Neuroanatomie II Flashcards
Hirnstamm & Hirnnerven
Zwischenhirn (Diencephalon)
Zwischen Hirnstamm und Telencephalon (Großhirn) Zum Zwischenhirn zählen: • Thalamus • Epithalamus • Subthalamus • Hypothalamus • Metathalamus Funktionen: • unbewusste, • sensorische, • vegetative Regulation
Der Nervus Opticus ist eine Ausstülpung des Diencephalons und hier ebenfalls blau dargestellt um zu verdeutlichen, dass es sich um keinen Hirnnerven im engeren Sinne handelt.
Thalamus (Vorhalle) ursprünglich wurde der 3. Ventrikel so bezeichnet
Fast alle Sinnesbahnen werden im Thalamus umgeschaltet (Bulbi olfactorii nicht, Teil des Telencephalons)
Übernimmt wichtige Relaisfunktionen
Bsp. Relaisfunktion: Sie merken nicht, das sie Kleidung oder einen Ring am Finger tragen. Bei Bewegung des Rings, wird die sensorische Information weitergegeben und damit bewusst.
Thalamus: Kerngebiete
• Absteigende Bahnen aus dem Kortex ziehen im Allgemeinen nicht durch den Thalamus
Der Thalamus besteht aus zahlreichen Kerngebieten:
•Spezifische Kerne: direkte Verbindung zum Kortex
•Unspezifische Kerne: keine direkte Verbindung zum Kortex, aber zum Hirnstamm
Projektionen der Thalamuskerne
• Die ventralen Kerne weisen Projektionen in sensorische und sensomotorische kortikale Regionen auf
Sie übertragen Informationen zu:
• Lageempfindung, Vibration, Druck, Diskrimination und Tastsinn, Schmerz, Temperaturempfinden
• Sie bilden Rückkopplungsschleifen zu motorischen Rindenfeldern
• Bei Schädigung kommt es zu kontralateralen Störungen der Oberflächen- und Tiefensensibilität mit Missempfindungen und abnormen Schweregefühlen in den Extremitäten oder motorischen Ausfällen
Projektionen der Thalamuskerne
Spezifische Kerne
Spezifische Kerne
• Die medialen Kerne erhalten Afferenzen aus ventralen-, intralaminären-, hypothalamischen Kernen und aus dem Globus Pallidus (bleiche Kugel)
• Sie projizieren in frontale Regionen
• Z.B. Lernen, Gedächtnis, Emotionen
• Die Läsion der Bahnen führt zum Stirnhirnsyndrom, einem komplexen, heterogenen Störungsbild
• Z.B. Störung der exekutiven Funktionen, Antriebslosigkeit, Gereiztheit, Missmut, Perseverationen, Inhibitionsstörungen
- Die dorsale Kerngruppe wird durch den Pulvinar (Polster) gebildet
- Größter Kern des Thalamus
- Erhält Afferenzen aus anderen thalamischen Kerngebieten und projiziert in die Assoziationsgebiete der Parietal- temporal und Okzipitallappen
- Am Pulvinar liegen das Corpus geniculatum laterale und das Corpus geniuculatum mediale an, die zum Methathalamus zählen
- Sie sind Teil der Seh- bzw. Hörbahn
Projektionen der Thalamuskerne
Spezifische Kerne
Spezifische Kerne
• Die medialen Kerne erhalten Afferenzen aus ventralen-, intralaminären-, hypothalamischen Kernen und aus dem Globus Pallidus (bleiche Kugel)
• Sie projizieren in frontale Regionen
• Z.B. Lernen, Gedächtnis, Emotionen
• Die Läsion der Bahnen führt zum Stirnhirnsyndrom, einem komplexen, heterogenen Störungsbild
• Z.B. Störung der exekutiven Funktionen, Antriebslosigkeit, Gereiztheit, Missmut, Perseverationen, Inhibitionsstörungen
- Die dorsale Kerngruppe wird durch den Pulvinar (Polster) gebildet
- Größter Kern des Thalamus
- Erhält Afferenzen aus anderen thalamischen Kerngebieten und projiziert in die Assoziationsgebiete der Parietal- temporal und Okzipitallappen
- Am Pulvinar liegen das Corpus geniculatum laterale und das Corpus geniuculatum mediale an, die zum Methathalamus zählen
- Sie sind Teil der Seh- bzw. Hörbahn
Projektionen der Thalamuskerne
Unspezifische Kerne
Unspezifische Kerne
Nucleus anterior: Afferenzen und Efferenzen zum Gyrus cinguli und zu den Mammilarkörpern
Der Nucleus centromedianus ist der größte unspezifische Thalamuskern. Er ist Teil des aufsteigenden retikulären aktivierenden Systems (ARAS), welches in der Formatio reticularis beginnt.
Er wird mit der Erregung limbischer und kortikaler Regionen in Verbindung gebracht.
Funktionelle & Strukturelle Konnektivität zwischen Thalamus und Kortex
FC: Funktionelle Konnektivität
DTI: Diffusions-Tensor Imaging (strukturelle Konnektivität)
-> Mittels Resting-State-fMRT (rsfMRT) können polysynaptische Verbindungen im gesamten Gehirn erfasst werden, die sich bis dato überwiegend nur tierexperimentell nachweisen ließen.
Zwischenhirn im Medianschnitt
Epi- & Hypothalamus
Hypothalamus: vegetatives Regulationszentrum
(z.B. Körpertemperatur, Nahrungsaufnahme, Stress, Wachstum, sexuelle Erregung, Wasserhaushalt)
Epiphyse: Regulation des Tag-Nacht-Rhythmus
Freisetzung von Melatonin
(„Schlafhormon“)
Durch Kalkablagerungen gute Landmarke im CT
epi = auf-, draufsitzend hypo = unterhalb
Afferente Verbindungen des Hypothalamus
Wichtige afferente und efferente Verbindungen des Hypothalamus
Afferenzen
•Aus dem Hippocampus über die Fornix- (Gewölbe) bahn in den Hypothalamus
•Über das mediale Vorderhirnbündel gelangen Afferenzen von den olfaktorischen Arealen zu den präoptischen Kernen
•Über die Striea terminalis von der Amygdala zum Hypothalamus
•Über pedunculus corporis mammilaris gelangen viszerale Afferenzen und solche aus erogenen Zonen zum Hypothalamus
efferente Verbindungen des Hypothalamus
Efferenzen
•Der Fasciculus longitudinalis dorsalis zieht zum Hirnstamm und über mehrere Umschaltungen in parasympathische Kerngebiete
•Der Traktus mammilotegmentalis sendet Efferenzen zum Tegmentum des Mittelhirns, die zur Formatio reticularis weiterziehen (vegetative Informationen)
•Der Fasciculus mammilothalamicus (Vicq-d‘ Azyr Bündel) verbindet den Hypothalamus mit dem Nucleus anterior thalami, welcher mit dem Gyrus cinguli in Verbindung steht (Teile des limbischen Systems)
•Tractus supraopticohypophysalis und der tuberohypophysalis stellen efferente Bahnen zur Hypophyse dar
Ausgewählte Regionen und Funktionen des Hypothalamus
Epithalamus (grün markiert)
Besteht aus: Globus pinealis (Epiphyse); Habenula (Zügel, Epiphysenstiel;
Commisura habenularum, Stria medullaris thalami, Commissura epithalamica
Epithalamus (Habenulae)
- In den Habenulae werden zahlreiche Informationen verarbeitet
- Über den Einfluss auf neuromodulatorische Systeme (insb. dopaminerge, serotonerge) stark in die Verhaltensregulation eingebunden
- Haupts. Unterdrückung motorischer Komponenten
Der Subthalamus (rot markiert)
Zum Subthalamus zählen:
• Nucleus subthalamicus und Globus pallidus
• Funktionell werden diese Strukturen zu den Basalganglien zugeordnet
• Unter anderem Steuerung der Grobmotorik
Die Basalganglien
Regionen subkortikaler grauer Substanz
Nucleus caudatus
(Schweifkern)
Putamen
(Schale)
Globus Pallidus
(bleiche Kugel)
Substanzia Nigra
(schwarze Substanz)
Corpus Striatum
(Streifenkörper): Nucleus caudatus (Schweifkern) + Putamen (Schale)
Nucleus lentiformis
(Linsenkern): Putamen
(Schale) + Globus Pallidus
(bleiche Kugel)
Das motorische System
Funktion der Basalganglien
Koordination, Programmierung und Terminierung von Handlungsabläufen
- Hemmung - Erregung
Koordination der eingesetzten Kraft
Integration komplexer Verhaltensmuster
Teil des Belohnungssystems, also Belohnungslernen, habituelles Verhalten, motivationales Verhalten
Das Ventrikelsystem
- Ausgusspräparat des Ventrikelsystems
* Erweiterung des Rückenmarkkanals
Ventrikelsystem & Liqourzirkulisation
- Liquor:
- Klare Flüssigkeit
- Ca. 150 ml in Ventrikeln (20%) und im Subarachnoidalraum (80%)
- Liquorproduktion: 400- 500 ml pro/Tag
- In den Plexus choroidei
- Zirkuliert um das Gehirn und Rückenmark
PNS: Liquor: •Wenig Zellen •Wenig Eiweiß •Versorgungsfunktion unwahrscheinlich •Lässt das Gehirn „aufschwimmen“ •Dadurch Reduktion des eigenen Gewichts •Schwimmend gelagert •Dadurch Schutz vor Stößen
Liquorrückresorption
Liquor wird im Subarachnoidalraum des Gehirns und des Rückenmarks resorbiert
Subarachnoidalraum = unterhalb der Spinnengewebshaut
Eine Liquorentnahme zur Untersuchung potenzieller entzündlicher Erkrankungen Kann somit aus dem unteren Rückenmarkskanal erfolgen
Dura Mater = harte Mutter Arachnoidea = Spinngewebshaut Pia Mater = weiche Mutter
Die harte und die weiche Mutter (Meningen des Gehirns)
a) Der Schädel wurde entfernt um die Dura mater zu zeigen Darunter befinden sich die Arachnoidea und die Pia Mater
Die Meningen (Hirnhäute) umgeben das gesamte ZNS, also auch das Rückenmark
Das Corpus Callosum (Hirnbalken)
Die Bereiche des Corpus Callosum sind Namensgeber für zahlreiche umliegende Strukturen z.B.
Subgenualer anteriorer zingulärer Kortex (sgACC) unter dem Knie liegend Perigenualer anteriorer zinguläere Kortex (pgACC) um das Knie liegend
zinguläre Subregionen und Funktionen
Gyri und Sulci
Gyrus: Windung
Sulcus: Rinne oder Furche
Fissur: Riss/Furche – tiefer als Sulci, z.T. andere Form
Sensorische-, motorische Zonen und Assoziationsareale
Der Kortex unter dem Kortex: Die Insula
Auch die Insula kann in anatomisch und funktionell unterschiedliche Regionen unterteilt werden
Die anteriore Insula hat z.B. eine wichtige Rolle in der Zuweisung von Salienz
Die posteriore Insula integriert z.B. emotionale und somatische Informationen
Ausgewählte Funktionen bestimmter Hirnbereiche 1
Ausgewählte Funktionen bestimmter Hirnbereiche 2
Cerebellum
Das Cerebellum besitzt ebenfalls einen Kortex
Die Weiße Substanz im inneren wird als Arbor vitae „Lebensbaum“ bezeichnet
Cerebellum -
Über die Kleinhirnstiele gelangen in Informationen aus folgenden Regionen ins Kleinhirn
• dem Rückenmark: Information über die Körperhaltung die Muskel- und Sehnenspannung und Gelenkstellung
• Zur Steuerung des Stehens und Gehens
• den Nervi vestibulocochleares: Zur Regulation des Gleichgewichts, bei Schädigung tritt Schwindel auf
• den Motorkortizes, Regulation von feinen Willkürbewegungen z.B. manipulieren von Gegenständen oder der optimalen Koordination der Kehlkopfmuskulatur beim Sprechen
• Die genauen Funktionen des Kleinhirns sind bis heute weitgehend unbekannt
• Es scheint auch an höheren kognitiven und emotionalen Prozessen beteiligt
zu sein
Cerebellum
Unter anderem involviert in • Aufmerksamkeitsprozesse • Sprache • soziale Kognition • Exekutive Funktionen • Insb. in die Vorhersagbarkeit bestimmter Komponenten Annahmen meist spekulativ
Hippocampus (Seepferdchen)
Zur Hippocampusformation zählen:
• Subiculum (kleine Unterlage, Verbindung zwischen Hippocampus und Parahippocampus)
• Cornu ammonis (Ammonhorn, Hippocampus im engeren Sinne)
• Gyrus Dentatus (gezahnter Gyrus)
Die Amygdala (Mandel)
Amygdaloidale Subregionen
Momentan werden vier amygdaloidale Subregionen unterschieden
• Superfisziale Kerne (SF)
• Centromediale Kerne (CM)
• Baslolaterale Kerne (LB)
• Amygdalo-strialer Übergangsbereich (AStr)
Mit welchen Regionen sind die Kerngebiete verbunden?
Funktionelle Konnektivität amygdaloider Subregionen
Die Kartierung (Mapping) des Kortex
•
•
Ähnlich verhält es sich mit dem Gehirn
Jedes Areal lässt sich durch vielfältige Eigenschaften beschreiben
Zum Beispiel:
• Die Dichte der Nervenzellkörper
• die jeweilige Menge an Myelin
• die funktionelle Konnektivität der Neurone untereinander
• die Reaktion der Neurone auf bestimmte Aufgaben
Wodurch könnte sich also ein Hirnareal auszeichnen?
Die Kartierung (Mapping) des Kortex Brodmann Areale
Korbinian Brodmann ́s wegweisendes Werk: „Vergleichende Lokalisationslehre“ von 1909
Zytoarchitektonisce Mikrographien
Die Pfeile deuten auf die Grenze zwischen zwei Hirnarealen
- Ursprünglich 43 Areale
- Unterteilung aufgrund mikroskopischer (zytoarchitektonischer) Unterschiede der Nervenzellverteilung
- Diese müssen nicht der makroskopischen Struktur entsprechen!
- Gleichartig aufgebaute Felder bezeichnet man als Rindenfelder (Areae)
- Bild rechts: Hirnatlas erstellt von Korbinian Brodmann an einem Gehirn zu Beginn des 20. Jahrhunderts (1909)
- Die Klassifizierung in Brodmann- Arealen gilt heute als veraltet und sollte nicht mehr verwendet werden!
Moderne Methoden
Beispiel:
Der Jülich-Düsseldorfer zytoarchitektonische Atlas
• Post mortem Untersuchung von 10 Gehirnen
• Untersucherunabhängige zytoarchitektonische Analyse welche die Grenzen kortikaler Areale mittels statistischer Analyse der laminären Zellverdichtung bestimmt
• Mikroskopische Validierung der Ergebnisse
• Quantitative Beschreibung anatomischer Struktur
• Im standardisierten MNI Referenzraum (Montreal Neurological Institute)
• Zytoarchitektonische Wahrscheinlichkeitskarten
• Integration funktioneller und struktureller Daten
Die Kartierung (Mapping) des Kortex Moderne Methoden
- Ein neuer multimodaler Hirnatlas (Glasser et al, 2016) entstanden aus den Daten des Human Connectome Project
- Basierend auf funktionellen Aktivierungs- und Konnektivitätsdaten als auch auf strukturellen Daten (Myelingehalt)
- Es werden also mehrere Kriterien gleichzeitig einbezogen
- Resultat: 360 verschiedene kortikale Areale
