallappen (Scheitellappen) getrennt und zur Seite hin durch den Sulcus lateralis vom Temporallappen (Schläfenlappen).

Eine imaginäre Linie zwischen den zwei Einkerbungen am hinteren Teil des Gehirns, dem Sulcus parietooccipitalis oben und der Incisura preoccipitalis unten, trennt den Lobus occipitalis vom Parietal- und Schläfenlappen. Der Schläfenlappen wird vom Parietallappen durch eine imaginäre Fortsetzung der Fissura lateralis nach hinten getrennt.

In der Tiefe der Fissura lateralis liegt der fünfte Lappen, die Insula (Lobus insularis), die während der embryonalen Entwicklung (Posthornartige Drehung des Großhirns um das Mittelhirn) von den drei benachbarten Lappen überdeckt wird. Die Überdeckungen nennt man Opercula.

Die medial um Zwischenhirn und Balken gelegenen Anteile des limbischen Systems gehören nicht mehr zum Großhirn.


Versuchen sie die drei großen Furchen und die Lappen im folgenden Fotos zu erkennen!

 
Beschriftung und Lösungen.

 


Versuchen sie auch bei dem folgenden Foto die Lappengrenzen auszumachen, bei der beschrifteten Bildversion dürfte das allerdings leichter fallen!

 
Beschriftung und Lösungen.

 


Welcher Lappen ist hier zu sehen? Welche Windungen haben etwas mit Musik zu tun?

 
Beschriftung und Lösungen.

 

Gehirn von lateral

Gyri und SulciBearbeiten

 
Der sensible und der motorische Homunculus.

Die Windungen und Furchen muten auf den ersten Blick sehr chaotisch an und sind individuell auch unterschiedlich ausgeprägt, allerdings sind sie soweit geordnet, dass sie sich benennen lassen.

Der Frontallappen besitzt oben bis lateral drei Gyri, den Gyrus frontalis superior, medius et inferior. Dazwischen liegen der Sulcus frontalis superior und der Sulcus frontalis inferior. Die untere Frontalwindung besitzt eine Pars triangularis, so genannt wegen der Dreiecksform und eine Pars opercularis, die die Insula bedeckt. Nach hinten schließen sich den drei Windungen der Sulcus precentralis, der Sulcus centralis und der Sulcus postcentralis an, die die vordere (Gyrus precentralis) und hintere Zentralwindung (Gyrus postcentralis) begrenzen. Nach unten folgen die Gyri orbitales und medial davon an der Unterfläche der Gyrus rectus mit dem Sulcus olfactorius, in dem mit dem Riechnerv liegt.

Der Frontallappen ist zuständig für die Umsetzung von Handlungsimpulsen und die Planung bewußter Bewegungsentwürfe, auch das BROCA-Sprachzentrum (motorisches Sprechzentrum der dominanten Hemisphäre) gehört in diese Hirnregion. Die Verknüpfung von Gefühl und Ratio zu moralisch getragenen Handlungsentwürfen wird dem ventromedialen präfrontalen Cortex (VMPC) zugeordnet. Die genannten Gebiete sind der vorderen Zentralwindung vorgeschaltet. Letztere ist ein wichtiges primär-motorisches Zentrum, das über die Pyramidenbahn (eine Projektionsbahn) direkt (und willkürlich) die Skelettmuskulatur ansteuert.

Die Pyramidenbahn verläuft vom Cortex der vorderen Zentralwindung durch die Capsula interna und die Crura cerebri (Großhirnschenkel), kreuzt in der Medulla oblongata größtenteils zur Gegenseite (Decussatio pyramidum) und verläuft dann auf die entsprechende Rückenmarkshöhe des Versorgungsgebietes, wo eine Umschaltung auf das 2. Neuron (alpha-Motoneuron) erfolgt. Die vordere Zentralwindung ist somatotop gegliedert, d.h. die Projektion des Körpers auf die Hirnwindung erfolgt nach Körperregionen geordnet und bildet ein bizarres Menschlein, den Homunculus. Die kortikale Fläche ist dabei proportional zur Innervationsdichte des Zielgebietes, d.h. motorisch fein ausgesteuerte Gebiete wie Hände und Gesicht sind kortikal stark repräsentiert, während der Rücken bspw. relativ wenige Neurone für sich beansprucht.

Der Gyrus postcentralis gehört bereits zum Parietallappen und ist das primär-somatosensible Rindenareal. Hier gehen alle sensiblen afferenten Impulse aus der Körperperipherie ein (Berührung, Schmerz, Temperatur, Vibration, Druck), die uns bewusst werden, wenn der Thalamus (das „Tor zum Bewußtsein“) sie passieren lässt. Die 1. Umschaltung erfolgt vom peripheren Nerv (Zellkörper im Spinalganglion) auf das Rückenmark, die 2. vom Rückenmark auf den Thalamus, die 3. auf das thalamocorticale Neuron. Auch hier bildet die somatotope Projektion einen in diesem Fall somatosensiblen Homunculus.

Im Parietalllappen liegen einige Assoziationsgebiete, die die eingehenden Informationen aus den verschiedensten Hirnregionen verarbeiten und komplexe kognitive Leistungen hervorbringen.

Neben der hinteren Zentralwindung gehören zum Lobus parietalis der Lobulus parietalis superior und inferior (durch den Sulcus intraparietalis getrennt), sowie der Gyrus supramarginalis (am hinteren Ende des Sulcus lateralis) und posterior und etwas inferior davon der Gyrus angularis.

Am Okziptalpol des Occipitallappens im Bereich des Sulcus calcarinus befindet sich das primäre Sehzentrum. Auch diese Neurone sind geordnet und zwar retinotop. Auf jeder Seite wird jeweils das Gesichtsfeld der Gegenseite abgebildet.

Der Temporallappen besteht seitlich aus den drei Windungen Gyrus temporalis superior, medius et inferior, die wiederum durch den Sulcus temporalis superior et inferior getrennt werden. An der Unterfläche schließen sich daran die Gyri occipito-temporales lateralis et medialis an, gefolgt vom Gyrus parahippocampalis, der zum limbischen System gehört.

Auf der Oberseite des Lobus temporalis befinden sich vom Frontallappen bedeckt die zwei Gyri temporalis transversus. In dieser Region ist auch das tonotop gegliederte primär-auditorische Zentrum angesiedelt. In der Umgebung liegen die entsprechenden Assoziationsfelder (sekundärer auditorischer Kortex). Weiter hinten am Übergang zum Parietallappen schließt sich auf der dominanten Hemisphäre (beim Rechtshänder die linke, beim Linkshänder unterschiedlich) das WERNICKE-Sprachverständniszentrum an.

Die Insula besteht oberflächlich aus den Gyri breves insulae vorne und dem Gyrus longus insulae hinten. Dazwischen liegt der Sulcus centralis insulae.

Auf der medialen Fläche der Hemissphäre finden sich hintereinander angeordnet: der Gyrus frontalis superior, der Lobulus paracentralis (den sich Frontal- und Pariettallappen teilen), der Precuneus und der schon zum Okzipitallappen gehörende Cuneus (Keil), der vom Sulcus parietooccipitalis oben und vom Sulcus calcarinus unten eingerahmt wird. Unter dem Cuneus liegt der Gyrus occipitotemporalis medialis mit Übergang in den basalen Temporallappen. Der Balken wird vom Gyrus cinguli eingerahmt, der zum limbischen System gehört.

Ursache des sog. Frontalhirnsyndroms ist eine Schädigung des Lobus frontalis. Erscheinungsformen des heterogenen Krankheitsbildes können Enthemmung, Distanzlosigkeit, Impulshaftigkeit, Gefühlskälte und soziopathische Verhaltensweisen umfassen, aber auch inhibitorische Symptome wie Perseveration und Handlungsunfähigkeit. Insbesondere die Schädigung des ventromedialen präfrontalen Cortex (VMPC) führt zur Ausschaltung moralischer Überlegungen aus Entscheidungsprozessen.[1] Der wohl berühmteste Fall eines Frontalhirnsyndroms ist der des Eisenbahnarbeiters Phineas Gage. Generell unterscheidet man nach der topographisch-klinischen Korrelation 3 Subtypen:
  • Desorganisiertes Syndrom - Dorsolaterale Konvexität des Frontalhirns
  • Enthemmtes Syndrom - Orbitofrontaler Kortex
  • Apathisches Syndrom - Mittelliniennah: Gyrus cinguli, supplementär-motorisches Areal.


Versuchen Sie die Strukturen zu identifizieren! Nehmen Sie beim ersten Mal ruhig die beschriftete Version!

 
Beschriftung und Lösungen.

 


 
Beschriftung und Lösungen.

 


 
Beschriftung und Lösungen.

 


 
Beschriftung und Lösungen.

 

Die KomissurenbahnenBearbeiten

Das Corpus callosum (Balken) ist die dickste Kommissurenbahn des Nervensystems und verbindet die beiden Hemisphären miteinander. Daneben gibt es noch zwei kleinere Querverbindungen, die Commisura anterior und posterior.

Beispiele für die interhemisphärische Kommunikation: Die linke Hemisphäre verarbeitet die Grammatik, die rechte die Prosodie (Sprachmelodie). Beide Anteile sind für das korrekte Sprachverständnis wichtig. Verbunden werden die beiden Sprachzentren über Faserbündel, die im hinteren Drittel des Balkens verlaufen. [2]

BasalganglienBearbeiten

 
Mangels Schnittfoto eine Zeichnung.
 
Mangels Schnittfoto eine Zeichnung.

Die Basalganglien sind mächtige graue Kerngebiete in der Tiefe des Marklagers. Sie werden größtenteils dem extrapyramidalmotorischen System zugeordnet. Von außen betrachtet unter der Insula, etwas rostral und lateral des Thalamus, der in der Mitte der Hemisphäre liegt, befindet sich der Globus pallidus, kurz Pallidum bestehend aus einem medialen und einem lateralen Anteil, an den sich lateral das Putamen anschließt. Der Nucleus caudatus (Schweifkern) umgibt dabei das Putamen wie ein Schweif; beide Kerne hatten ursprünglich eine enge Verbindung, die in der Phylogenese erst sekundär durch die Entstehung der kortikalen Bahnen (z.B. der Pyramidenbahn und der thalamokortikalen Bahnen) durchbrochen wurde, die sich zwischen den beiden Kernen hindurch ihren Weg zum Kortex gebahnt haben. Die noch erhaltenen Verbindungen sind im seitlichen Hirnschnitt als schmale Streifen zu sehen und haben dazu geführt, dass man das Putamen und den Nucleus caudatus auch unter dem Namen Nucleus striatum (Streifenkörper), kurz Striatum zusammenfasst. Sie bilden auch funktionell eine Einheit. Früher fasste man das Putamen auch mit dem Globus pallidus zum Nucleus lenticularis (Linsenkern) zusammen, da beide anatomisch eng benachbart liegen, wegen den funktionellen und phylogenetischen Unterschieden (das Pallidum stammt vom Diencephalon ab) ist diese Benennung allerdings nicht mehr üblich.

Medial an die Basalgangliegen grenzt fächerförmig die Capsula interna mit den auf- (somatosensible, Hör- und Sehbahn) und absteigenden Bahnen (Pyramidenbahn), lateral folgt auf das Putamen die Capsula externa, das Claustrum und nunmehr direkt unter der Inselrinde die Capsula extrema.

Bei der Chorea Huntington, einer Trinukleotiderkrankung wird insbesondere das Striatum geschädigt. Dystonien wie z.B. der Torticollis spasmodicus (Schiefhals) haben ihre Ursache im Globus pallidus. Bei Athetosen (langsame, geschraubte, wurmförmige Bewegungen) sind sowohl Striatum als auch Globus pallidus involviert.


Auf dieser mediosagittalen Aufnahme wurde der Fornix und das Septum pellucidum entfernt. Welcher Kern ist in der Wand des Seitenventrikels zu erkennen?

 
Beschriftung und Lösungen

 

Limbisches SystemBearbeiten

Das limbische System hat seinen Namen daher, weil es das Diencephalon (Zwischenhirn) saumartig (limbus: Saum) umgibt. Das limbische System ist an der emotionalen Informationsverarbeitung und an Lernvorgängen beteiligt. Die gebogene Gestaltung ist auf die entwicklungsgeschichtliche Expansion der Hemisphären zurückzuführen, die auch zur Überlagerung der Inselrinde geführt hat.

Das limbische System besteht aus den Corpora mamillaria, die an der Hirnbasis als "kleine Brüste" sichtbar sind, dem Fornix (Gewölbe), dem Hippocampus (Seepferdchen), dem Corpus amygdaloideum (Mandelkern) und den benachbarten kortikalen Bereichen (Gyrus cinguli, Gyrus parahippocampalis). Die Nuclei anterioventrales des Hypothalamus gehören ebenso zum limbischen System.

Der C-förmige Fornix beginnt mit seiner Pars tecta vorne-unten an den Corpora mamillaria, geht nach oben in die Pars libera über (beide zusammen bilden die Columna fornicis), windet sich um die Foramina interventricularia und zieht unterhalb des Balkens bzw. dem Septum pellucidum (Trennwand zwischen den Seitenventrikeln) als Corpus fornicis nach hinten, wobei sich die beiden Fornices zunehmend voneinander trennen und über die dreieckige Commissura fornicis bis zum Splenium des Balkens verbunden bleiben. Der absteigenden Teil, das Crus fornicis, lagert sich auf dem Weg nach unten in den Temporallappen dem Pes hippocampi (Fuß des Hippocampus) und dem Gyrus dentatus (gezahnte Windung) an. Seitlich wölbt sich der Hippocampus in den Seitenventrikel vor und schließt dort mit dem Calcar avis (eine vogelkrallenartige Formation) das Trigonum collaterale ein. Dem Fuß des Hippocampus sitzt rostral der Mandelkern auf.

Die bilaterale Schädigung des Hippocampus z.B. im Rahmen dementieller Hirnerkrankungen kann zum Verlust der Fähigkeit führen, Neues zu erlernen, d.h. Informationen vom Kurzzeit- ins Langzeitgedächtnis zu überführen. Die vor dem Schadensereignis gespeicherten Inhalte bleiben dabei meist erhalten.


Versuchen Sie an dieser linken Hemisphäre den Fornix mit seinen Teilen, das Cingulum und den Gyrus parahippocampalis zu finden! Benennen Sie die benachbarten Strukturen, die noch zu sehen sind!

 
Beschriftung und Lösungen

 


Auf dem folgenden Foto sind große Teile der rechten Hemisphäre entfernt, so dass der Blick auf die Seitenventrikel frei wird. Welche Strukturen des extrapyramidal-motorischen und des limbischen Systems erkennen Sie?

 
Beschriftung und Lösungen

 

QuellenBearbeiten

  1. Koenigs M et al. “Damage to the prefrontal cortex increases utilitarian moral judgements”. Nature, [Epub] Mar 21 2007. DOI:10.1038/nature05631. PMID 17377536
  2. Friederici AD et al. “Role of the corpus callosum in speech comprehension: interfacing syntax and prosody”. Neuron, 53(1):135-45, Jan 4 2007. PMID 17196536


VentrikelsystemBearbeiten

VentrikelsystemBearbeiten

Das Ventrikelsystem besteht aus vier Ventrikeln. Die zwei Ventriculi laterales, die Seitenventrikel, verlaufen bogenförmig vom Frontal- in den Temporrallappen und bilden jeweils ein Cornu frontale (Stirnhorn) und ein Cornu temporale (Schläfenhorn). Im hinteren Anteil ist der Seitenventrikel zum Cornu occipitale ausgezogen. Das Innenrelief wird in der frontalen Pars centralis vom lateral liegenden Nucleus caudatus geprägt, im Unterhorn wölbt sich der Hippocampus in den Ventrikel vor. Im Hinterhorn ist medial der Calcar avis zu erkennen, der mit dem Hippocampus das Trigonum collaterale einschließt. Die Embryonalentwicklung des Prosencephalons ist für die bogenförmige Gestalt der Seitenventrikel verantwortlich.

Der Plexus choroideus, ein Liquor sezernierendes Gefäßkonvolut, verläuft vom Boden der Pars centralis zum Dach des Unterhorns. Weder im Vorder- noch im Hinterhorn befinden sich Teile des Plexus.

Der dritte Ventrikel liegt zwischen den Kerngebieten des Zwischenhirns (Thalamus, Hypothalamus) und kommuniziert über die Foramina interventricularia monroi mit den Seitenventrikeln und setzt sich nach unten in den Aquaeductus cerebri sylvii (Wasserführung) fort, das die Verbindung zum vierten Ventrikel herstellt. Die beiden Thalami berühren sich durch den dritten Ventrikel hindurch und bilden die Adhaesio interthalamica, die lediglich eine Berührungsstelle, auf keinen Fall aber eine Kommissurenbahn darstellt. Der dritte Ventrikel besitzt einige Recessus (Taschen), dazu gehören vorne der Recessus infundibuli über dem Hypophysenstil, der Recessus supraopticus über dem Chiasma opticum und hinten der Recessus pinealis und suprapinealis. Am Dach des dritten Ventrikels befindet sich ebenfalls ein kleiner Teil des Plexus choroideus.

Der Aquaeductus cerebri sylvii, auch Aquaeductus mesencephali genannt, verläuft durch das Mittelhirn und mündet in den rhombusförmigen vierten Ventrikel zwischen Kleinhirn und Stammhirn, der den Liquor durch eine medio-kaudal unter dem Kleinhirn gelegene (Foramen mediana magendii) und zwei laterale Öffnungen (Foramina laterales luschkae) in den Subarachnoidalraum entlässt. An seinem Dach trägt der Ventriculus quartus ebenfalls einen Plexus choroideus, nach unten setzt sich der Ventrikel in den Canalis centralis des Rückenmarks fort.

Die Seitenventrikel haben Sie bereits von beiden Seiten des Striatums gesehen. Blättern Sie zurück und schauen Sie sich die Gestaltung dieser Liquorräume noch einmal an.


Im folgenden Bild blicken Sie auf den Ventriculus tertius. Suchen Sie sich den Plexus choroideus, die Recessus und die Verbindungen zu den anderen Ventrikeln!

 
Beschriftung und Lösungen.

 

ZwischenhirnBearbeiten

Das Diencephalon (Zwischenhirn) besteht aus vier Teilen:

  • Thalamus (oben)
  • Hypothalamus (unten Mitte)
  • Subthalamus (seitlich des Hypothalamus)
  • Epithalamus.

Die Seitenwand des dritten Ventrikels wird hinten vom Thalamus („Schlafgemach, Kammer“) gebildet und vorne-unten vom Hypothalamus. Der beidseitig vorhandene Thalamus berührt in der Mitte des 3. Ventrikels als Adhaesio interthalamica, was jedoch keineswegs eine Kommissurenbahn darstellt. Verbindungen bestehen nach unten zum Mittelhirn und nach vorne-seitlich zu den Hemisphären. Der Thalamus ist das "Tor zum Bewusstsein", hier treffen alle afferenten Signale aus dem Körper und den Sinnesorganen ein, werden verarbeitet (Input von anderen Zentren an die unspezifischen Thalamuskerne) und das für den Organismus augenblicklich relevante wird herausgefiltert und an den Cortex geleitet (spezifische Thalamuskerne), um ins Bewusstsein zu dringen.

Von dorsal gesehen findet man auf dem Thalamus die Taenia choroidea, an der der Plexus choroideus des Seitenventrikels befestigt ist und lateral davon die Stria terminalis. Beide schließen die Lamina affixa ein, die gleichzeitig die kleine Kontaktfläche zwischen Thalamus-Oberseite und dem Boden der Pars centralis des Seitenventrikels bildet. An die Stria terminalis (unter der die Vena thalamostriata superior liegt) schließt sich im Seitenventrikel lateral der Nucleus caudatus an.

Unter der Stria terminalis (Dorsalansicht des Thalamus) befindet sich das Pulvinar thalami, über das die Gefäße in der Tela choroidea ventriculi tertii von medial zum Plexus des Seitenventrikels ziehen, und über die der Fornix drüberläuft.

Der Metathalamus (Nach-Thalamus) besteht aus dem Corpus geniculatum mediale und laterale (medialer und lateraler Kniehöcker), die unten am Pulvinar befestigt sind. Schaut man von hinten-unten auf den Thalamus-Stammhirn-Komplex, so erkennt man die Fortsetzung des jeweiligen Colliculus inferior (Mittelhirn) über das Brachium colliculi inferioris in das gleichseitige Corpus geniculatum mediale. Diese Strukturen bilden einen Teil der Hörbahn. Die akustischen Information werden dabei über den Lemniscus lateralis, den Colliculus inferior und das Brachium zum medialen Kniehöcker geleitet, wo die Neurone auf die Radiatio acustica umgeschaltet werden, die zum auditorischen Kortex im Temporallappen führt. Die Colliculi inferiores bilden akustische Reflexzentren.

Das Corpus geniculatum laterale gehört zur Sehbahn. Hier werden die Informationen aus dem Tractus opticus auf die Radiatio optica umgeschaltet, die zur primären Sehrinde im Okzipitalpol führt. Einige Fasern ziehen ohne Umschaltung durch den seitliche Kniehöcker über das Brachium colliculi superioris zum Colliculus superior und zum Nucleus pretectalis (Mittelhirn). Die Colliculi superiores fungieren als optische Reflexzentren. Alle Colliculi zusammen bilden die Lamina quadrigemina (Vierhügelplatte) bzw. das Tectum mesencephali (Mittelhirndach).

Die Grenze zum Hypothalamus ist im Ventrikel durch den Sulcus hypothalamicus markiert. Der Hypothalamus mit seinen zahlreichen Kernen steuert nerval und hormonell (über die Adenohypophyse) zahlreiche Körperfunktionen wie Körpertemperatur, Blutdruck, Osmolarität, Nahrungs- und Wasseraufnahme, sowie das Sexualverhalten. Von den Nuclei paraventricularis und dem Nucleus supraopticus ziehen Axone in die Neurohypophyse und sezernieren dort ADH und Oxytocin ins Kapillarblut.

Dem Ballismus (werfende, schleudernde, großamplitudige Bewegungen) können Störungen im Nucleus subthalamicus zugeordnet werden, der an der Extrapyramidalmotorik beteiligt ist.


In diesem Bild können sie sich die Lagebeziehungen von Thalamus, Hypothalamus und umgebenden Strukturen noch einmal anschauen!

 
Beschriftung und Lösungen.

 


Hier sind Thalamus und Hirnstamm von hinten zu sehen.

 
Beschriftung und Lösungen.

 


In diesem uns schon bekannten Foto sind der Plexus choroideus und einiges mehr zwar entfernt, aber versuchen sie trotzdem die ursprüngliche Lage der folgenden Elemente auszumachen. Von dorso-medial nach rostral-lateral sind dies das Pulvinar thalami (darüber theoretisch die Tela choroidea ventriculi tertii und darüber der entfernte Fornix mit seiner Kommissur), die Taenia choroidea mit dem aberranten Plexus choroideus, die Lamina affixa, die Stria terminalis und lateral davon der Nucleus caudatus.

 
Beschriftung und Lösungen.

 


Im Coronarschnitt sind die Lagebeziehungen vielleicht am besten zu erkennen:

 
Überblick.
 
Beschriftung und Lösungen.

 


Anhand dieses Fotos mit Blick von hinten-unten auf Thalamus und Stammhirn können Sie sich die Verschaltungen zwischen Vierhügelplatte (Mittelhirn) und Metathalamus (Zwischenhirn) klar machen.

 
Beschriftung und Lösungen.

 

HirnstammBearbeiten

Der Hirnstamm ist nicht ganz einfach zu verstehen, hier sollte man sich nicht verunsichern lassen. Ein besseres Verständnis für seine Topographie und Funktion bekommt man, wenn man sich etwas näher mit der Embryologie (Grund- und Flügelplatte), den einzelnen Hirnnerven und ihren Kerngebieten (diese werden im nächsten Kapitel ausführlicher vorgestellt) und dem Aufbau der Leitungsbahnen (Hörbahn, Sehbahn und Rückenmarksbahnen) beschäftigt.

Der HirnstammBearbeiten

Der Hirnstamm liegt zwischen Diencephalon (Thalamus) und Medulla spinalis. Er besteht aus dem Mesencephalon (Mittelhirn), dem Pons (der Brücke)[lateinisch: pons, Genitiv:pontis ist maskulin!] und der Medulla oblongata (verlängertes Mark). Das Tegmentum des Stammhirns ist gleichzeitig der Boden des Ventriculus quartus.

Der Hirnstamm besteht vorwiegend aus auf- und absteigenden Bahnen, die an verschiedenen Stellen umgeschaltet werden, aus Kerngebieten und Arealen mit wichtigen Funktionen für den Gesamtorganismus (Medulla oblongata) und den Kernen und intramedullären Fasern der Hirnnerven.

Das MittelhirnBearbeiten

Die folgenden Beschreibungen beziehen sich auf die Schnittebene durch die Colliculi superiores.

Das Mittelhirn besteht aus drei Schichten. Rostral liegen die beiden mächtigen Crura cerebri (Großhirnschenkel). Diese enthalten die absteigenden Bahnen der Capsula interna: Medial die Fibrae frontopontinae, lateral die Fibrae parietopontinae und temperopontinae und dazwischen als größter Anteil die Fibrae corticospinales (Pyramidenbahn) und die Fibrae corticonuclearis (Rinden-Hirnnervenkern-Fasern). Hinter diesen Bahnen schließen sich flächig die Pars reticularis und die dopaminreiche Pars compacta der Substantia nigra (schwarze Substanz) an, die an der Extrapyramidalmotorik beteiligt ist. Die schwarze Substanz ist afferent mit dem Striatum (und darüber mit dem praecentralen Kortex) und efferent mit dem Vorderhorn des Rückenmarks und dem Thalamus verbunden.

Zwischen den Großhirnschenkeln in der Fossa interpeduncularis (Grube zwischen den Hirnschenkeln) tritt der Nervus oculomotorius (Augenmotoriknerv, CN. III) an die Oberfläche. Dessen Fila radicularia nervi oculomotorii ziehen mittig durch das Tegmentum mesencephali (Mittelhirnhaube), der zweiten und dicksten Schicht des Mittelhirns, zu ihren motorischen Kerngebieten, dem Nucleus nervi oculomotorii (III) und dem Nucleus accessorii nervi oculomotorii (Edinger-Westphal-Kern)(III), die beide vor dem Aqueducus mesencephali, genauer vor der Substantia grisea centralis (dem periaqueductalen Grau) liegen. Dabei durchbrechen die Fasern den Fasciculus longitudinalis medialis, der vor diesen Kernen liegt. Kaudal der Okulomotoriuskerne etwa auf Höhe der Colliculi inferiores liegt der Kern des Nervus trochlearis (CN. IV), der das Stammhirn am Übergang vom Mittelhirn zur Brücke hinten verlässt.

Seitlich (zum Teil auch überlappend) von den Okulomotorius-Fasern liegt der Nucleus ruber (roter Kern), der seine Farbe vom hohen Eisengehalt seiner Perikaryen hat. Der Nucleus ruber erhält Zuflüsse aus dem Kleinhirn und projiziert als Teil des extrapyramidalmotorischen Systems in den Thalamus und ins Rückenmark (Vorderhorn) und beeinflusst Muskeltonus und Körperhaltung.

Lateral neben dem roten Kern liegt der Lemniscus medialis (mediale Schleife), der die epikritischen (Berührung, oberflächlicher Druck, Vibration, Lagesinn) und propriozeptiven (Tiefensensibilität) Informationen aus dem Nucleus gracilis (untere Extremität) und dem Nucleus cuneatus (obere Extremität) in den Thalamus leitet, die ihren Input wiederum aus den Hinterstrangbahnen (Fasciculus gracilis und Fasciculus cuneatus) des Rückenmarks erhalten.

Seitlich-posterior der medialen Schleife folgen der Tractus spinothalamicus (bewußte protopathische Wahrnehmung) und das Corpus geniculatum mediale, der zur Hörbahn gehört.

Weiter hinten, lateral der Okulomotoriuskerne bzw. des periaquaduktalen Graus findet man dann noch den obersten der drei Trigeminuskerne, den Nucleus mesencephalicus nervi trigemini, der propriozeptiv die Muskelspindeln der Kau- und vorderen Mundbodenmuskulatur innerviert.

Die Crura cerebri werden mit dem Tegmentum mesencephali auch zu den Pedunculi cerebri (Großhirnstiele) zusammengefasst.

Hinter dem Aquädukt folgt schließlich die dritte Schicht des Mittelhirns, das Tectum mesencephali (Mittelhirndach) bzw. die Lamina quadrigemina (Vierhügelplatte).

Die Colliculi superiores (oberen Hügel) fungieren beim Menschen als optische Reflexzentren, die z.B. die Augenbewegungen auf Kopfbewegungen (Sakkaden!), Körperhaltung, optische und akustische Reize und auf die Interessenslage abstimmen. Die oberen Hügel erhalten Zuflüsse aus dem lateralen Kniehöcker (Sehbahn), aus dem Kortex (Tractus corticotectalis), aus dem Rückenmark (Tractus spinotectalis) und den Colliculi inferiores. Efferent sind die oberen Hügel mit den Kernen der okulomotorischen Hirnnerven (III, IV, VI), der Formatio reticularis und dem Rückenmark verbunden.

Die Colliculi inferiores sind ein Teil der Hörbahn. Die Fasern verlaufen zum größeren Teil gekreuzt, zum Teil auch ungekreuzt, so dass die einzelnen Stationen meist Zuflüsse aus beiden Ohren erhalten.

Im Einzelnen werden die akustischen Informationen aus dem Ganglion spirale der Cochlea (Schnecke) über den Nervus vestibulocochlearis (VIII) in den Nucleus cochlearis anterior (tiefe Töne aus der apikale Schnecke) und Nucleus cochlearis posterior (hohe Töne aus der basalen Schnecke) der Medulla oblongata geleitet. Die Fasern des Nucleus cochlearis anterior kreuzen größtenteils im Corpus trapezoideum, die des Nucleus cochlearis posterior oberflächlich in der Bodenplatte der Rautengrube zur Gegenseite und kommunizieren dort mit dem oberen Olivenkern. Von dort ziehen die Fasern dann über die Lemnisci laterales (laterale Schleife) durch die Brücke nach oben zu den tonotop organisierten Colliculi inferiores, die auch Rückprojektionen vom auditorischen Kortex erhalten. Die Afferenzen aus dem Lemniscus lateralis werden von den Colliculi inferiores über die Brachii colliculi inferiores zum medialen Kniehöcker geleitet und von den auditorischen Thalamuskernen in die primäre Hörrinde (Gyri temporales transversi) projiziert.

In der hinteren Mittelhirnhaube liegt außerdem ein Teil der Formatio reticularis, ein System diffus eingestreuter Zellen, das die Bewußtseinslage kontrolliert.

Der Untergang der dopaminergen Neurone in der Substantia nigra führt zum Morbus Parkinson.


Während der Tractus rubrospinalis v.a. die Beuger aktiviert, stimuliert der Tractus reticulospinalis vorwiegend die Extensoren. Die Beugeimpulse überwiegen dabei etwas die Streckimpulse. Da der Nucleus ruber höher angesiedelt ist (Mittelhirn, Höhe Colliculi superiores, oberhalb der Tentoriumkante) als das retikuläre System (Pons und Medulla, unterhalb der Incisura tentorii) kommt es bei Hirnschäden und Hirndruck zur folgenden Abfolge neurologischer Symptome, die auf die Schwere des Schadens rückschließen lassen:
  1. Koma, aber noch keine Spastik (am günstigsten)
  2. Höhere extrapyramidalmotorische Hirnzentren ausgefallen -> Enthemmung des Tractus rubrospinalis -> Beugespastik
  3. Abklemmung des Mittelhirns an der Tentoriumkante -> Ausfall des Tractus rubrospinalis -> Überwiegen des Tractus reticulospinalis -> Streckkrämpfe (Mittelhirnsyndrom, sehr ungünstig!)

Die BrückeBearbeiten

Die Brücke besteht aus der ventral gelegenen Basis (Pars ventralis pontis) und dem Tegmentum pontis (Pars posterior pontis, Brückenhaube). Die im Querschnitt sichtbare Verbindungslinie beider Hälften (Raphe) besteht vorwiegend aus kreuzenden Nervenfasern.

An der Basis erkennt man zwei Vorwölbungen, die durch den Tractus pyramidalis gebildet werden und dazwischen einer Rinne, der Sulcus basilaris, in dem die Arteria basilaris zum Circulus arteriosus WILLISII läuft.

Der anteriore Brückenanteil enthält neben den Fibrae corticospinales die Fibrae corticopontinae und die Fibrae corticonuclearis, die zusammen als Fibrae pontis longitudinalis zusammengefasst werden. Daneben finden sich als Umschaltstationen von Großhirn und Kleinhirn die locker eingestreuten Nuclei pontis, die über die Fibrae transversae pontis mit der Gegenseite und über die anfanfänglich parallel laufenden Fibrae pontocerebellaris mit dem kontralateralen Kleinhirn verbunden sind, das sie über die Pedunculi cerebellaris medii erreichen (D.h. das rechte Großhirn arbeitet vorwiegend mit dem linken Kleinhirn zusammen und umgekehrt).

Die Pars posterior pontis bzw. das Tegmentum pontis (Brückenhaube) bildet den Abschluss nach hinten und den oberen Anteil des Bodens vom 4. Ventrikels bzw. der Fossa rhomboidea (Rautengrube).

Die Brückenhaube beginnt medial mit dem Corpus trapezoideum, welches aus Kreuzungen der Hörbahnfasern (Nucleus cochlearis anterior) besteht, die nach links und rechts die Nuclei corporis trapezoidei (Anfangsteil des Lemniscus laterale) und die Nuclei olivaris superior verbinden. Zwischen diesen Kernen hinter dem Trapezkörper befindet sich medial auf jeder Seite der Lemniscus medialis (<- Gracilis/Cuneatus <- Hinterstrangbahn) und dahinter der kleinere Tractus tegmentalis spinalis.

Im hinteren Teil des Tegmentums befinden sich zahlreiche Hirnnervenkerne, deren somato-motorischen Anteile eher medial und deren somato-afferenten Anteile eher lateral liegen, dazwischen befinden sich die viszeroefferenten und -afferenten Kerne. Dieser Gliederung entspricht der des Rückenmarks in Grundplatte und Flügelplatte und ist in dieser Höhe quasi "hinten aufgeklappt", so dass die posterioren Anteile seitlich und die anterioren Anteile medial zum Liegen kommen. In der Brücke befinden sich als Ursprungskerne des Trillingsnervs der Nucleus motorius nervi trigemini (V), der kaudale Anteil des Nucleus mesencephalicus nervi trigemini (V), der Nucleus pontinus nervi trigemini (V, klinisch: Nucleus sensorius principalis nervi trigemini) und der obere Teil des Nucleus spinalis nervi trigemini (V). Medial davon befinden sich der Nucleus nervi facialis (VII), der Nucleus nervi abducentis (VI) und lateral-hinten die Nuclei vestibularis (VIII). Die Fasern des Fazialis müssen erst nach hinten um den Abduzenskern herumziehen (inneres Fazialisknie), bevor sie wieder nach vorne laufen. Von posterior außen ist diese Stelle als Colliculus facialis in der Rautengrube sichtbar. In der Mitte der seitlichen Brücke tritt der Nervus trigeminus (V) an die Oberfläche, am unteren Brückenanteil treten der Nervus abducens (VI) und im Kleinhirnbrückenwinkel der Nervus facialis (VII) und der Nervus vestibulochochlearis (VIII) aus.

Von den Nuclei nervi abducentis (VI) ziehen efferente Fasern über das mediale Längsbündel ins Mittelhirn zu den Okulomotoriuskernen der Gegenseite, die dazu dienen die Augenbewegungen zu synchronisieren. Ein Blick nach links mit Auswärtsbewegung des linken Auges nach temporal (N. abduzens links) wird so sinnvollerweise von einer Einwärtsbewegung des rechten Auges nach medial (N. oculomotorius rechts) begleitet.

Oben in der Rautengrube findet sich lateral noch der Locus caeruleus (blaue Stelle). In der hinteren Brückenhaube liegt außerdem ein Teil der Formatio reticularis.

Hinten an der Brücke über den seitlichen Öffnungen des vierten Ventrikels setzen die Pedunculi cerebelli (Kleinhirnstiele) an, über die die Brücke mit dem Kleinhirn verbunden ist.

Eine Läsion des medialen Längsbündels ist z.B. bei der multiplen Sklerose möglich und führt zum klinischen Bild der internucleären Opthalmoplegie. Symptome sind Doppelbilder, ein dissoziierter Nystagmus, eine fehlende Einwärtsdrehung des rechten Augens beim Blick nach links und umgekehrt bei funktionierender Konvergenz.

Medulla oblongataBearbeiten

Die Medulla oblongata enthält einige wichtige Reflexzentren, die für die Schutzreflexe (Husten, Niesen, Schluckreflex, Erbrechen) und vegetative Funktionen wie Atmung und Kreislaufregulation verantwortlich sind.

Äußere Gestalt

Auf der anterioren Fläche des verlängerten Marks erkennt man die Fissura mediana anterior und links und rechts davon die Vorwölbung der Pyramidenbahn, die Pyramis medullae oblongatae (Pyramide). Deren Fasern kreuzen zu 70-90% kaudal in der Decussatio pyramidum, die auch den Übergang in die Medulla spinalis definiert, zur Gegenseite. Seitlich folgen die Oliven, die nach vorne durch den Sulcus anterolateralis und hinten durch den Sulcus retroolivaris begrenzt werden. Blickt man von hinten auf den Hirnstamm so sieht man von medial nach lateral den Sulcus medianus posterior, den Fasciculus gracilis, der sich nach oben in das Tuberculum gracile (Nucleus gracilis) fortsetzt, den Sulcus intermedius posterior und den Fasciculus cuneatus, der sich ebenfalls nach oben in das Tuberculum cuneatum (Nucleus cuneatus) fortsetzt, wo die beiden Hinterstränge auf den Lemniscus medialis umgeschaltet werden.

Der Sulcus medianus posterior wird nach oben durch den Obex (Riegel) unterbrochen, an dem sich der Zentralkanal zum vierten Ventrikel hin öffnet. Dessen Boden wird als Fossa rhomboidea (Rautengrube) bezeichnet, ihr unteres Drittel wird vom oberen Drittel des Tegmentum der Medulla oblongata gebildet. Von oben nach unten erkennt man in der Bodenplatte neben dem Sulcus medianus posterior die Eminentia medialis (mediale Erhebung) und den Colliculus facialis (kranial von diesem liegt der Locus caeruleus (blaue Stelle)), die alle zur Brücke gehören. Lateral davon verläuft der beim Erwachsenen kaum noch zu erkennende Sulcus limitans, der die Grenze zwischen Grundplatte (motorische Kerne) und Flügelplatte (afferente Kerne) markiert und Richtung Obex zusammenläuft. Fast waagerecht unter den Kleinhirnsstielen verlaufen die markhaltigen Striae medullaris (Markstreifen) vom Sulcus medianus - aus dem Olivensystem kommend - über die Area vestibularis hinweg zu den Pedunculi cerebellaris inferior. Unterhalb der Markstreifen Richtung Obex befindet sich das Trigonum nervi hypoglossi, das Trigonum nervi vagi und die Area postrema (das Brechzentrum).

Innerer Aufbau auf Höhe des Obex

Entlang der Mittellinie der Medulla befindet sich vorne die Pyramidenbahn, dahinter der Lemniscus medialis, dahinter der Fasciculus longitudinals medialis und dahinter (von posterior außen als Trigonum nervi hypoglossi zu sehen) der Nucleus nervi hypoglossi. An diesen schließt sich lateral der Nucleus posterior nervi vagi an, von außen als Trigonum nervi vagi zu erkennen, gefolgt von den Nuclei tractus solitarii (mit dem Tractus solitarius im Zentrum der Kerngruppe) und ganz lateral dem Tuberculum cuneatus, das ebenfalls von außen zu sehen ist. Im anterioren Teil des Medulla hinter der Pyramidenbahn und lateral vom medialen Lemniscus findet man den Nucleus olivaris principalis (Olivenkern) mit dem kleinen Nucleus olivaris accessorius medialis. Hinter dem Olivenkern befinden sich von medial nach lateral Anteile der Formatio reticularis und der Nucleus ambiguus, dessen Fasern sich je nach Höhe den Hirnnerven IX, X und XI anschließen, um die Rachen-, Kehlkopf- und Kopfwendermuskeln motorisch zu innervieren. In der Seitenwand liegen dann noch der Tractus spinothalamicus (protopathische Schmerz-Temperatur-Bahn) (vorm Austritt von IX, X, IX im Sulcus retroolivaris) und der Nucleus et tractus spinalis nervi trigemini (hinterm Austritt von IX, X, IX).

Am Übergang vom verlängerten Mark zur Brücke unterhalb der Nuclei vestibularis befinden sich die Nuclei cochlearis, beide sind von posterior als Area vestibularis und Area auditoria zu erkennen. Medial davon liegen der Nucleus salivatorius inferior und der Nucleus salivatorius superior, die für die parasympathische Innervation der Speicheldrüsen und Tränendrüse zuständig sind.

Aus der Medulla treten aus: Der Nervus glossopharyngeus (IX), der Nervus vagus (X) und die Radices craniales des Nervus accessorius (XI) im Sulcus retroolivaris und der Nervus hypoglossus (XII) im Sulcus anterolateralis.

{{Nei Eine Ischämie der dorsolateralen Medulla oblongata durch Verschluss der A. inferior posterior cerebelli (PICA) oder der A. vertebralis ist die Ursache des Wallenberg-Syndroms. Klinik: Ipsilateral Horner-Syndrom (Sympathikus), dissoziierte Sensibilitätsstörung im Gesicht (Ausfall der protopathischen Schmerz- und Temperaturempfindung, Nucleus spinalis nervi trigemini), Gaumensegelparese (Nucleus ambiguus), Hemiataxie (Tractus spinocerebellaris anterior). Kontralateral dissoziierte Sensibilitätsstörung des Körpers (Ausfall von Schmerz- und Temperaturempfindung, Tractus spinothalamicus lateralis).


Identifizieren Sie die Anteile des Hirnstamms!

 
Beschriftung und Lösungen

 


Welche Strukturen des Hirnstamms können Sie hier erkennen?

 
Beschriftung und Lösungen

 


Suchen sie sich das Mittelhirn! Welche drei charakteristische Strukturen können Sie erkennen?

 
Beschriftung und Lösungen

 


Hier sehen Sie den Hirnstamm von vorne. Machen Sie sich mit den Strukturen vertraut!

 
Beschriftung und Lösungen

 


Hier ist das Ganze etwas stärker aufgeklappt um die Pedunculi cerebri sichtbar zu machen:

 
Beschriftung und Lösungen.

 


Hirnstamm (und Thalamus) noch einmal von dorsal.

 
Beschriftung und Lösungen.

 


Der untere Hirnstamm mit der Fossa rhomboidea:

 
Beschriftung und Lösungen.

 

HirnnervenBearbeiten

Im Folgenden finden Sie eine Übersicht über die Lokalisation (Höhe und Anordnung in der Grund- und Flügelplatte) und allgemeine Funktion (Leitungsrichtung, Art des Signals) der Hirnnervenkerne, von deren Topographie Sie bereits im Kapitel Stammhirn etwas gehört haben. Danach werden die Hirnnerven kurz vorgestellt (Austrittsstelle, Ursprungskerne und Innervationsgebiete) und nachfolgend können Sie sich die Verschaltungen ausgehend von den Hinnervenkernen anschauen.

Überblick über die HirnnervenkerneBearbeiten

Einordnung der HN. 0, I und II nach der Art des geleiteten Signals:

Signal ASE SVE AVE AVA SVA ASA SSA
Etage
Telencephalon 0
I
Diencephalon II

Übersicht über die Hirnnervenkerne des Stammhirns mit Lokalisation und nach der Art des geleiteten Signals:

Grundplatte Flügelplatte
Signal ASE SVE AVE AVA SVA ASA SSA
Etage
Mesencephalon Nucl. n. oculomotorii III Nucl. accessorius n. oculomotorii III Nucl. mesencephalicus n. trigemini V
Nucl. n. trochlearis IV
Pons
Nucleus motorius n. trigemini V Nucl. principalis n. trigemini V
Nucl. n. abducentis VI Nucl. spinalis n. trigemini V Nuclei vestibulares VIII
Nucl. n. facialis VII
Nucl. salivatorius superior VII Nuclei vestibularis et cochleares VIII
Medulla oblongata Nucl. ambiguus IX Nucl. salivatorius inferior IX Nuclei tractus solitarii Nuclei tractus solitarii
Obex Nucl. n. hypoglossi XII Nucl. ambiguus X Nucl. dorsalis n. vagi X Nuclei vestibularis VIII
Medulla oblongata Nucl. ambiguus XI
Nucl. n. accessorii XI
Medulla spinalis

ReizleitungsphysiologieBearbeiten

Efferenzen:

  • ASE: allgemein somatoefferent - Motorische Innervation der Skelettmuskulatur (Myotome) - III, IV, VI, XI, XII
  • SVE: speziell viszeroefferent - Motorische Innervation der Skelettmuskulatur (Branchialbögen) - V, VII, IX, X, XI
  • AVE: allgemein viszeroefferent - Motorische Innervation der glatten Muskulatur (Eingeweide) - III, VII, IX, X

Afferenzen:

  • AVA: allgemein viszeroafferent - Sensible Innervation der glatten Muskulatur (Eingeweide) - IX, X
  • SVA: speziell viszeroafferent - Sensorische Innervation der Skelettmuskulatur (Branchialbögen) / Schmecken, Riechen - 0, I, VII, IX, X
  • ASA: allgemein somatoafferent - Sensible Innervation der Skelettmuskulatur (Myotome), Haut, Gelenke - V, VII, IX, X
  • SSA: speziell somatoafferent - Optische, akustische und vestibuläre Sensorik - II, VIII


Bei den sensiblen Afferenzen lassen sich verschiedenen Sinnesqualitäten unterscheiden, die über verschiedene Rezeptoren erfasst, über separate Fasern geleitet und von separaten Nervenzellgruppen bzw. Kerngebieten verarbeitet werden:

Epikritik oder Gnostik: Epikritik ist die oberflächliche und bewußte Feinwahrnehmung. Diese umfasst die Registrierung von oberflächlichem Druck (Merkel-Tastscheiben), Berührungsempfindung und 2-Punkte-Diskrimination (Meissner-Tastkörperchen), den bewußten Bewegungs-, Stellungs- und Kraftsinn (Muskelspindeln, Golgi-Sehnenorgane, Gelenksensoren) sowie das Vibrationsempfinden (Vater-Pacini-Lamellenkörperchen) und feine Temperaturunterschiede.

Die Epikritik wird im Rückenmark z.B. in den Hinterstrangbahnen geleitet. Bei den Hirnnervenkernen ist z.B. der Nucleus principalis nervi trigemini des Nervus trigeminus auf die epikritische Wahrnehmung im Gesicht spezialisiert.

Propriozeption: Die Propriozeption oder kinästhetische Wahrnehmung ist die meist unbewußte Tiefenwahrnehmung von Lage-, Stellung und Kraft über Rezeptoren im Muskel (Muskelspindeln), Sehnen (Golgi-Sehnenorgan) und die Innervation der Gelenkkapseln (Gelenksensoren).

Bei den Hirnnervenkernen verarbeitet bspw. der Nucleus mesencephalicus nervi trigemini die propriozeptiven Afferenzen aus der Kaumuskulatur. Im Rückenmark leitet der Tractus spinocerebellaris (Kleinhirnseitenstrangbahn) die Propriozeption aus der Peripherie zum Kleinhirn.

Protopathische Wahrnehmung: Die Protopathik umfasst Reize, die auf eine Bedrohung der Vitalsphäre hindeuten können, darunter v.a. Schmerzreize (Oberflächen- und Tiefenschmerz über Nozizeptoren), Temperatur (Kälte: Krause-Körperchen, Wärme: Ruffini-Körperchen) und grobe Druckreize (Merkel-Tastscheiben).

Eine Leitung protopathischer Informationen findet man z.B. im Tractus spinothalamicus (Vorderseitenstrang des Rückenmarks). Der Nucleus spinalis nervi trigemini verarbeitet u.a. die protopathischen Informationen aus dem Gesicht.

Die HirnnervenBearbeiten

Die Hirnnerven unterscheiden sich deutlich hinsichtlich der Sinnesqualitäten, die sie leiten. Einige sind rein afferent (I, II), Hirnnerv VIII ist überwiegend afferent, andere sind rein motorisch (IV, VI, XI, XII) oder gemischt (III, V, VII, IX, X).

Embryologisch können einige Hirnnerven bestimmen Branchialbögen zugeordnet werden, dies sind:

  1. Schlundbogen: Nervus trigeminus (V)
  2. Schlundbogen: Nervus facialis (VII)
  3. Schlundbogen: Nervus glossopharyngeus (IX)
  4. Schlundbogen: N. vagus (X)

Nervus terminalis (0)Bearbeiten

Der Nervus terminalis ist ein zusätzlicher Riechnerv bei Wirbeltieren.

Nervus olfactorius (I)Bearbeiten

Der Nervus olfactorius ist der Riechnerv, ein rein afferenter Sinnesnerv. Die erste Umschaltung erfolgt in der Area prepiriformis und dem Cortex periamygdaloideus.


Eine (irreversible) Anosmie kann z.B. nach einer Virusgrippe, im Rahmen eines Morbus PARKINSON, bei einem Meningeom im Bereich der Riechnerven oder nach einem SHT auftreten. Der Geruchssinn ist auch stark am Geschmackserleben beteiligt. Daher sollten die Nn. olfactorii auch bei Geschmacksstörungen mitgeprüft werden. Die Funktion der Riechnerven kann orientierend mit der Frage „Schmeckt das Essen noch?“ und der Frage, ob z.B. Seife und Kaffee noch gerochen werden, geprüft werden. Eine genaue Prüfung ist mit verschiedenen aromatischen Geruchsproben möglich. Hierbei wird jeweils ein Nasenloch zugehalten, um die Nerven einzeln zu beurteilen. Als Kontrolle dient eine Probe mit z.B. Ammoniak. Dieses reizt die sensiblen Rezeptoren des N. trigeminus (HN. V) und sollte auch bei Anosmie wahrgenommen werden können.


Nervus opticus (II)Bearbeiten

Der Nervus opticus ist der Sehnerv. Es handelt sich um einen rein afferenten Sinnesnerv, der genaugenommen einen in die Peripherie verlagerten diencephalen Hirnabschnitt mit eigener Hirnhaut darstellt. Die erst Umschaltstation ist das Corpus geniculatum laterale (Metathalamus).

Der Nervus opticus tritt gemeinsam mit der Arteria ophtalmica durch den Canalis opticus aus dem Schädel aus.

Beim Glaukom (grüner Star) herrscht ein Missverhältnis zwischen Kammerwasserproduktion und Kammerwasserabfluss mit Anstieg des Augeninnendrucks. Dieser komprimiert die kleinen Blutgefäße, die am Sehnervenkopf ins Auge eintreten und kann zur Erblindung führen.


Eine Schwellung des Sehnervenkopfes (Stauungspapille) kann auf einen erhöhten Hirndruck hinweisen.


Nervus oculomotorius (III)Bearbeiten

Austrittstelle: Fossa interpeduncularis

Kern- und Versorgungsgebiete:

  • Nucleus nervi oculomotorii (ASE) motorisch -> M. levator palpebrae superior, M. rectus superior/ medius/ inferior, M. obliquus inferior
  • Nucleus accessorius nervi oculomotorii [Edinger-Westphal] (AVE) parasympathisch -> Ganglion ciliare -> M. ciliaris, M. sphinkter pupillae

Anlagerung von:

  • Sympathischen Fasern (Plexus ophthalmicus)
  • Fasern des Nervus nasociliaris (V1)


Nervus trochlearis (IV)Bearbeiten

Austrittsstelle: Dorsal am Übergang vom Mittelhirn zur Brücke

Kern- und Versorgungsgebiete:

  • Nucleus nervi trochlearis (ASE) motorisch -> M. obliquus superior (Augenbewegung nach unten innen).


Nervus trigeminus (V)Bearbeiten

Austrittsstelle: seitlich an der Brücke

Kern- und Versorgungsgebiete:

  • Nucleus motorius nervi trigemeni (SVE) motorisch -> Kau- und Mundbodenmuskulatur
  • Nucleus mesencephalicus nervi trigemini (ASA) propriozeptiv -> Kaumuskulatur
  • Nucleus principalis nervi trigemini (ASA) epikritisch -> Gesicht, Hornhaut, Konjunktiva, Kopfinneres
  • Nucleus spinalis nervi trigemini (ASA) protopathisch -> "

Äste:

  • Nervus ophthalmicus (V1) sensibel -> Kleinhirnzelt, Stirn, Oberlid, Bindehaut, Hornhaut, Nasenrücken, vordere Nasenhöhle, Siebbeinzellen, Keilbeinhöhle.
Anlagerung: Nucleus salivatorius superior (AVE) parasympathisch -> Nervus facialis (VII) -> Nervus petrosus major -> Nervus canalis pterygoidei -> Ganglion pterygopalatinum -> N. maxillaris (V2) -> R. communicans cum nervo zygomatico -> Nervus zygomaticus (V1) -> Tränendrüse.
  • Nervus maxillaris (V2) sensibel -> Mittlere Schädelgrube (Dura mater), Nasenrachenraum (hintere Siebbeinzellen, Rachenmandel, obere und mittlere Nasenmuscheln, Keilbein- und Kieferhöhlen, Gaumen), Zähne und Zahnfleisch des Oberkiefers
Anlagerung: Nucleus salivatorius superior (AVE) parasympathisch -> Nervus facialis (VII) -> Nervus petrosus major -> Nervus canalis pterygoidei -> Ganglion pterygopalatinum -> Rami ganglionares an V2 -> Nasen- und Gaumendrüsen und über V1 (s.o.) Tränendrüse
  • Nervus mandibularis (V3)
    • motorisch -> Kaumuskulatur, M. tensor veli palatini, M. mylohyoideus, Venter anterior des M. digastricus.
    • sensibel -> Haut der Schläfe, der oberen Ohrmuschel, des Gehörgangs und des äußeren Trommelfells, der Wange und des Unterkiefers; Zähne und Zahnfleisch des Unterkiefers, Racheneingang, Dura der mittleren Schädelgrube, Mastoidzellen, die vorderen 2/3 der Zunge.
Anlagerung:
  • Nucleus salivatorius superior (AVE) parasympathisch -> N. facialis (VII) -> Chorda tympani -> Ganglion submandibulare / V3 -> Glandula submandibularis und Glandula sublingualis
  • Nucleus salivatorius inferior (AVE) parasympathisch -> Nervus glossopharyngeus (IX) -> Nervus tympanicus -> Plexus tympanicus -> Nervus petrosus minor -> Ganglion oticum -> Nervus mandibularis (V3) -> Glandula parotis


Bei der Trigeminusneuralgie kommt es zu anfallsartig auftretenden Schmerzattacken im Bereich des Versorgungsgebietes, begleitet von vegetativen Reaktionen (Tränen- und Speichelfluss). Als Ursache angenommen wird in den meisten Fällen eine Kompression des Nerven durch ein Gefäß (A. superior cerebelli).


Nervus abducens (VI)Bearbeiten

Austrittsstelle: Anterior zwischen Pons und Pyramide

Kern- und Versorgungsgebiete:

  • Nucleus nervi abducentis (ASE) motorisch -> M. rectus lateralis


Nervus facialis (VII)Bearbeiten

Austrittsstelle: Kleinhirnbrückenwinkel

Kern- und Versorgungsgebiete:

  • Nucleus nervi facialis (SVE) motorisch -> Mimische Muskulatur, Mm. auriculares, M. stapedius, Venter posterior des M. digastricus und M. stylohyoideus
  • Nucleus salivatorius superior (AVE) parasympathisch -> Nervus facialis (VII)
    • -> Nervus petrosus major -> Nervus canalis pterygoidei -> Ganglion pterygopalatinum -> N. maxillaris (V2)
      • -> Nasen- und Gaumendrüsen
      • -> Ramus communicans cum nervi zygomatico -> Nervus zygomaticus (V1) -> Tränendrüse
    • -> Chorda tympani -> Ganglion submandibulare / Nervus mandibularis (V3) -> Glandula sublingualis und submandibularis
  • Nuclei tractus solitarii (SVA) gustatorisch -> vordere 2/3 der Zunge

Anlagerung (Rami communicantes):

  • Sensible Fasern des Nervus trigeminus (V)
  • Sensible Fasern des N. vagus (R. auricularis cum n. vago) und des N. glossopharyngeus (Plexus tympanicus) -> Äußerer Gehörgang, Tympanon


Die Fasern des Stirnastes des Nervus facialis kreuzen z.T. zur Gegenseite. Daher kann der Patient mit einer zentralen Fazialisparese, z.B. im Rahmen eines Schlaganfalls, die Stirn noch Runzeln (Stimulation des Nucleus nervi facialis mit Innervation der Rami frontales von kontralateral), während dies bei einer (kompletten) peripheren Läsion, bei der alle Fasern vom Zielgebiet abgeschnitten sind, nicht mehr möglich ist. Der Mundast wird nur von einer Seite, der Gegenseite, versorgt und ist in beiden Fällen paretisch.


Nervus vestibulocochlearis (VIII)Bearbeiten

Austrittsstelle: Kleinhirnbrückenwinkel

Kern- und Versorgungsgebiete:

  • Nuclei cochleares (SSA) akustisch rezeptiv -> Corti-Organ
  • Nuclei vestibulares (SSA) vestibulär rezeptiv -> Vestibularorgan


Nervus glossopharyngeus (IX)Bearbeiten

Austrittsstelle: zwischen Olive und Tuberculum cuneatum

Kern- und Versorgungsgebiete:

  • Nucleus ambiguus (SVE) motorisch -> kraniale Pharynxmuskulatur
  • Nucleus salivatorius inferior (AVE) parasympathisch -> Nervus glossopharyngeus (IX) -> Nervus tympanicus -> Plexus tympanicus -> Nervus petrosus minor -> Ganglion oticum -> Glandula parotis
  • Nuclei tractus solitarii (SVA) gustatorisch -> hinteres Zungendrittel
  • Nucleus spinalis nervi trigemini (ASA) sensibel -> Plexus tympanicus, Tuba auditiva, kraniale Rachenschleimhaut, hinteres Zungendrittel, Sinus caroticus


Nervus vagus (X)Bearbeiten

Austrittstelle: Sulcus posterolateralis

Kern- und Versorgungsgebiete:

  • Nucleus ambiguus (SVE) motorisch -> kaudale Pharynxmuskulatur, Larynxmuskulatur
  • Nucleus dorsalis nervi vagi (AVE) viszeromotorisch -> Hals-, Brust-, Bauchorgane bis Cannon-Böhmscher Punkt
  • Nuclei tractus solitarii (AVA/SVA) sensorisch/sensibel -> Rachengeschmacksknospen, Schleimhaut der Brust- und Bauchorgane
  • Nucleus spinalis nervi trigemini (ASA) sensibel -> äußerer Gehörgang,Hirnhaut in der hinteren Schädelgrube,kleines Hautareal hinter dem Ohr


Nervus accessorius (XI)Bearbeiten

Austrittstelle: Sulcus posterolateralis (Radices craniales + Radices spinales)

Kern- und Versorgungsgebiete:

  • Nucleus ambiguus XI + Nucleus nervi accessorii (ASE) motorisch -> M. sternocleidomastoideus, M. trapezius ; (SVE) mit Vagus -> Laryngeus recurrens -> innere Kehlkopfmuskulatur


Nervus hypoglossus (XII)Bearbeiten

Austrittstelle: Sulcus anterolateralis

Kern- und Versorgungsgebiete:

  • Nucleus nervi hypoglossi (ASE) motorisch -> Zungenmuskeln (M. genioglossus, M. styloglossus, M. hyoglossus)


Projektionen der HirnnervenkerneBearbeiten

Im folgenden können Sie sich die Schaltpläne noch einmal anschauen mit den Hirnnervenkernen bzw. den Signalspezifischen Kernsäulen als Ausgangspunkt:

Grundplatte - Efferente KerngebieteBearbeiten

ASE - allgemein somatofferente KerneBearbeiten

ASE: allgemein somatoefferent - Motorische Innervation der Skelettmuskulatur (Myotome) - III, IV, VI, XII

Mittelhirn: Nucleus nervi oculomotorii (III) -> Nervus oculomotorius (III) -> M. levator palpebrae superior, M. rectus superior/ medius/ inferior, M. obliquus inferior

Mittelhirn: Nucleus nervi trochlearis (IV) -> Nervus trochlearis (IV) -> M. obliquus superior

Pons: Nucleus nervi abducentis (VI) -> Nervus abducens (VI) -> M. rectus lateralis

Medulla oblongata: Nucleus nervi hypoglossi (XII) -> Nervus hypoglossus (XII) -> Zungenmuskeln (M. genioglossus, M. styloglossus, M. hyoglossus)

SVE - speziell viszeroefferente KerneBearbeiten

Motorische Innervation der Skelettmuskulatur (Branchialbögen) - V, VII, IX, X, XI

Pons: Nucleus motorius n. trigemini V -> Nervus trigeminus (V) -> Nervus mandibularis (V3) -> Kaumuskulatur, M. tensor veli palatini, M. mylohyoideus, Venter anterior des M. digastricus

Pons: Nucleus nervi facialis VII -> Nervus facialis (VII) -> Mimische Muskulatur, Mm. auriculares, M. stapedius, Venter posterior des M. digastricus und M. stylohyoideus

Medulla oblongata: Nucleus ambiguus IX -> Nervus glossopharyngeus (IX) -> kraniale Pharynxmuskulatur

Medulla oblongata: Nucleus ambiguus X -> Nervus vagus (X) -> kaudale Pharynxmuskulatur, Larynxmuskulatur

Medulla oblongata - Rückenmark: : Nucleus ambiguus XI und Nucleus nervi accessorii XI -> Nervus accessorius (XI) -> M. sternocleidomastoideus, M. trapezius

AVE - allgemein viszeroefferente KerneBearbeiten

AVE: allgemein viszeroefferent - Parasympathische viszeromotorische Innervation der glatten Muskulatur (Eingeweide, Blutgefäße) - III, VII, IX, X

Mittelhirn: Nucleus accessorii nervi oculomotorii III [Edinger-Westphal] -> Nervus oculomotorius (III) -> Ganglion ciliare -> M. ciliaris, M. sphinkter pupillae

Pons: Nucleus salivatorius superior VII -> Nervus facialis (VII)

  • -> Nervus petrosus major -> Nervus canalis pterygoidei -> Ganglion pterygopalatinum -> Rami ganglionares an Nervus maxillaris (V2) -> Nasen- und Gaumendrüsen, Tränendrüse
  • -> Chorda tympani -> Ganglion submandibulare / V3 -> Glandula submandibularis und Glandula sublingualis

Medulla oblongata: Nucleus salivatorius inferior IX -> Nervus glossopharyngeus (IX) -> Nervus tympanicus -> Plexus tympanicus -> Nervus petrosus minor -> Ganglion oticum -> Nervus mandibularis (V3) -> Glandula parotis

Medulla oblongata: Nucleus dorsalis nervi vagi X -> Nervus vagus (X) -> Hals-, Brust-, Bauchorgane bis Cannon-Böhmscher Punkt

Flügelplatte - Afferente KerngebieteBearbeiten

SVA / AVA - allgemein und speziell viszeroafferente KerneBearbeiten

AVA: allgemein viszeroafferent - Sensible Innervation der glatten Muskulatur (Eingeweide) - IX, X

SVA: speziell viszeroafferent - Sensorische Innervation der Skelettmuskulatur (Branchialbögen) / Schmecken, Riechen - I, VII, IX, X

Medulla oblongata: Nuclei tractus solitarii

  • -> Nervus facialis (VII) gustatorisch (SVA) -> vordere 2/3 der Zunge
  • -> Nervus glossopharyngeus (IX) gustatorisch (SVA) -> hinteres Zungendrittel
  • -> Nervus vagus (X) sensorisch (SVA)/sensibel (AVA) -> Rachengeschmacksknospen, Schleimhaut der Brust- und Bauchorgane

ASA - allgemein somatoafferente KerneBearbeiten

ASA: allgemein somatoafferent - Sensible Innervation der Skelettmuskulatur (Myotome), Haut, Gelenke / Mechanorezeptoren (Propriozeption) - V, VII, IX, X

Mittelhirn: Nucleus mesencephalicus nervi trigemini V propriozeptiv -> Nervus trigeminus (V) -> Nervus mandibularis (V3) -> Kaumuskulatur

Pons: Nucleus principalis nervi trigemini V epikritisch -> Nervus trigeminus (V) -> Gesicht, Hornhaut, Konjunktiva, Kopfinneres

Pons - Medulla oblongata: Nucleus spinalis nervi trigemini V

  • -> Nervus trigeminus (V) protopathisch -> Gesicht, Hornhaut, Konjunktiva, Kopfinneres
  • -> Nervus glossopharyngeus (IX) sensibel -> Plexus tympanicus, Tuba auditiva, kraniale Rachenschleimhaut, hinteres Zungendrittel, Sinus caroticus
  • -> Nervus vagus (X) sensibel -> äußerer Gehörgang

SSA - speziell somatoafferente KerneBearbeiten

SSA: speziell somatoafferent - Optische, akustische und vestibuläre Sensorik - II, VIII

Pons - Medulla oblongata: Nuclei vestibulares VIII vestibulär rezeptiv -> Vestibularorgan

Pons - Medulla oblongata: Nuclei cochleares VIII akustisch rezeptiv -> Corti-Organ

ÜbungenBearbeiten

Versuchen Sie in der Nahaufnahme die Hirnnerven zu finden, zu benennen und zu beschreiben, wo sie austreten!

 
Hirnnerven - Beschriftung und Lösungen.
 
Stammhirnstrukturen - Beschriftung und Lösungen.

 


Übersicht:

 
Beschriftung und Lösungen.

 


Quellen:


KleinhirnBearbeiten

Die Anteile des KleinhirnsBearbeiten

Das Cerebellum (Kleinhirn) befindet sich infratentoriell in der hinteren Schädelgrube. Die schmalen Windungen des Kleinhirns, die Folia cerebelli (Kleinhirnblätter) werden durch die Fissurae cerebelli (Kleinhirnfurchen) voneinander getrennt. Im Querschnitt ähnelt das Kleinhirn einem Baum, der als Arbor vitae (Lebensbaum) bezeichnet wird.

Das Kleinhirn lässt sich unter verschiedenen Gesichtspunkten in drei bis vier Teile untergliedern.

Makroskopisch besteht es aus den beiden Hemisphären, zwischen denen sich medial eingesunken der Vermis (Kleinhirnwurm) befindet, der in der Sagittalebene fast rund um das Kleinhirn zieht. Von oben-vorne (Velum medullare superius) nach unten-vorne (Velum medullare inferius) besteht der Wurm aus Lingula cerebellaris (Kleinhirnzunge), Lobulus centralis (Zentrallappen), Culmen (Gipfel), Declive (Abhang), Folium vermis (Wurmblatt), Tuber vermis (Wurmhöcker), Pyramis vermis (Wurmpyramide), Uvula vermis (Wurmzäpfchen) und Nodulus (Knötchen).

Weiterhin lässt sich das Kleinhirn durch horizontale Trennlinien in Lappen unterteilen. Der obere Teil des Kleinhirns bildet dabei den Lobus anterior. Dieser wird vom darunterliegenden, größeren Lobus posterior durch die tiefe Fissura prima getrennt. Der Lobus flocculonodularis fasst Flocculus (Flöckchen) und Nodulus zusammen, die sich auf der Vorderfläche des Kleinhirns befinden und durch die Fissura posterolateralis vom Lobus posterior getrennt sind.

In der weißen Substanz befinden sich die grauen Kerngebiete, von medial oben nach lateral unten sind dies der Nucleus fastigii (Giebelkern), der Nucleus globosus (ballförmiger Kern, oft zweigeteilt) und Nucleus emboliformis (propfenförmiger Kern), sowie lateral der Nucleus dentatus (gezähnter Kern).

Über die drei Pedunculi (Kleinhirnstiele) ist das Kleinhirn mit dem Mesencephalon (Pedunculus cerebellaris superior), der Brücke (Pedunculus cerebellaris medius) und der Medulla oblongata (Pedunculus cerebellaris inferior) verbunden.

Ein- und AusgängeBearbeiten

Das Kleinhirn erhält u.a. Zuflüsse aus den Vestibulariskernen, aus dem inferioren Olivensystem, somatosensorische Informationen aus dem Rückenmark und über die Brückenkerne Afferenzen aus der Großhirnrinde. Der Output wird vor allem über die Kleinhirnkerne ausgegeben und zwar u.a. an die Formatio reticularis, an den Nucleus ruber und den Thalamus.

AfferenzenBearbeiten

Afferenzen gelangen über die exzitatorischen, glutamatergen Moosfasern (aus allen motorischen Zentren des ZNS) und Kletterfasern (diese stammen v.a. aus dem extrapyramidalen Olivensystem und erzeugen streng lokalisierte Erregungen im cerebellären Cortex) in die Kleinhirnrinde und geben dabei erregende Kollateralen an die Kleinhirnkerne ab. Das Verhältnis von afferenten zu efferenten Fasern beträgt etwa 40:1 und weist auf die wichtige Funktion des Kleinhirns als motorisches Integrationszentrum hin.

Zu den wichtigsten afferenten Bahnen gehören:

  • Tractus vestibulocerebellaris - Dieser liefert die Afferenzen aus den Nuclei vestibularis an das Vestibulocerebellum (Lobus flocculonodularis).
  • Tractus spinocerebellaris anterior und posterior - Die beiden Rückenmarksbahnen (Kleinhirnseitenstrangbahnen) leiten propriozeptive Afferenzen (Tiefensensibilität) aus dem Körper ins Spinocerebellum (Lobus anterior, Wurm und angrenzende Gebiete). Die zusammengehörigen Tractus wurden duch die phylogenetisch später entstandenen pontozerebellären Bahnen, die Fibrae pontocerebellares, die den Pedunculus cerebellaris medius (mittleren Kleinhirnstiel) aufbauen, auseinandergedrängt.
    • Der Tractus spinocerebellaris anterior (GOWERSsches Bündel) bekommt seinen Input vom Spinalnerven auf Segmenthöhe im Hinterhorn, kreuzt größtenteils zur Gegenseite und zieht hoch zum Pedunculus cerebellaris superior und von dort ins Spinocerebellum.
    • Die Umschaltung vom Spinalnerven auf den Tractus spinocerebellaris posterior (FLECHSIGsches Bündel) findet auf Segmenthöhe im Nucleus thoracicus posterior statt. Die Bahnen ziehen wahrscheinlich ungekreuzt über den Pedunculus cerebellaris inferior zum Spinocerebellum.
  • Tractus olivocerebellaris - Der Nucleus olivaris inferior erhält Afferenzen aus dem Rückenmark (Tractus spinoolivaris), aus dem Nucleus ruber (Mittelhirn), aus der Formatio reticularis, aus dem motorischen Kortex des Großhirns (Tractus corticoolivaris) und aus dem Cerebellum (Rückkopplungsschleife). Die untere Olive projiziert über den Tractus olivocerebellaris in alle Areale der Kleinhirnrinde.
  • Tractus pontocerebellaris - Der Neocortex leitet Informationen, z.B. über geplante Bewegungsentwürfe (Frontallappen) über den Tractus corticopontinus zu den Nuclei pontis, die über die kontralateralen Pedunculi cerebellares medii ins Pontocerebellum (Hemisphären) projizieren.
  • Weitere Afferenzen gelangen aus der Formatio reticularis und der Vierhügelplatte nach Umschaltung in den Nuclei pontis ins Cerebellum.

EfferenzenBearbeiten

Fast alle Efferenzen gehen (bis auf einige Fasern vom Lobus flocculonodularis zu den Vestibulariskernen) von den Nuclei cerebellaris aus, die sich in drei funktionelle Längszonen gliedern: Medial der Nucleus fastigii, paramedian der Nucleus globosus und Nucleus emboliformis, die zu den Nuclei interpositi zusammengefasst werden und lateral der Nucleus dentatus.

Die efferenten Kleinhirnkerne werden von den eingehenden kollateralen Afferenzen ständig erregt. Modulatorische Stellschrauben dieses Systems sind die einzigen efferenten Zellen der Kleinhirnrinde, die inhibitorischen GABAergen Purkinjezellen.

Die Kleinhirnkerne projizieren in die Nuclei vestibularis, in die Formatio reticularis, in die untere Olive (Feedbackschleife), in den Nucleus ruber und den Thalamus. Der Thalamus leitet in die Großhirnrinde. Der Nucleus ruber als Teil des extrapyramidalmotorischen Systems ist efferent mit dem Rückenmark (Tractus rubrospinalis), der unteren Olive (Tractus rubroolivaris), der Vierhügelplatte (Tractus rubrotectalis) und über den Thalamus mit dem Motorkortex (Tractus rubrothalamicus) verbunden.

KleinhirnstieleBearbeiten

Der obere Kleinhirnstiel führt zum Mittelhirn, der mittlere zur Brücke und der untere zum verlängerten Mark.

Kleinhirnstiele Afferenzen Efferenzen
Pedunculus cerebellaris superior Tractus spinocerebellaris anterior Tractus cerebellothalamicus, Tractus cerebellorubralis
Pedunculus cerebellaris medius Tractus pontocerebellaris ---
Pedunculus cerebellaris inferior Tractus vestibulocerebellaris, olivocerebellaris, reticulocerebellaris, spinocerebellaris posterior, u.a. Fastigobulbäre und cerebello-vestibuläre Fasern

Gliederung des Kleinhirns nach funktionellen GesichtspunktenBearbeiten

Nach anatomischen (Afferenzen und Efferenzen), funktionellen und phylogenetischen Gegebenheiten lässt sich das Kleinhirn in drei bis vier Bereiche untergliedern. Die Bezeichnungen für bestimmte Areale werden dabei oft synonym verwendet werden, allerdings sind sie nicht absolut deckungsgleich.

Phylogenese Archicerebellum Paläocerebellum Neocerebellum
Afferenzen Tractus vestibulocerebellaris,
Tractus olivocerebellaris
Tractus spinocerebellaris anterior und posterior, Tractus olivocerebellaris,
(Tractus vestibulocerebellaris)
Tractus pontocerebellaris,
Tractus olivocerebellaris
Afferente Rindenareale Vestibulocerebellum Spinocerebellum Pontocerebellum
Anatomie Lobus flocculonodularis Lobus anterior, Uvula und Pyramis vermis paravermale Zone (mediale Hemisphären) laterale Hemisphären, überwiegend Lobus posterior
Efferenzen Vestibulariskerne Nucleus fastigii Nucleus globosus und Nucleus emboliformis Nucleus dentatus
teils kontralateral: Formatio reticularis und Vestibulariskerne kontralateraler Nucleus ruber, Thalamus kontralateraler Thalamus
Funktionen: Feinabstimmung der Augenbewegungen, Halte- und Stützmotorik (Körperhaltung, Muskeltonus, Gleichgewicht) Stand-, Gang- und Stützmotorik Stütz- (Mitbewegungs-) und Zielmotorik, Sprechmotorik, Diadochokinese komplexe Zielmotorik

ArchicerebellumBearbeiten

Das Archicerebellum (Lobus flocculonodularis) ist entwicklungsgeschichtlich am ältesten und bei allen Vertebraten zu finden. Es erhält als Vestibulocerebellum über den Tractus vestibulocerebellaris (Pedunculus cerebellaris inferior) aus den Vestibulariskernen des Stammhirns Informationen über die Lage und Bewegung des Kopfes. Kleinere Anteile des Tractus vestibulocerebellaris enden auch im Nucleus fastigii (Giebelkern) und der Uvula (Zäpfchen), einem Teil des Kleinhirnwurms. Das Vestibulocerebellum steuert die Halte- und Stützmotorik und sorgt für die Feinabstimmung der Augenbewegungen.

Schädigungen des Vestibulozerebellums können Störungen der Okulomotorik mit Nystagmus und Rumpfataxie hervorrufen.

PaläocerebellumBearbeiten

Die Entwicklung des Paläocerebellums (Vermis (Wurm) und paravermale Zone) ging mit der Ausbildung der Gliedmaßen einher, mit denen die ersten Tetrapoden (Amphibien) im Devon vor etwa 370 Millionen Jahren das Wasser verließen. Als Spinozerebellum verarbeitet es hauptsächlich die unbewußten propriozeptiven Informationen (Tiefenwahrnehmung) über die Körperstellung, die von den Kleinhirnseitenstrangbahnen (Tractus spinocerebellares) zugeleitet werden.

Die Vorderlappen- und Wurmanteile projizieren über den Nucleus fastigii in die Formatio reticularis und Vestibulariskerne und sind für die Stand-, Gang- und Stützmotorik verantwortlich.

Eine Schädigung der vermalen Zone kann zur Stand- und Gangataxie führen.

Die angrenzenden Anteile der paravermalen Zone sind an der Durchführung gezielter Bewegungen beteiligt, an der Diadochokinese (rascher Wechsel zwischen agonistischer und antagonistischer Bewegung), sowie an der komplexen Motorik der Gesicht-, Rachen-, Kehlkopf- und Atemmuskeln beim Sprechen.

Störungen in diesem Bereich können die sprechmotorischen Fähigkeiten (Dysarthrie) und die Koordination von gezielten Bewegungen beeinträchtigen und z.B. zur Hypermetrie oder Dysmetrie (Test: Finger-Nase-Versuch), einem Intentionstremor (DD: Ruhetremor, bei Morbus Parkinson) oder zur Dysdiadochokinese (Test: Glühbirneneindrehbewegung) führen.

NeocerebellumBearbeiten

Den stammesgeschichtlich jüngsten Anteil des Kleinhirns bildet das Neocerebellum (laterale Hemisphären). Es ist nur bei höheren Säugern zu finden und korreliert mit der Expansion des Neocortex (Großhirnrinde) und der Entwicklung komplexer Bewegungsabläufe, die im prä- und supplementärmotorischen Kortex als Bewegungsentwürfe antizipiert werden und bei deren Umsetzung das Kleinhirn die Feinabstimmung und Koordination der beteiligten Muskelgruppen vornimmt.

Schädigungen des Pontozerebellums können eine Asynergie bewirken, das heißt die fehlende synergistische Koordination von Muskelgruppen. Daraus kann kompensatorisch eine Dekomposition resultieren, bei der die Bewegungen in roboterartige Einzelbewegungen zerfallen, die nacheinander statt parallel durchgeführt werden.


In den folgenden Aufnahmen können Sie versuchen, die Einzelteile des Kleinhirns zu identifizieren.

 
Beschriftung und Lösungen.

 

Cerebellum von posterior.


 
Beschriftung und Lösungen.

 

Cerebellum von anterior.


 
Beschriftung und Lösungen.

 

Gehirn, mediosagittaler Schnitt.


RückenmarkBearbeiten

 
Schematischer Querschnitt des Rückenmarks im oberen Zervikalbereich.

Das Rückenmark (Medulla spinalis) bleibt im Wachstum relativ zur Wirbelsäule etwas zurück und endet beim Erwachsenen in Höhe L1/L2, während die Spinalnerven zur ihren ursprünglichen Foramina intervertebralia ziehen. Das Rückenmark besitzt 8 Zervikalsegmente (Beachte: 7 Wirbel!), 12 Thorakal-, 5 Lumbal- und 5 Sakralsegmente bzw. gleichnamige Spinalnerven. Im Zervikalbereich treten die Spinalnerven über dem gleichnamigen Wirbel aus, ab Th1 unter dem entsprechenden Wirbel.

Im Bereich der Extremitäten (Plexus) mit ihrer hohen Innervationsdichte ist das Rückenmark zur Intumescentia cervicalis und Intumescentia lumbosacralis verdickt.

In der Mitte des Rückenmarks in der grauen Substanz verläuft der liquorführende Canalis centralis (Zentralkanal).

Die RückenmarkshäuteBearbeiten

Die Häute des Rückenmarks entsprechen denen des Gehirns, allerdings sind die Blätter der Dura mater spinalis hier nicht fusioniert, sondern schließen den Epi- oder Periduralraum ein, der Fettgewebe und Gefäße enthält.

Die graue SubstanzBearbeiten

Gemäß der embryologischen Bildung der Grund- und Flügelplatte liegen im Vorderhorn der grauen Substanz die Zellkörper efferenter Neurone und im Hinterhorn die afferenten Neurone, die den Input aus der Peripherie nach oben leiten. Dazwischen liegen im Seitenhorn die Perikaryen der efferenten und afferenten Neurone des autonomen Nervensystems.

Im Vorderhorn finden sich z.B. die α-Motoneurone, die die Skelettmuskulatur motorisch innervieren und die γ-Motoneurone, die die Vorspannung der Muskelspindeln regeln. Auch das Vorderhorn ist somatotop gegliedert, die Neurone haben ihre Zielgebiete wie folgt: Die medialen Neurone versorgen die proximalen Körperabschnitte (je nach Segmenthöhe Schultern, Hüften), die lateralen innervieren die peripheren Abschnitte (je nach Segmenthöhe Hände oder Füße). Ventral im Vorderhorn liegen die Motoneurone der Extensoren, dorsal die der Flexoren.

Afferente aufsteigende BahnenBearbeiten

Die bei den Hirnnerven bereits beschriebenen verschiedenen Sinnensqualitäten werden auch im Rückenmark getrennt geleitet.

VorderseitenstrangbahnenBearbeiten

Leitung der Protopathik (Reize mit vitaler Bedeutung) über drei Neuronen.

Tractus spinothalamicus anteriorBearbeiten

Der Tractus spinothalamicus anterior leitet die Empfindung der protopathischen Reize grobe Berührung und Druck (undifferenzierte Mechanosensibilität) Richtung Thalamus. Das erste Neuron (Spinalnervenfaser mit Perikaryon im Spinalganglion) wird im Nucleus centralis des Hinterhorns auf das zweite Neuron umgeschaltet, das größtenteils in der vorderen Kommissur zur Gegenseite und im genannten Tractus nach oben zieht. Im Nucleus ventralis posterolateralis des Thalamus erfolgt die Umschaltung auf das dritte Neuron, das in die hintere Zentralwindung projiziert.

Tractus spinothalamicus lateralisBearbeiten

Der Tractus spinothalamicus lateralis leitet die protopathischen Empfindungen Schmerz und Temperatur zum Thalamus. Der Verlauf mit insgesamt drei Neuronen ähnelt dem des Tractus spinothalamicus anterior.

KleinhirnseitenstrangbahnenBearbeiten

Die beiden Kleinhirnseitenstrangbahnen Tractus spinocerebellaris anterior und posterior leiten v.a. propriozeptive Afferenzen - die (in diesem Fall unbewußte) Tiefensensibilität - aus dem Körper ins Spinocerebellum (Lobus anterior, Wurm und angrenzende Gebiete). Die zusammengehörigen Tractus wurden duch die phylogenetisch später entstandenen pontozerebellären Bahnen, die Fibrae pontocerebellares, die den Pedunculus cerebellaris medius (mittleren Kleinhirnstiel) aufbauen, im Kleinhirnstiel auseinandergedrängt. Die Kleinhirnseitenstrangbahnen bestehen aus nur zwei Neuronen.

Tractus spinocerebellaris anteriorBearbeiten

Der Tractus spinocerebellaris anterior (GOWERSsches Bündel) bekommt seinen Input vom Spinalnerven auf Segmenthöhe im Hinterhorn, kreuzt größtenteils zur Gegenseite und zieht hoch zum Pedunculus cerebellaris superior und von dort ins Spinocerebellum, wo die Fasern noch einmal zur Gegenseite kreuzen. Neben den Reizen aus der Peripherie leitet der Tractus spinocerebellaris anterior v.a. Feedbackimpulse aus dem absteigenden Tractus corticospinalis (Pyramidenbahn) und Tractus rubrospinalis, die auf Segmenthöhe die Motoneurone efferent innervieren, wieder nach oben zum Kleinhirn, um dieses über die aktuell initiierten motorischen Aktivitäten zu informieren.

Tractus spinocerebellaris posteriorBearbeiten

Die Umschaltung vom Spinalnerven auf den Tractus spinocerebellaris posterior (FLECHSIGsches Bündel) findet auf Segmenthöhe im Nucleus thoracicus posterior statt. Die schnellsten Bahnen des ZNS (120m/s) ziehen wahrscheinlich ungekreuzt über den Pedunculus cerebellaris inferior zum Spinocerebellum und vermitteln die propriozeptiven Wahrnehmungen aus Hautrezeptoren, Muskelspindeln, Sehnenorganen und Gelenkkapseln.

HinterstrangbahnenBearbeiten

Die Hinterstränge leiten die (bewußte) Epikritik wie auch bewußte propriozeptive Reize zum Thalamus. Das erste Neuron tritt über die Hinterwurzel ein und verläuft ungekreuzt nach oben. Durch die laterale Anlagerung von Fasern in jedem Segment, die besonders in Höhe der Extremitäten ausgeprägt ist, entstehen von unten nach oben zuerst der mediale Fasciculus gracilis (GOLLscher Strang, untere Extremität) und im Halsbereich dann der laterale Fasciculus cuneatus (BURDACHscher Strang, obere Extremität). Das erste Neuron wird im gleichnamigen Kern (Nucleus gracilis et cuneatus) auf Höhe des Obex auf das zweite Neuron umgeschaltet, welches dann zum kontralateralen Lemniscus medialis kreuzt und zum Thalamus zieht. Im Thalamus erfolgt die Umschaltung auf das dritte Neuron, das in den Gyrus postcentralis projiziert.

Die Schädigung der zervikalen Hinterstrangbahn führt zur taktilen Agnosie (Test: Bei geschlossenen Augen Gegenstände durch Betasten erkennen oder auf die Haut "gemalte" Buchstaben benennen) und/oder zur Ataxie (Test: Stehen mit geschlossenen Augen und Fußschluss (ROMBERG), Vorsicht! Patienten sichern, Sturzgefahr!)

Efferente BahnenBearbeiten

Grob kann man zwischen der Pyramidenbahn - der Leitung der Willkürmotorik - und den zahlreichen efferenten Bahnen (Tractus ...spinalis) des extrapyramidalmotorischen Systems (EPMS) unterscheiden. Daneben finden sich auch einige Fasern des vegetativen Nervensystems.

Tractus corticospinalis (Pyramidenbahn)Bearbeiten

Die Pyramidenbahn verläuft vom Cortex der vorderen Zentralwindung durch die Capsula interna und die Crura cerebri (Großhirnschenkel), kreuzt in der Medulla oblongata größtenteils zur Gegenseite (Decussatio pyramidum) und verläuft dann auf die entsprechende Rückenmarkshöhe des Versorgungsgebietes, wo eine Umschaltung auf das 2. Neuron (alpha-Motoneuron) erfolgt.

Bahnen des EPMSBearbeiten

Tractus vestibulospinalis (vestibuläre Reflexe mit Einfluss auf die α- und γ-Motoneurone)

Tractus olivospinalis (vestibuläre Reflexe)

Tractus reticulospinalis (Regulativer Einfluss auf die α- und γ-Motoneurone)

Tractus rubrospinalis (Regulativer Einfluss auf die α- und γ-Motoneurone)

Tractus tectospinalis (Visuelle Stellreflexe, Ende in den oberen Zervikalsegmenten)

Die meist einseitige Spastik beim Schlaganfall, die auf die initiale schlaffe Lämung folgt, ist nicht etwa durch den Ausfall der Pyramidenbahn bedingt, sondern durch die Beteiligung regulativer bulbospinaler Fasern des EPMS wie z.B. dem Tractus rubrospinalis oder Tractus reticulospinalis. Daher wird bei einer isolierten Schädigung der Decussatio pyramidum (sehr selten) oder bei kleinen Rindeninfarkten ohne Involvierung des EPMS keine Spastik beobachtet.

Vegetatives NervensystemBearbeiten

Die Signale vom Hypothalamus werden durch den Fasciculus longitudinalis posterior (Hirnstamm) und verstreut im Vorderseitenstrang des Rückenmarks zum jeweiligen Nucleus intermediolateralis (Seitenhorn) geleitet, der im thorakalen Bereich sympathisch und lumbalen Bereich parasympathisch konzipiert ist. Im Nucleus intermediolateralis wird das zentrale Neuron auf das präganglionäre Neuron umgeschaltet.

Gefäßversorgung des GehirnsBearbeiten

Arterielle VersorgungBearbeiten

Das Gehirn wird von vier großen Arterien versorgt, den beiden Aa. carotides internae und den beiden Aa. vertebralia. Erstere gelangen über den paarigen Canalis caroticus, letztere über das Foramen magnum in den Schädel. Die Vertebralis-Arterien schließen sich nach rostral zur A. basilaris zusammen und zweigen sich dann wieder in die Aa. cerebri posteriores auf. Aus der internen Carotis geht beiderseits hautsächlich die dicke A. cerebri media hervor, sowie die dünnere A. cerebri anterior.

Da das Gehirn auf eine gute Durchblutung angewiesen ist, bestehen zwischen diesen Arterien noch einige Kürzschlüsse, die Kollateralkreisläufe bilden und in diesem Fall den sog. Circulus arteriosus cerebri WILLISII. Die anterioren Hirnarterien sind über die A. communicans anterior verbunden. Die A. communicans posterior verbindet auf jeder Seite die Media mit der Posterior. Vollständig ist der arterielle Ring bei etwa 90 % der Menschen ausgebildet, etwa 30 % dieser arteriellen Ringsysteme enthalten jedoch ein oder mehrere hypoplastische Arterienanteile.Langsam chronifizierte Verschlüsse kann der Kolleteralkreislauf kompensieren, akute Minderversorgungen eines Gefäßes jedoch nicht.

Die Anterior versorgt v.a. die medialen Hemisphären inklusive der Mantelkante bis zum Sulcus parietooccipitalis. Die Media versorgt den größten Teil der lateralen Hemisphären. Die Posterior durchblutet v.a. den mediobasalen Hirnmantel mit einem größeren Teil des Lobus occipitalis inklusive hinterem Hirnpol und dem Hippocampus. Die penetrierenden Äste dieser Arterien dringen von außen in das Gehirn ein.

Aus den großen Hirnarterien gehen neben den Palliumversorgenden Endästen noch zahlreiche kleinere Arterien hervor:

A. cerebri anterior:

  • Aa. centrales anteromediales und A. striata medialis distalis -> Comissura anterior, Crus anterius der Capsula interna, Anteile des Globus pallidus und des Caput nuclei caudati

A. carotis interna:

  • A. choroidea anterior -> Tractus opticus, Gyrus parahippocampalis, Corpus amygdaloideum, Globus pallidus Pars interna, Crus posterius der Capsula interna (Tractus corticonuclearis und corticospinalis), Teile des Thalamus.

A. cerebri media:

  • Aa. centrales anterolaterales -> Teile des Genu der Capsula interna, Teile des Nucleus caudatus, Putamen und Globus pallidus.

A. cerebri posterior:

  • Aa. centrales posteromediales, Aa. centrales posterolaterales, Rami thalamici -> Versorgung von Thalamus und Metathalamus

A. basilaris:

  • A. superior cerebelli, A. inferior anterior cerebelli, A. inferior posterior cerebelli -> Kleinhirn
  • Aa. mesencephalicae -> Mittelhirn
  • Aa. pontis -> Brücke
  • A. labyrinthi -> Innenohr

A. vertebralis:

  • A. spinalis anterior -> Rückenmark


Die komplexe Embryologie der Hirnbasisarterien erklärt die Anfälligkeit für die Bildung von Wanddefekten insbesondere an den arteriellen Verbindungsstellen. Daraus resultieren langsam wachsende meist asymptomatische Aneurysmen, die irgendwann platzen können und zum Bild der Subarachnoidalblutung führen.


Die Symptome eines größeren Hirninfarktes lassen sich unter Vorbehalt z.T. bestimmten Hirnanteilen und Stromgebieten zuordnen. A. cerebri anterior: Beinbetonte Störungen, Inkontinenz, wenn bds. Frontalhirn-Syndrom; A. cerebri media: sensomotorisches Hemisyndrom, Aphasie/Apraxie bei dominanter Hemisphäre, Hemianopsie, typisches WERNICKE-Gangbild (oben Beugespastik, unten Streckspastik) mit Fazialisparese; A. cerebri posterior: Hemianopsie; A. basilaris: Ataxie (Kleinhirn), Tetraparese (Pyramidenbahn), Störungen von Hirnnervenkernen und assoziierter Gebiete (II: Gesichtsfeldausfälle, III: Akkomodationsstörungen, Anisokorie, III/IV/VI: Störungen der Okulomotorik, VII: Facialisparese, VIII: Hörstörungen, Schwindel, IX/X/XII: Dysarthrie u.a.m.).

Venöse EntsorgungBearbeiten

  • Vv. superficiales cerebri
    • Vv. superiores cerebri -> Brückenvenen -> Sinus sagittalis superior
    • Vv. inferiores cerebri -> frontal: V. media superficialis cerebri, temporooccipital: Sinus transversus
    • V. media superficialis cerebri -> Sinus cavernosus, Sinus sphenoparietalis, Bulbus superior venae jugularis, Sinus petrosus superior
  • Vv. profundae cerebri -> V. basalis und V. interna cerebri -> V. magna cerebri (GALENI) -> Sinus rectus

Das venöse Blut verlässt den Schädel hauptsächlich über die Vena jugularis interna, die das Blut aus den Sinus durae matres sammelt und durch das Foramen jugulare nach außen zieht.


Identifizieren Sie die A. vertebralis, die A. basilaris und die A. carotis interna sowie den Circulus arteriosus WILLISI, die das Blut zur Hirnbasis leiten!

 
Beschriftung und Lösungen.

 


Identifizieren Sie die Arterien der Hirnbasis!

 
Beschriftung und Lösungen: Circulus arteriosus WILLISI
 
Beschriftung und Lösungen: Arterien der Hirnbasis

 


Hier sind die drei rekurrenten Arterien dargestellt:

 
Beschriftung und Lösungen.

 


Die kleinen Arterien, die aus dem Circulus arteriosus hervorgehen:

 
Beschriftung und Lösungen.

 


Die Vena cerebri magna:

 
Beschriftung und Lösungen.

 


Literatur und WeblinksBearbeiten

Wikibooks zum ThemaBearbeiten

LiteraturBearbeiten

Anatomie:

Neuroanatomie:

  • Trepel: Neuroanatomie. Struktur und Funktion, Urban & Fischer, ISBN 3437412973
  • Butler, Hodos: Comparative Vertebrate Neuroanatomy. Evolution and Adaptation, Wiley-Interscience, ISBN 0471210056

WeblinksBearbeiten