Kapitel 2.2 Zentrales Nervensystem (ZNS) Flashcards
Zentrales Nervensystem (ZNS)
> Steuernder Teil des Nervensystems
>Besteht aus Gehirn und Rückenmark
Rückenmark (RM)
> Durchzieht den Wirbelkanal
Besteht aus Neuronen
Schmetterlingsförmige, graue Substanz -> in ihr befinden sich die Zellkörper von Neuronen.
In der sie umgebenden weißen Substanz befinden sich auf- und absteigende Fasern
Umgeben sind diese Neuronen von der Rückenmarksflüssigkeit und Häuten (Meningen)
Pyramidenbahn
> Absteigende Faser
Axone dieser Bahn sind bis zu einem Meter lang
Nahezu direkte Verbindung zwischen dem Ursprung dieser Bahn im Kortex und den Motoneuronen
Spinalnerven
> Sie verlassen zwischen den Wirbeln das Rückenmark
>Sie enthalten sowohl afferente Fasern als auch efferente Fasern
Afferente Fasern (des ZNS)
> Sie nehmen Informationen aus der Peripherie auf und leiten diese zum zentralen Nervensystem
SJie nehmen die sensorischen Informationen auf und treten von der Rückenseite her kommend (dorsal) in das Rückenmark ein.
Efferente Fasern (des ZNS)
> Mit ihnen werden Reaktionen vom zentralen Nervensystem an die ausführenden Organe vermittelt.
Sie verlassen bauchwärts (ventral) das Rückenmark und geben die Information für die Muskeln weiter.
Deshalb werden sie auch motorische Nerven genannt.
Unterscheidung sensorische und motorische Nerven
Richtet sich nach ihrem Ausgangs- oder Zielorgan
Begriffe afferent/efferent
> Sind immer in Bezug zu einer bestimmten Struktur zu sehen.
Bezugspunkte können einzelne Neurone, Substrukturen des ZNS oder das ganze Gehirn sein.
Afferenzen leiten Informationen zu einer Struktur hin
Efferenzen leiten sie weg davon
In der Neuroanatomie wird in der Regel von auf-/absteigend bzw. afferent/efferent in Bezug auf das ZNS gesprochen
Dermatom
Ein Dermatom ist ein Hautbereich, der von den sensiblen Fasern einer Spinalnervenwurzel (afferent- sensorisch und efferent-motorisch) autonom versorgt wird.
Die Dermatome werden anhand der Wirbelabschnitte des Rückenmarks bezeichnet, beginnend mit den Wirbeln des Halses (Zervicalsegmente 2bis 8) über die Segmente des Brustraums (Thorakalsegmente 1 bis 12), die Lenden- (Lumbal-)Segmente 1 bis 5 und schließlich die Sakralsegmente (1-5).
Innervation
Als Innervation bezeichnet man die funktionelle Versorgung eines Organs, eines Körperteils oder eines Gewebes mit Nervengewebe, d.h. Nervenzellen und Nervenfasern. Die Innervation dient der Steuerung von Köpervorgängen durch Reizausübung (Erregung) und Reizwahrnehmung.
Welche drei Gruppen von Neuronen unterscheidet man im Rückenmark?
> Motoneurone
sensible Neurone
Interneurone
Motoneurone
> Aktivieren dies Muskeln des Bewegungsapperates sowie die Muskulatur der inneren Organe und Drüsen
Verlassen das Rückenmark in Richtung Bauch (ventral)
Werden ihrerseits direkt durch efferente Neurone oder durch absteigende Fasern aus den höheren Hirnregionen aktiviert.
Sensible Neurone
> Empfangen Reize aus der Peripherie und leiten diese dorsal (von der Rückenseite her kommend) ins Rückenmark
Dort sind sie mit aufsteigenden Neuronen, mit Interneuronen oder mit Motoneuronen verschaltet.
Interneurone
> Haben keine Fortsätze aus dem Rückenmark heraus.
>Ihre Aufgabe ist die Weiterleitung von afferenten oder efferenten Aktivierungen oder deren Verschaltung.
Aufgabe des Rückenmarks im Organismus insgesamt
> Weitergabe von Informationen von der Peripherie in das Gehirn über die verschiedenen Strukturen des Gehirns
Weiterleitung von Aktivierungen aus dem Gehirn in die Peripherie
Aber auch: Direkte Verarbeitung von Informationen aus der Peripherie durch die (nahezu) unmittelbare Verschaltung afferenter mit efferenten Neuronen.
Reflex (Entstehung)
Verschaltung afferenter Informationen über eine oder nur wenige Synapsen zu den Effektoren, also Muskeln oder Drüsen, ohne den “Umweg” über das Hirn zu nutzen.
Eigenreflex
Reflex, bei denen das Organ der Reizentstehung auch das Organ der reflektorischen Aktivität ist.
Eigenreflexe laufen sehr schnell ab und ermüden wenig (z. B. Patella Reflex).
Fremdreflex
Reiz- und Effektororgan sind nicht identisch.
Es sind mehrere Neuronen an der Entstehung beteiligt, wordurch die Reaktionszeit (im Vergleich zum Eigenreflex) länger wird.
Reaktionszeit beim Reflex
Die Zeit von der Veränderung des Rezeptors (= Reizung) bis zur Veränderung des Endorgans (Effektors) (= Reaktion).
Beispiele für Schutzreflexe
> Husten
>Schnelles Schließen der Augenlieder
Reflexbogen
Die Bahn vom Reizorgan (Rezeptor) zum Erfolgsorgan (Effektor)
Einfacher neuronaler Schaltkreis
Rezeptor - Afferenz - Efferenz - Effektor
Einfach ist dieser Schaltkreis deshalb, weils nur wenige Interneurone zwischen afferenter und efferenter Struktur gibt.
Welche zellulären Komponenten sind für die Hirnfunktionen wesentlich?
Nervenzellen (Neurone) und Gliazellen
Kerne (Nuklei)
Dicht gepackte Ansammlungen von Nervenzellkörpern im Gehirn.
Laminae
Geschichtete Struktur (Nervenzellkörper) im Gehirn, bei der sich zelldichte und zellarme Schichten abwechseln.
Liquor cerebrospinalis
Flüssigkeit die das Gehirn umgibt und auch die Hohlräume (Ventrikel) ausfüllt.
Hirnhäute (Meningen)
Umschließen die Gehirnmasse und Liquor.
Blutversorgung im Gehirn
Erfolgt über vier große Arterien.
Blut-Hirn-Schranke
Sie verhindert, dass bestimmte Giftstoffe mit dem Blut zu den Nervenzellen ins Gehirn gelangen können.
Neuraxis
Gedachte Linie entlang des Rückenmarks bis zur Vorderseite des Gehirns. (Beim Tier gerade Linie, die zwischen den Augen beginnt und durch das Zentrum des Rückenmarks verläuft. Beim Menschen aufgrund der aufrechten Körperhaltung abgeknickt.)
Anterior/(Rostral)
Vorn (zum Schnabel bzw. zur Schnauze)
Posterior (caudal)
Schwanz (schwanzwärts)
Dorsale Oberfläche
Oberen Punkte des Kopfes und des Rückens.
Dorsum heißt Rücken.
Beim Menschen ist die geknickte Neuraxis zu beachten.
Ventrale Oberfläche
Dem Boden zugewandt.
Venter heißt Bauch.
Beim Menschen ist die abgeknickte Neuraxis zu beachten.
Untergliederung des Gehirns entlang der Neuraxis
Untergliederung in fünf Hauptregionen. Die Anordnung von posterior (verlängertes Rückenmark) nach anterior (Großhirn) entspricht vereinfacht gesagt dem phylogenetischen Alter.
Bauchwärtig (ventral) befinden sich eher motorische Kontrollfunktionen und rückwärtig (dorsal) eher die sensorischen Verarbeitungsbereiche.
Die zwölf Hirnnerven
Verlaufen nicht durch das Rückenmark und wirken afferent oder efferent. Sie sind im Wesentlichen für die sensorische oder motorische Versorgung von Kopf und Hals und der dort angesiedelten Sinne und Reaktionen zuständig.
- Hirnnerv - Nervus olfactorius
Versorgungsgebiet: Riechsinneszellen der Riechschleimhaut Aufgabe (sensorisch/sensibel): Geruch Ursprungsgebiet: Bulbus olfactorius
- Hirnnerv Nervus opticus
Versorgungsgebiet: Sinneszellen der Retina Aufgabe sensorisch/sensibel: Sehen Ursprungsgebiet: Netzhaut
- Hirnnerv: Nervus oculomotorius
Versorgungsgebiet (oder peripherer Ursprung):
Augenmuskulatur (der größte Teil der äußeren und inneren Augenmuskeln)
Aufgaben motorisch:
Augenbewegung
Ursprungsgebiet:
Mittelhirn
- Hirnnerv: Nervus trochlearis
Versorgungsgebiet: Oberer schräger Augenmuskel Aufgaben motorisch: Augenbewegung Ursprungsgebiet: Mittelhirn
- Hirnnerv: Nervus trigeminus
Versorgungsgebiet: Kaumuskulatur, Gesichtshaut, Zähne, Zahnfleisch, Tränen- und Speicheldrüsen Aufgaben sensorisch/sensibel: Sensibilität von Gesicht und Mund Aufgaben motorisch: Kaumuskulatur, Drüsen im Gesicht Ursprungsgebiete: Pons, Medulla
- Hirnnerv: Nervus abducens
Versorgungsgebiet: Seitlicher gerader Augenmuskel Aufgaben motorisch: Augenbewegung Ursprungsgebiet: Pons
- Hirnnerv: Nervus facialis
Versorgungsgebiet (oder peripherer Ursprung): mimische Gesichtsmuskulatur, Speichel-, Tränendrüsen, Geschmacksrezeptoren (vorderer Teil der Zunge) Aufgaben sensorisch/sensibel: Geschmack Aufgaben motorisch: Gesichts- und Mittelohrmuskulatur Ursprungsgebiet: Pons
- Hirnnerv: Nervus vestibulocochlearis
Versorgungsgebiet: Innenohr, Gleichgewichtsorgan Aufgaben sensorisch/sensibel: Gehör, Gleichgewicht Ursprungsgebiete: Pons, Medulla
- Hirnnerv: Nervus glossopharyngeus
Versorgungsgebiet: Rachen, Zunge Aufgaben sensorisch/sensibel: Zunge (Geschmack) und Schlund Aufgaben motorisch: Rachenmuskulatur, Speicheldrüsen Ursprungsgebiet: Medulla
- Hirnnerv: Nervus vagus
Versorgungsgebiet: innere Organe des oberen Bauchbereichs und der Halsregion, Herz Aufgaben sensorisch/sensibel: Rachen und Ohr, Geschmacksrezeptoren, Eingeweide Aufgaben motorisch: Eingeweide, Herz, Kehlkopfmuskeln Ursprungsgebiet: Medulla
- Hirnnerv: Nervus accessorius
Versorgungsgebiet (oder peripherer Ursprung):
Muskeln des Halses (Kopfwende- und Trapezmuskel)
Aufgaben motorisch:
Halsmuskulatur
Ursprungsgebiet:
Medulla
- Hirnnerv: Nervus hypoglossus
Versorgungsgebiet: Zungenmuskulatur Aufgaben motorisch: Zungenmuskulatur Ursprungsgebiet: Medulla
Strukturen/Hirnteile
beginnend ab dem Rückenmark
> Verlängertes Mark (Medulla oblongata) > Brücke (Pons) > Mittelhirn (Mesenzephalon) > Kleinhirn (Cerebellum) > Zwischenhirn (Dienzephalon) > Großhirn (Telencephalon)
Hirnstamm
> Medulla oblongata
Brücke
Mittelhirn
Prosencephalon (Vorderhirn)
> Telencephalon (Endhirn) / Cerebraler Kortex, Amygdala Basalganglien
Diencephalon (Zwischenhirn)/ Thalamus, Hypothalamus
Mesencephalon (Mittelhirn)
Größte Komponenten:
Tektum und Tegmentum
Rhombencephalon (Rautenhirn)
> Metencephalon (Hinterhirn) / Cerebellum, Pons (Brücke)
> Myelencephalon (Nachhirn) / Medulla oblongata (verlängertes Mark)
Medulla oblongata
> Aus ihr treten sieben der zwölf Hirnnerven aus
Wichtige hier verortete Funktionen: Steuerung von Atmung und Kreislauffunktion, Reflexe wie Erbrechen, Schlucken oder Husten sowie die Steuerung des Wach- und Schlafrhythmus.
Brücke (Pons)
> Besteht zum Teil aus Faserbündeln, die von hier in das Cerebellum ziehen.
Ursprung von vier Hirnnerven, die den Kopfbereich sensorisch und motorisch versorgen.
Formatio retikularis
> Durchzieht den gesamten Hirnstamm
Netzartige Struktur
Substrukturen: Raphe-Kerne, Locus coeruleus
Leitet Impulse nach oben und nach unten weiter
Integrierende Funktion bei basalen vegetativen und grobmotorischen Funktion
Annahme: Fungiert bei der Bewusstwerdung peripherer Reize als Filter.
Raphe-Kerne
> Befinden sich innerhalb der Formatio retikularis
Empfangen Afferenzen aus dem Hypothalamus und entsenden Efferenzen in verschiedene Hirnregionen.
Beteiligung bei der Schmerzempfindung
Steuern Schlaf-Wach-Rhythmus
Steuern evtl. aggressives, emotionales Verhalten
Serotonin als Transmitter
Locus coeruleus
> Substruktur der Formatio retikularis
Global aktivierende Funktion
Noradrenalin ist vorherrschender Transmitter
Muskeltonus
Partielle Kontraktion der Muskelfasern im passiven Ruhezustand, die notwendig ist, damit wir flexibel auf plötzliche Krafteinwirkungen von außen reagieren können.
Aufgaben Cerebellum
> Integration von Informationen aus der Großhirnrinde sowie der Peripherie, um Feinabstimmung, körperliche Koordination und zeitliche Taktung vornehmen zu können.
Spielt wichtige Rolle bei prozeduraler Gedächtnisbildung.
Vermutlich auch beteiligt an Lernprozessen sowie der Steuerung vegetativer Reaktionen.
Strukturen des Zwischenhirns (Dienzephalon)
> Thalamus und Metathalamus
Epithalamus und Epiphyse
Subthalamus
Hypothalamus und Hypophyse
Thalamus
> Verbindungen zum Kortex und zum Hirnstamm
Sortiert sensorische Informationen (außer Geruch) vor und leitet sie an den Kortex weiter. Dort werden die Informationen aus der Peripherie so verarbeitet, dass sie bewusst werden können. (-> Thalamus als “Tor zum Bewusstsein”)
Erhält Efferenzkopie also Kopie eines Bewegungsprogrammes, das mit der Bewegungsprogrammausführung über eine Feedbackschleife verglichen wird. (Organismus kann feststellen ob die Bewegung auf ihn selbst zurückgeht oder nicht)
Einfluss auf höhere psychische Funktionen: Emotion, Motivation, Kognition
Hypothalamus
> Steuerung vegetativer Funktionen wie zum Beispiel: Atumung, Kreislaufaktivität, Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme sowie die Körpertemperatur.
Steuerung des parasympathischen und sympathischen Nervensystems (verantwortlich für die Aktivierung der inneren Organe)
Steuerung der Hormonausschüttung
Hormone ADH (Adiuretisches Hormon = Vasopressin) und Oxytocin werden im Hypothalamus selbst gebildet.
Hypophyse
> Hirnanhangdrüse
Ist dem Hypothalamus untergeordnet
Erhält Befehle (über Nervenverbindungen und vom Hypothalamus ausgeschüttete Releasing- bzw. Inhibiting-Factors) zur Ausschüttung bzw. Nicht-Ausschüttung von Hormonen, die dann direkt oder indirekt wirken.
Epiphyse
> Zirbeldrüse
> Produziert das Hormon Melatonin -> Wichtige Bedeutung bei der Regulierung des Schlaf-Wach-Rhythmusses
Großhirn (Endhirn, Telenzephalon)
> Besteht aus: Großhirnrinde, der darunter liegenden weißen Substanz (hauptsächlich myelinisierte Axone und Gliazellen) und den Basalganglien
Basalganglien (Ansammlung funktionell verknüpfter Nervenzellen) sind für Modulation der Impulse aus dem Kortex zuständig und ermöglichen koordinierte Bewegungen.
Aufbau des Großhirns
> Das Großhirn ist durch eine große Furche in zwei Hälften (Hemisphären) geteilt
Es hat zahlreiche Furchen (Sulci) und Windungen (Gyri)
Kortex (Großhirnrinde)
> Aufgefaltete graue Substanz an der Oberseite des Endhirns.
> Kortex ist die Kurzform für Cortex cerebri, was übersetzt Großhirnrinde bedeutet.
Kleinhirnrinde
Cerebellärer Kortex
Encephalisation
Furchungen des Kortex ermöglichen enorme Vergrößerung der Kortexoberfläche.
Hippocampus
> wörtl. Seepferdchen
Teil des Kortex (gehört nicht zum Neokortex)
Hat nur 3 Zellschichten
Spielt bei Gedächtnisfunktionen entscheidende Rolle
Liegt am unteren medialen Kortexrand und faltet sich in den medialen Bereich des Temporallappens hinein. (Charakteristische S-Form)
Amygdala (Corpus amygdaloideum, Mandelkern)
> Gruppe mandelförmiger Kerne im anterioren Bereich des Temporallappens
Wichtige Rolle bei der Emotionsverarbeitung (insbes. Furchtverhalten)
Limbisches System
Teile des Telencephalons mit den Substrukturen Hippocampus, Gyrus cinguli, Amygdala und einigen weiteren werden zum limbischen System zusammengefasst.
> Vorverarbeitung sensorischer Informationen
> Steuerung von Bewegungen oder vegetativen Funktionen
> Beteiligung an psychischen Vorgängen: Gedächtnisprozessen, Lernen, Emotionen
Neokortex
> Nimmt etwa 90% der Großhirnrinde ein
Phylogenetisch jüngste Teil des Gehirns (beim Menschen im Laufe der Evolution am Stärksten vergrößert)
Einteilung in 4 Bereiche (Lappen), denen jeweils spezifische Funktionen zuordenbar sind. (Nicht starr sondern erfahrungsabhängig veränderbar)
Neokortex besitzt 6-schichtige Struktur - die Dicke der einzelnen Schichten unterscheidet sich von Areal zu Areal (Grundlage der Unterteilung in die Brodmann-Areale)
Brodmann-Areale
> Neuroanatom Brodmann
Unterteilung des Kortex um 1900 in 52 Areale.
Areale werden verwendet, um Funktionsbereiche im Neokortex zu lokalisieren.
Bereiche des Neokortex
> Frontallappen (= Stirnlappen)
Parietallappen (= Scheitellappen)
Temporallappen (= Schläfenlappen)
Okzipitallappen (Hinterhauptslappen)
Okzipitallappen
> Verarbeitet Informationen aus dem optischen System
Zugehörige primäre Sehrinde: Verarbeitung visueller Reize zunächst nach physikalischen Eigenschaften wie Farbe, Helligkeit oder Kontrast
Sekundäre Sehrinde (reicht über den Okzippitallappen hinaus bis in die parieto-temporo-okzipitale “Junction” hinein): Dort werden die Informationen weiterverarbeitet und visuelles Material “erkannt” oder “klassifiziert” also mit Gelerntem verknüpft.
Temporallappen
> Verarbeitet Informationen aus dem akustischen System
Primäre Hörrinde: Es entsteht ein erster Höreindruck
Sekundäre Hörrinde: Erster Höreindruck wird weiter zu Wörtern, Melodien etc. verarbeitet.
Wernicke-Sprachzentrum bildet Großteil der sekundären Hörrinde. Es ermöglicht, dass Sprachsignale wahrgenommen bzw. verstanden werden (Sprachrezeption)
Parietallappen
> Umfasst zu einem großen Teil den primären somatosensorischen Kortex -Zu ihm führen afferente Fasern aus Haut, Sehnen, Gelenken und Muskeln
Somatosensorischer Kortex ist somatotop gegliedert, das heißt jedem Bereich dieses Kortexaareals ist ein bestimmter Bereich des Körpers zugeordnet. Keine Abbildung der räumlichen Größenverhältnisse, sondern das Ausmaß der Sensibilität.
Frontallappen
> Motorischer Kortex
Somatotop gegliedert
Von hier gehen Bewegungsimpulse an den gesamten Körper
Prämotorischer Kortex: Bereitet Bewegungen vor und steuert deren sequenzielle Abfolge
Broca-Sprachzentrum
Broca-Sprachzentrum
> Motorische Entsprechung zum Wernicke-Sprachzentrum
Kontrolle des komplexen Zusammenwirkens von Lippen, Zunge, Kehlkopf, Atmung etc. bei der Generierung, Produktion von Sprachsignalen (Sprachproduktion)
Präfrontaler Kortex
> Struktur, die mit höheren kognitiven Prozesse in Zusammenhang gebracht wird.
Kurzzeit- und Arbeitsgedächtnis sind hier verortet
Komplexe Handlungen werden entscheiden vorbereitet
Steuerung emotionaler und motivationaler Impulse sowie Konzentration und Antrieb
Verortung neuronaler Korrelate der Fähigkeit des Menschen zu ethisch-moralischer Einsicht und Handlungsfähigkeit
