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Skript zur Vorlesung „Biologische Psychologie“ (PD Dipl.-Psych. Dr ...

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Weder die Autorin noch der Fachschaftsrat <strong>Psych</strong>ologie übernimmt<br />

Irgendwelche Verantwortung für dieses <strong>Skript</strong>.<br />

Das <strong>Skript</strong> soll nicht die Lektüre der Prüfungsliteratur ersetzen.<br />

Verbesserungen und Korrekturen bitte an fs-psycho@uni-koeln.de mailen.<br />

Die Fachschaft dankt der Autorin im Namen aller Studierenden!<br />

Version 1.0 (2011)<br />

<strong>Skript</strong> <strong>zur</strong> <strong>Vorlesung</strong> <strong>„Biologische</strong> <strong><strong>Psych</strong>ologie“</strong><br />

(<strong>PD</strong> <strong>Dipl</strong>.-<strong>Psych</strong>. <strong>Dr</strong>. med. Robert Bering)<br />

Wintersemester 2010/2011<br />

verfasst von<br />

Kim K.<br />

1


1. & 2. <strong>Vorlesung</strong><br />

Lagebezeichnungen & Schnittrichtungen<br />

- frontal = coronal<br />

- horizontal<br />

- sagittal (von der Seite)<br />

- basal (von unten)<br />

- ventral: zum Bauch hin<br />

- dorsal: zum Rücken hin<br />

- medial: <strong>zur</strong> Mitte hin<br />

- kaudal: zum Schwanz hin<br />

- oral: zum Mund hin<br />

Allgemeines<br />

- Encephalon = Groß- & Kleinhirn<br />

- Medulla spinalis = Rückenmark<br />

- ZNS = Encephalon & medulla spinalis<br />

- Plexus = Nervengeflecht; Vermischung & Umschaltung der Spinalnerven<br />

- Spinalganglien = Knäuel von Zellkernen im peripheren NS<br />

- Entwicklung des Gehirns: LF & LO breiten sich aus U-Form des Gehirns<br />

- Wachstum des Gehirns Rotation in Telencephalon<br />

- Vorderhirn (Prosencephalon) (Rotation)<br />

- Hirnstamm (Rhombencephalon) (lineal & vertikal, keine Rotation)<br />

- Spinalnerven entspringen dem Rückenmark<br />

Weiße & Graue Substanz<br />

- Graue Substanz (substantia grisea): Ansammlung von Nervenzellen und –kernen<br />

- im Rückenmark zentral (schmetterlingsförmig)<br />

- im Gehirn außen, bildet Cortex<br />

- Weiße Substanz (substantia alba): Fortsätze der Nervenzellen; umhüllt von Markscheiden (fettig) hell<br />

- im Rückenmark außen & umhüllt graue Substanz (auf- & absteigende Nervenbahnen)<br />

- im Gehirn innen<br />

- Im Hirnstamm & Zwischenhirn sind weiße & graue Substanz wechselnd verteilt<br />

Achsen<br />

- Forel-Achse: Telencephalon & Diencephalon (waagerecht)<br />

- Meynert-Achse: Stammhirn (senkrecht)<br />

Orientierung und Aufbau<br />

- Animalisches Nervensystem: ZNS und PNS bewusste Wahrnehmung, willkürliche Bewegungen,<br />

Nachrichtenverarbeitung (Integration)<br />

- Peripheres Nervensystem (PNS)<br />

- Alle Anteile des Nervengewebes, die außerhalb von Gehirn & Rückenmark liegen<br />

- Somatisches Nervensystem<br />

- Interagiert mit Umwelt<br />

- Afferente Nerven, die sensorische Infos ans ZNS leiten<br />

- Efferente Nerven, die Signale aus ZNS an Skelettmuskulatur leiten<br />

- Vegetatives Nervensystem<br />

- Regulierung des inneren Milieus<br />

- Afferente Nerven, die Signale von inneren Organen zum ZNS leiten<br />

- Efferenten Nerven, die Signale vom ZNS zu den inneren Organen leiten<br />

- Sympathische Nerven<br />

- stimulieren, organisieren & mobilisieren Energiereserven<br />

- Parasympathische Nerven<br />

- Aufbau von Energiereserven<br />

2


- Nerven des PNS:<br />

- 12 Hirnnerven (gehen vom Gehirn aus)<br />

- Spinalnerven (gehen vom Rückenmark aus)<br />

- treten durch Foramina aus & ziehen zu Muskulatur & Haut<br />

- In Extremitäten bilden sie Nervengeflechte (Plexus brachialis & lumbosacralis)<br />

- Zentrales Nervensystem (ZNS)<br />

- Rückenmark (Medulla spinalis)<br />

- Gehirn (Encephalon)<br />

- Stammhirn (=Rhombencephalon)<br />

- Mesencephalon mit Tectum und Tegmentum<br />

- Metencephalon (Pons) mit Cerebellum<br />

- Myelencephalon (Medulla oblongata)<br />

- Prosencephalon<br />

- Diencephalon<br />

- Hypothalamus mit Hypophyse<br />

- Subthalamus<br />

- Thalamus (dorsalis) mit Metathalamus<br />

- Epithalamus mit Epiphyse<br />

- Telencephalon<br />

- Striatum (Putamen & nucleus caudatus)<br />

- Pallium (Hirnmantel)<br />

Gehirn<br />

- Großhirnhemisphäre: Vielzahl von Furchen (sulci) & Windungen (gyri)<br />

- Unter Windungsrelief liegt Cortex (Hirnrinde)<br />

- Vorderwand des Telencephalons: Kommisurenplatte Kommisurensysteme verbinden Hemisphären<br />

- Größtes Kommisurensystem: Balken (corpus callosum) (reine Faserbahn im Telencephalon)<br />

- Durch Größenzunahme überdeckt Balken das Zwischenhirn<br />

- An Seitenflächen: sulcus lateralis; in der Tiefe liegt Grube (fossa lateralis)<br />

- Sulcus centralis: trennt LF von LP & gyrus praecentralis (Willkürmotorik) von gyrus postcentralis (Sensibilität)<br />

- gyrus praecentralis & gyrus postcentralis = Zentralregion<br />

- zwischen Hemisphären liegt Diencephalon, darüber liegt der Balken (verbindet Hemisphären)<br />

Telencephalon (Großhirn, Endhirn)<br />

- Fissura longitudinalis cerebri trennt linke & rechte Hemisphäre<br />

- In Tiefe: Beide Hälften durch Corpus callosum (Balken) verbunden (reine Faserbahn im Telencephalon; gehört zu<br />

cerebralen Kommissuren)<br />

- Bestandteile:<br />

- Cortex<br />

- Hirnrinde; graue, gewölbte Substanz<br />

- Entwickelt sich aus Pallium (Hirnmantel): siehe unten<br />

- 4 Hirnlappen<br />

- Lobus frontalis (Frontallappen, Stirnlappen)<br />

- Motorik (motorische Rinde, motorische Sprachregion (Broca-Feld)), Handlungsplanung, Initiative,<br />

Frontales Blickzentrum<br />

- Klinisch: Initiative, Zielstrebigkeit, Konzentration, Kritikfähigkeit betroffen bei Schädigung<br />

- Lobus parietalis(Parietallappen, Scheitellappen)<br />

- Sensorik (somatosensorische Rinde), Afferenzen über räumliche Information<br />

- Klinisch: Agnosie: taktile, optische, akustische Sinneseindrücke werden wahrgenommen, aber in ihrer<br />

Bedeutung nicht erkannt<br />

- Lobus occipitales (Okzipitallappen, Hinterhauptslappen)<br />

- Sehen (Sehrinde (visueller Cortex), Augenfolgebewegung)<br />

- Lobus temporalis (Temporallappen, Schläfenlappen)<br />

- Hören (akustische Rinde), bewusste & unbewusste Verfügbarkeit der eigenen Vergangenheit (vor<br />

allem akustisch) (interpretative Rinde)<br />

3


- sensorische Sprachverarbeitung, visuelle Figuralwahrnehmung<br />

- Marklager<br />

- weiße Substanz, Fasermasse<br />

- Zwischen Hirnrinde (= Neocortex) & den in der Tiefe gelegenen grauen Kernen<br />

- 3 Arten von Fasern:<br />

- Projektionsfasern: Kommunikation zwischen Cortex & subkortikalen Zentren<br />

- Cortico-subcorticale Fasern<br />

- durchlaufen die Capsula interna<br />

- Projizieren aus Lamina V hauptsächlich in die Basalganglien, Striatum & Spinalmark<br />

- Projizieren aus Lamina VI in den Thalamus<br />

- Spezifische thalamo-corticale Fasern kommen in Lamina IV an Interneuronen an<br />

- deren Axone stiegen senkrecht an Apikaldendriten der Pyramidenzellen empor<br />

- bilden mit deren Dornen Ketten von Synapsen (insb. in Lamina I, aber auch Laminae II & III) <br />

Starke Impulsübertragung<br />

- Korbzellen (GABAerg): Axone zu benachbarten Kolumnen & hemmen sie<br />

- Assoziationsfasern: Kommunikation zwischen Rindenbezirken einer Hemisphäre<br />

- Cortico-corticale Fasern<br />

- verlaufen ipsilateral<br />

- kommen aus Lamina II & III<br />

- ziehen hauptsächlich nach Lamina III; aber: in allen Schichten Äste, die an den Dornen der<br />

Pyramidenzellen enden<br />

- können bis in Molekularschicht aufsteigen; synaptische Kontakte mit Apikaldendriten<br />

- Kurze: Beziehungen innerhalb eines Hirnlappens, kurzer Verlauf durch weiße Substanz<br />

- Lange: verknüpfen verschiedene Hirnlappen<br />

- Kommissurenfasern: Kommunikation zwischen den beiden Hemisphären<br />

- Cortico-corticale Fasern<br />

- Verlaufen kontralateral hauptsächlich in homologe Brodmannareale der anderen Hemisphäre<br />

durchs Corpus callosum Homotope<br />

- verbinden gleiche Cortexgebiete<br />

- nicht für Area 17 (Sehrinde) & somatosensorische Hand- & Fußabschnitte<br />

- Heterotop: verbinden unterschiedliche Areale<br />

- Kommen hauptsächlich aus Lamina III & ziehen auch dahin<br />

- Kerne<br />

- graue Substanz, in Tiefe eingelagert<br />

- Corpus striatum<br />

- Oberste Integrationsstelle des extrapyramidalen motorischen Systems<br />

- Besteht aus Nucleus caudatus (Rotation!), Putamen (keine Rotation!) (beide: Telencephalon) & globus<br />

pallidus (Diencephalon)<br />

- Capsula interna trennt N. caudatus & Putamen<br />

- Capsula externa außen an Putamen<br />

- Corpus amygdaloideum (Amygdala, Mandelkern)<br />

- Hat Rindenanteil & Kernanteil<br />

- Emotionales Zentrum<br />

- Vegetative & emotionale Reaktion (Wut, Furcht, Aggression, Aufmerksamkeit)<br />

- Funktion: Sexual- & Fresstrieb<br />

- Pallium (Hirnmantel): 82% des gesamten Gehirns<br />

- Pallium bildet geschichtete Hirnrinde (Cortex cerebri) mit 3 verschiedenen Cortexbereichen:<br />

- Palaeocortex (Allocortex): Riechhirn; ältester Teil<br />

- 3 Schichten<br />

- Bildet mit Bulbus olfactorius & Tractus olfactorius das Riechhirn (Rhinencephalon)<br />

- Trigonum olfactorium; Anteile des Corpus amygdaloideum<br />

- Archicortex (Allocortex): z.B. Amygdala<br />

4


- 3 Schichten<br />

- Hauptanteil: Hippokampus (funktionell: deklaratives & räumliches Gedächtnis; kontextuelles Lernen)<br />

- Volumenminderung des Hippokampus ist bei Schizophrenien, Depressionen, Morbus Cushing,<br />

Epilepsie & Ischämie bekannt<br />

- Integrationsorgan; Lern- & Gedächtnisprozesse<br />

- Neocortex (Isocortex):<br />

- größter Teil beim Menschen<br />

- Repräsentationsgebiete für fast alle Sinnessysteme<br />

- Ursprungsgebiete motorischer Bahnen (Primärgebiete); Assoziationsgebiete (Verarbeitung &<br />

Zusammenführung von Sinnesmodalitäten)<br />

- 6 Schichten (horizontal)<br />

- Lamina molecularis: Axone & Dendriten; nur wenige Zellkörper<br />

- Lamina granularis externa: dicht gepackte Sternzellen; wenige kleine Pyramidenzellen<br />

- Lamina pyramidalis: locker gepackte Sternzellen; mittelgroße Pyramidenzellen<br />

- Lamina granularis interna: Streifen dich gepackter Sternzellen; keine Pyramidenzellen<br />

- Lamina ganglionaris: sehr große Pyramidenzellen; wenige locker gepackte Sternzellen<br />

- Lamina multiformis: Pyramidenzellen unterschiedlicher Größe; locker gepackte Sternzellen<br />

- Funktionelle Gliederung in Kolumnen (Zellsäulen; senkrecht)<br />

- rezeptorspezifisch & somatotop organisiert<br />

- bilden kleinste funktionelle & strukturelle Einheiten<br />

- lange vertikale Sternzellaxone = funktioneller Zusammenhalt der Kolumne<br />

- durch Laminae horizontal gegliedert<br />

- Jede Kolumne ist mit einem umschriebenen Bezirk von Sinneszellen verbunden<br />

- Bei Reizung des peripheren Feldes antwortet die ganze Kolumne<br />

- Kleine rezeptive Felder in Peripherie entsprechen breiten kortikalen Kolumnen & umgekehrt<br />

- Zellen innerhalb einer Säule unterscheiden sich nicht bzgl. Modalität & Repräsentationsort, aber<br />

sehr wohl zu benachbarten Säulen<br />

- Neurone:<br />

- Langaxonige Projektionsneurone (exzitatorische glutamerge Pyramidenzellen)<br />

- Kurzaxonige Interneurone (GABAerg hemmend)<br />

- Charakteristische Zellen des Neocortex:<br />

- Pyramidenzellen (80%): sind lokal durch Axondendriten verbunden (Basaldendriten); Axon geht von<br />

Perykarion abwärts<br />

- Körner-/Sternzellen: Interneurone; in unterschiedlicher Dichte in allen Schichten<br />

- Insula (Inselrinde)<br />

Diencephalon (Zwischenhirn)<br />

- beinhaltet thalamische Strukturen<br />

- Epithalamus<br />

- Epiphyse: endokrine Funktion (Hormonausstoß: Melatonin, circadianer Rhythmus)<br />

- Habenula: Schaltsystem olfaktorischer Impulse zu efferenten Kernen des Hirnstammes: Einfluss der<br />

Riechempfindung auf Nahrungsaufnahme<br />

- Thalamus (dorsalis)<br />

- Kein einheitliches Gebilde, sondern 2 große ovale Kernkomplexe mit vielen unterschiedlichen Kerngruppen<br />

- Zentrale Funktion: Schalt- & Kontrollstation für alle (auch viszerale) Sinneseingänge<br />

- 2 Arten von Thalamuskernen:<br />

- Spezifische Thalamuskerne (Palliothalamus): Faserbeziehungen zum Kortex; somatotopisch organisiert;<br />

Kerngruppen:<br />

- Anteriore Kerngruppe (nuclei anteriores): Verbindungen mit Rinde des Gyrus cinguli<br />

- Mediale Kerngruppe (nuclei mediales): Verbindungen mit Rinde des LF<br />

- Laterale Kerngruppe (nuclei ventrolaterales): Verbindungen mit motorischen & sensorischen<br />

Rindengebieten (LP)<br />

- Corpus geniculatum laterale: Verbindungen durch die Sehbahn mit der Sehrinde<br />

- Corpus geniculatum mediale: Verbindungen durch die Hörbahn mit der Hörrinde<br />

- Pulvinar: Verbindungen mit Rindenabschnitten des LP & LT<br />

5


- Nucleus reticularis<br />

- Unspezifische Thalamuskerne (Truncothalamus): keine direkte Faserbeziehung zum Kortex, aber<br />

Faserbeziehungen zum Hirnstamm, Zwischenhirnkernen & Corpus striatum<br />

- Bewusste Wahrnehmung, motorischer Output, Gedächtnisschleife<br />

- Subthalamus<br />

- Motorische Zone des Zwischenhirns<br />

- Kerne des extrapyramidalen Systems (zona incerta, corpus subthalamicum)<br />

- Globus pallidus: Abkömmling des Zwischenhirns; durch capsula interna von übrigen Strukturen getrennt <br />

scheinbar im Endhirn<br />

- Hypothalamus<br />

- Antrieb (Motivation) & Gefühl (Emotion)<br />

- Unten neben 3. Ventrikel<br />

- Alle wichtigen Körpervorgänge über Sympathikus & Parasympathikus<br />

- Markarmer Hypothalamus: Chiasma opticum, Tractus opticus, …<br />

- Markreicher Hypothalamus: Corpus mamillare (Mamillarkörper): Steuerungszentrale für vegetative<br />

autonomene Funktionsregulation<br />

- Hypophyse<br />

- Arbeitet eng mit Hypothalamus zusammen<br />

- 2 Teile: Adeno- & Neurohypophyse<br />

- HVL = Adenohypophyse (über Portalkreislauf mit Hypothalamus verbunden)<br />

- Thalamus: 3 Teile (frontal, medial, lateral); paarig; dazwischen liegt 3. Ventrikel<br />

- Bildet Mitte der Rotation des Telencephalons (genau: adhaesio interthalamica), rotiert selbst nicht mit<br />

- Globus pallidus (anatomisch gesehen im Diencephalon; funktionell: Basalganglien (u.a. Motorik))<br />

Hirnstamm (Rhombencephalon)<br />

- Besteht aus Mesencephalon, Metencephalon & Myelencephalon<br />

Mesencephalon (Mittelhirn)<br />

- Enthält komplexe, angeborene Motorik (Lokomotion, Zielmotorik (Flucht-, Kampf- & Opferverhalten),<br />

Orientierungsmotorik)<br />

- Bestandteile:<br />

- Tectum (Vierhügelplatte)<br />

- Liegt dorsal<br />

- 2 Paare von Höckern:<br />

- Colliculi superiores: Schaltstelle des visuellen Systems<br />

- Colliculi inferiores: Schaltstelle des akustischen Systems<br />

- Tegmentum<br />

- Liegt ventral (zum Tectum)<br />

- Motorische Zentren<br />

6


- Wichtige Schaltstellen des extrapyramidalen Systems (Motorik) automatische Bewegungsabläufe<br />

(Körperdrehung, Aufrichtung von Kopf und Oberkörper)<br />

- Substantia nigra: u.a. Bewegungsabläufe (bei Morbus Parkinson degeneriert); unwillkürliche<br />

Mitbewegungen (z.B. Armpendeln beim Gehen); rascher Bewegungsbeginn (Starterfunktion)<br />

- Nucleus ruber: Schalt- & Kontrollstelle für Muskeltonus, Körperhaltung & Gehbewegung<br />

- Formatio reticularis<br />

- Mittlerer Teil des Tegmentum; Verläuft parallel zum Zentralkanal; geht in beide Richtungen<br />

- Von medulla oblongata bis ins Diencephalon<br />

- Komplexe graue Substanz<br />

- Funktionen:<br />

- Atem-, Kreislauf- & Reflexzentrum (Regulation von Herzschlag, Atmung, Blutdruck, Schlucken,<br />

Brechen, Husten)<br />

- Beeinflussung der Motorik<br />

- ARAS: aufsteigendes retikuläres Aktivierungssystem<br />

- Wird von sensorischen oder kortikalen Impulsen erregt<br />

- Projektion in Thalamus indirekte Steigerung der Aktivität des gesamten Kortex schlagartig:<br />

Wachzustand Vorbereitung für Wahrnehmung & Aufmerksamkeit<br />

- Integratives Funktions- & Koordinationsgebiet<br />

- Hat großes Einzugsgebiet<br />

- Erhält viele Infos gleichzeitig aus vielen unterschiedliche Fasersystemen<br />

Metencephalon (Hinterhirn)<br />

- besteht aus Pons & Kleinhirn<br />

- entsteht aus herabsteigenden Nervenbahnen Umschaltung dieser ins Kleinhirn<br />

Myelencephalon (Nachhirn; Medulla oblongata)<br />

- hauptsächlich auf- und absteigende Faserzüge<br />

- Funktion: Signalübertragung zwischen Körper und restlichem Gehirn<br />

- Bestandteile:<br />

- Olive<br />

- Pyramidenkreuzung (Willkürmotorik)<br />

- 80% der Nerven kreuzen<br />

- Pons (Brücke)<br />

- Querfaserung<br />

- Funktion: Umschaltung der Großhirn-Cerebellum-Bahn; wichtig für Gleichgewichts- &<br />

Körperstellungssystem<br />

Ventrikelsystem<br />

- Überbleibsel des Neuralrohrs<br />

- Hohlräume im Gehirn, gefüllt mit Liquor<br />

- 1. & 2. Ventrikel (Seitenventrikel):<br />

- liegen im Telencephalon<br />

- bogenförmig (wegen Rotation)<br />

- lateral begrenzt durch nucleus caudatus (gehört zu Basalganglien)<br />

- An nucleus caudatus schließt Putamen an (auch zu Basalganglien; zusammen: Corpus Striatum); getrennt<br />

durch capsula interna (Faserbahn)<br />

- 3. Ventrikel:<br />

- liegt im Diencephalon<br />

- an beiden Seitenwänden je 1 Durchgang (foramen interventriculare/Monroi) zu 1. & 2. Ventrikel<br />

- durch aquaeductus cerebri (Sylvii) mit 4. Ventrikel verbunden<br />

- lateral begrenzt durch Thalamus mit adhaesio interthalamica und Hypothalamus<br />

- darüber liegt Balken (corpus callosum)<br />

- 4. Ventrikel:<br />

- liegt im Rautenhirn (Medulla & Pons)<br />

7


- bildet über Rautengrube einen zeltförmigen Raum zwischen Cerebellum & Medulla<br />

- mit Zentralkanal (aquaeductus cerebri) verbunden<br />

Rückenmark (medulla spinalis)<br />

- liegt im Kanal der Wirbelsäule (canalis vertebralis) & ist von Liquor umgeben<br />

- Reflexorgan (selbstständiger nervöser Zentralapparat) & Leitungsorgan (Verbindung des PNS mit ZNS)<br />

- Segmentspezifische sensible Innervation<br />

- beide Seiten des Rückenmarks: Nervenfasern treten dorsolateral ein & ventrolateral aus vereinigen sich zu<br />

Hinter- & Vorderwurzel in Spinalganglien schließen sich zu Spinalnerven zusammen<br />

- Afferente Fasern (sensibel) treten in Ganglien (ovale Körper mit sensiblen Nervenzellen) ein<br />

- In Mitte: verschlossener Zentralkanal (aquaeductus cerebri)<br />

- 31 Spinalnervenpaare; jedes versorgt 1 Körpersegment:<br />

- Zervikal (8 Paare: C1-C8)<br />

- Thorakal (12 Paare: Th1-Th12)<br />

- Lumbal (5 Paare: L1-L5)<br />

- Sakral (5 Paare: S1-S5)<br />

- Kokzygeal (1 Paar)<br />

- WS wächst mehr in Länge als RM unteres Ende des RM rückt im Verhältnis zu den umgebenden Wirbeln immer<br />

weiter nach oben (EW: nur RM bis Th12/L1) Spinalnerven treten dann nicht mehr in Höhe ihres Ursprungs aus<br />

Höhe der Spinalnervenaustritte ≠ entsprechende Rückenmarkshöhe<br />

- Vom conus medullaris an nur noch dichte Masse an abwärts laufenden Spinalwurzeln (cauda equina)<br />

- Graue Substanz schmetterlingsförmig, umgeben von weißer Substanz<br />

- Graue Substanz:<br />

- Hinterhorn (cornu posterius/dorsale) beidseits längs: columna posterior<br />

- Vorderhorn (cornu anterius/ventrale) beidseits längs: columna anterior<br />

- Mittig dazwischen: substantia intermedia centralis mit Zentralkanal<br />

- Im Thorakalmark: Seitenhorn (cornu laterale) zwischen Hinter- & Vorderhorn<br />

- Weiße Substanz:<br />

- Beide Rückenmarkshälften verbunden durch commissura alba<br />

- Hinterwurzel: Sensorium Sensorik<br />

- Spinalganglien mit sensiblen Nervenzellen (afferente Fasern zum RM)<br />

- Fasern treten durch sulcus posterolateralis ein<br />

- Vorderwurzel: Alpha-Moto-Neurone Motorik<br />

- Hinterhorn:<br />

- Liegt dorsal<br />

- Flügelplattenabkömmling sensibel<br />

- Neurone afferenter Systeme (sensorischer Nerveneintritt aus Peripherie)<br />

- Vorderhorn:<br />

- Liegt ventral<br />

- Grundplattenabkömmling motorisch<br />

- Motorische Vorderhornzellen (efferente Fasern Muskulatur) (motorischer Nervenaustritt der Alpha-<br />

Moto-Neurone)<br />

- Somatotopische Gliederung<br />

- Seitenhorn:<br />

- Vegetative Nervenzellen des Sympathikus<br />

- Versorgung der Extremitäten: viele Neurone nötig Vergrößerung der grauen Substanz (v.a. C & L)<br />

- Weiße Substanz: meiste zervikal, nimmt nach unten hin immer mehr ab<br />

- Plexi gehen von zervikal, lumbal & sakral ab viel graue Substanz<br />

- Sensorischer Reiz afferente Fasern Hinterwurzel Hinterhorn Weiterleitung zum Gehirn (über weiße<br />

Substanz) motorische Antwort Vorderhorn Vorderwurzel efferente Fasern Muskulatur<br />

Absteigende Bahnen im Rückenmark<br />

- Pyramidenbahn<br />

- im Vorderseitenstrang (Tractus corticospinalis anterior & lateralis)<br />

- Fasern kommen aus Kortex (meist Area 4 & 6)<br />

8


- Pyramidenkreuzung: 80 % kreuzen in Medulla oblongata auf Gegenseite/nach kontralateral (Decussatio<br />

pyramidum) & verlaufen als Tractus corticospinalis lateralis im Seitenstrang<br />

- Rest verläuft als Tractus corticospinalis anterior im Vorderstrang & kreuzt in Höhe der Endigungen<br />

- Extrapyramidale Bahnen<br />

- im Vorderseitenstrang<br />

- Tractus vestibulospinalis (Gleichgewicht & Muskeltonus)<br />

- Tractus reticulospinalis ventralis aus Pons & lateralis aus Pons & Medulla oblongata<br />

- Tractus tegmentospinalis (aus dem Mittelhirn)<br />

- Tractus rubrospinalis & Tractus tectospinalis (enden im Zervikalmark)<br />

- Vegetative Bahnen<br />

- im Seitenstrang<br />

- Meist eher markarme/marklose Fasern, die selten geschlossene Bündel bilden<br />

- Außnahme: Tractus parependymalis (beiderseits des Zentralkanals)<br />

Aufsteigende Bahnen im Rückenmark<br />

- Vorderseitenstrang<br />

- Protopathische Sensibilität<br />

- 1. Neuron endet an Substantia gelatinosa, 2. Neuron kreuzt durch Commissura alba & steigt zum Thalamus<br />

- Tractus spinothalamicus lateralis (Schmerz- & Temperaturempfindungen, extero- & propriozeptive Impulse)<br />

- Tractus spinothalamicus anterior (Grobe <strong>Dr</strong>uck- & Tastempfindungen)<br />

- Hinterstrangbahnen<br />

- = mediales Lemniscussystem, Fasciculus gracilis & -cuneatus<br />

- Epikritische Sensibilität<br />

- Exterozeptiv: Afferenzen über Lokalisation & Qualität der Tastempfindung<br />

- Propriozeptiv: Afferenzen über Stellung der Extremitäten & Körperhaltung<br />

- Fasern steigen ohne Umschaltung (1. Neuron) auf & enden an den Hinterstrangkernen im Hirnstamm (Ncl.<br />

cuneatus & Ncl. gracilis)<br />

- Es zweigen kurze absteigende Kollaterale ab<br />

- Kleinhirnseitenstrang<br />

- Tractus spinocerebellaris posterior<br />

- Propriozeptive Impulse (Gelenke, Sehnen, Muskelspindeln); auf Rückenmarkshöhe gleichseitig umgeschaltet<br />

- Tractus spinocerebellaris anterior<br />

- Exterozeptive & propriozeptive Impulse; auf Rückenmarksebene sowohl gleichseitig, als auch gekreuzt<br />

umgeschaltet<br />

Signalweiterleitung & -verarbeitung<br />

- Exterozeptive Reize Sinneszellen sensible (afferente) Nerven ZNS Antwort über motorische (efferente)<br />

Nerven Muskulatur<br />

- Zur Kontrolle/Regulation: Sinneszellen in Muskulatur geben Feedback an ZNS (über sensible Nerven) <br />

propriozeptive Reize (aus Körperinnerem)<br />

- ZNS efferente Nerven Aktion durch Sinnesorgane registriert afferente Nerven: Reafferenz <strong>zur</strong>ück an<br />

ZNS weitere Impulse <strong>zur</strong> Förderung oder Hemmung<br />

Entwicklung<br />

- Aufrechter Gang Abknickung des Neuralrohrs Achse des RM senkrecht; Achse Vorderhirn (Forel): horizontal<br />

(Rotation); Achse unterer Hirnabschnitte (Meynert) schräg senkrecht<br />

- 3. SSW: Ektoderm; Grundlage für Gestaltung des ZNS<br />

- Bildung des Neuroektoderms wird vom Chordafortsatz induziert<br />

- Neuralplatte des Ektoderms Neuralrinne Neuralrohr Rückenmark & Gehirn (ZNS)<br />

- Schluss der Neuralrinne zum Neuralrohr beginnt im oberen Halsmark<br />

- Weiterer Verschluss verläuft in oraler Richtung bis zum rostralen Ende des Gehirns (oraler Neuroporus; später:<br />

lamina terminalis) & in kaudaler Richtung bis zum Ende des RM<br />

- Wand des Neuralrohrs besteht anfänglich aus einer einzigen Schicht teilungsfähiger Neuroepithelzellen<br />

9


- Hirnanlage unterscheidet sich früh vom RM & gliedert sich zunächst in eine Prosencephalon- & in eine metamer<br />

gegliederte Rhombencephalonanlage (4. SSW) blasenförmige Auftreibungen (die des Prosencephalons zunächst<br />

etwas kleiner)<br />

- Neuralrohr erweitert sich im Kopfbereich zu einigen Bläschen<br />

- Rautenhirnbläschen<br />

- Mittelhirnbläschen<br />

- Zwischenhirnbläschen<br />

- Endhirnbläschen<br />

- Seitenwände der Bläschen verdicken sich werden <strong>zur</strong> eigentlichen Hirnsubstanz, in der sich die Nervenzellen &<br />

ihre Fortsätze differenzieren (von oben nach unten)<br />

- Hirnabschnitte reifen in zeitlichen Abständen (heterochrone Reifung)<br />

- Hirnstamm reift vor Prosencephalon; Entwicklung des Endhirnbläschens ist stark verzögert<br />

- 2. Monat: Endhirn noch dünnwandige Blase; im Hirnstamm haben sich schon Nervenzellen ausdifferenziert<br />

- 3. Monat: Prosencephalon vergrößert sich<br />

- 4. Monat: Endhirnhemisphären überwachsen übrige Hirnteile (stärkstes Wachstum)<br />

- Mittlerer Bezirk der Hemisphärenseitenfläche bleibt im Wachstum <strong>zur</strong>ück & wird später von benachbarten<br />

Teilen überlagert Insel<br />

- 6. Monat: Insel liegt noch frei zutage<br />

- An bisher glatter Oberfläche der Hemisphären treten erste Furchen und Windungen auf<br />

- Durch Vorderwand des Telencephalon impar ziehen Nervenfasern von einer Hemisphäre <strong>zur</strong> anderen <br />

Kommissurenplatte (verdickter Wandabschnitt) Kommissurensysteme (verbinden Hemisphären)<br />

- 5. SSW: Prosencephalon Di- & Telencephalon<br />

- Endhirn: es bilden sich zu beiden Seiten 2 dünnwandige Blasen 3 Teile:<br />

- 2 symmetrische Hemisphärenblasen<br />

- Unpaarer Mittelteil (Telencephalon impar) Vorderwand des 3. Ventrikels<br />

- Endhirnblasen überdecken mehr & mehr den Zwischenhirnabschnitt<br />

- Besonders starke Ausweitung nach kaudal Verschiebung der telodienzephalen Grenze<br />

- Verläuft ursprünglich als frontale Grenzlinie, nimmt aber mehr & mehr einen schrägen Verlauf & wird schließlich<br />

<strong>zur</strong> seitlichen Grenze liegt dann zwischen beiden Hemisphären & hat kaum noch eine äußere Oberfläche<br />

- Seitenventrikel & Nucleus caudatus erhalten ihre typische Form als Folge der Hauptwachstumsrichtungen im<br />

Telencephalon<br />

- Mittelhirn, Zwischenhirn & Endhirn sind im reifen Gehirn weitgehend ineinander geschoben<br />

- Gleichzeitig treten 2 Krümmungen des Neuralrohres auf:<br />

- Scheitelbeuge<br />

- Nackenbeuge<br />

- Vom Diencephalon geht die Augenblase ab<br />

- Davor liegt das Endhirnbläschen ( Telencephalon)<br />

- Endhirn & Zwischenhirn werden durch sulcus telodiencephalicus getrennt<br />

- An Hemisphärenblase: Anlage des Riechkolbens<br />

- Am Zwischenhirnboden: Hypophysenanlage & Mamillarhöcker<br />

- Durch Brückenbeuge entsteht tiefe Querfurche zwischen Kleinhirnanlage & Medulla oblongata<br />

- Auf der dorsalen Seite des Rhombencephalon entwickeln sich Kleinhirn & Tectum<br />

- ventrale Seite des Rhombencephalon differenziert sich zu Hirnstamm, Pyramidenbahn & Pons<br />

- Ausbildung der Hirnnerven & des Hirnstammes erfolgt im Wechselspiel mit der Entwicklung des Viscerocraniums<br />

- Rhombencephalon ist über die Hirnnerven an der Schädelbasis fixiert<br />

- Durch das weitere explosive Wachstum kommt es <strong>zur</strong> Bildung der Nacken-, Brücken- & Scheitelbeuge<br />

- RM zeigt schon während der Embryonalzeit eine Gliederung in motorische & sensorische Längszonen<br />

- Cerebellum beendet als letzter Hirnteil sein Wachstum<br />

- Histogenese des Cortex erstreckt sich über gesamte pränatale Periode<br />

Brodmann-Areale<br />

- 47 Areae (Mehr oder weniger scharf abgrenzbare Gebiete des Cortex)<br />

- In den verschiedenen Bezirken (Rindenfeldern) variiert der Neocortex in der Ausprägung seiner Schichten<br />

- Schichten sind breit oder schmal, zelldicht oder locker aufgebaut<br />

10


- zytoarchitektonischen Karte der Rindenfelder (Markscheidenfärbung)<br />

- allgemein anerkannt; heute durch funktionelle Gliederungen ergänzt (z.B. supplementärmotorisches Areal)<br />

- Area 1 - 3 sensibler Cortex Schmerz- & Tastempfinden<br />

- Area 4 motorischer Cortex distale Willkürmotorik<br />

- Wenig/keine Körnerschichten (Lamina IV); viele Pyramidenschichten; Breite Rinde<br />

- Lamina V enthält in bestimmten Bezirken Betz-Riesenpyramidenzellen (Axone bis Sakralmark)<br />

- Area 6 prämot. Cortex Bewegungsentwurf<br />

- Area 17 Sehrinde<br />

- komplizierte, laminäre Struktur; rezeptorischer: wenig Pyramidenschichten & viele Körnerschichten; 6-<br />

schichtig; Schmale Rinde; Lamina IV ist in 3 Schichten aufgeteilt (IVA, IVB, IVC)<br />

- IVA & IVC: kleine Körnerzellen; zelldichtesten Schichten der Hirnrinde<br />

- IVB: zellarm; Riesensternzellen (Meynert), weniger Perikarya, aber dicht gepackte myelinisierte Axone<br />

- Area 41 & 42 Hörrinde<br />

- Area 44 BROCA motorisches Sprachzentrum<br />

Somatotopie<br />

- räumliche Beziehung zwischen Hirnarealen & Körperzonen als nicht-lineare Abbildung<br />

- Verzerrungen nach Rezeptordichte & Bedeutung<br />

- grundsätzliches corticales Ordnungsprinzip (streng in primären Arealen)<br />

- Bis vor 10-20 Jahren: ausschließlich somatotopisches Konzept<br />

- Sensorischer Homunkulus (primär sensorischer Cortex, Area 1-3, Gyrus postcentralis): Körperregionen mit<br />

diff. Sensibilität sind in großen Arealen vertreten<br />

- Motorischer Homunkulus (primär motorischer Cortex, Area 4, Gyrus praecentralis): Körperregionen, deren<br />

Muskulatur besonders differenzierte Bewegungen ausführt, sind in besonders großen Arealen vertreten;<br />

jede Körperhälfte ist kontralateral vertreten<br />

- Gestaltbegriff: Qualität des Bewusstseins durch Zusammenwirken verschiedener Bereiche<br />

3. <strong>Vorlesung</strong>: Bildgebende Verfahren<br />

Computertomographie (CT)<br />

- Knochen & Blut: weiß<br />

- Wasser & Liquor: schwarz<br />

- Hirnsubstanz: grau<br />

- Keine sagittale Darstellung möglich<br />

- Röntgenstrahlung, Absorption<br />

- Keine feinen Strukturen<br />

Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT)/Kernspintomographie<br />

- Kontrastierung unterschiedlicher Gewebe<br />

- Räumlich<br />

- Bessere Darstellung als CT<br />

- Nur Magnetwellen keine Strahlenbelastung<br />

Positronen-Emissions-Tomographie (PET)<br />

- Radioaktiv markierte Substanz<br />

- Lässt Rückschlüsse auf Stoffwechselprozesse zu<br />

4. <strong>Vorlesung</strong>: Peripheres NS, Rückenmark, Periphere Nerven,<br />

Hirnnerven<br />

Allgemeines:<br />

- 12 Hirnnerven bilden des PNS des Kopfes<br />

- Hirnnerven werden früh ausgebildet; Strukturen ab 5. Woche erkennbar<br />

- Vegetatives NS benutzt Hirnnerven als Wegstrecke<br />

11


- Nervi spinales (RM-Nerven) bilden peripheren Teil des NS in bestimmten Bereichen von Kopf & Hals sowie im<br />

Bereich des gesamten Rumpfes & der Gliedmaßen<br />

- N. spinales C1-C4 & Plexus cervicalis versorgen Halsregion<br />

- N. spinales C5-Th1 ziehen in Rumpfwand<br />

- N. spinales L1-L4 & Plexus lumbalis versorgen Teile der unteren Extremität<br />

- N. spinales & Plexus sacralis (L4), L5, S1-S3, (S4) versorgen Oberschenkel, Unterschenkel & Fuß<br />

- Plexus pudendus & coccygeus versorgen Anogenitalregion<br />

Übersicht<br />

- Vegetatives/autonomes NS: versorgt innere Organe & ihre Hüllen (viszeromotorische & viszero-sensible Fasern)<br />

- Fasertypen:<br />

- Afferente (viszerosensibel)<br />

- Efferente (viszeromotorische & sekretorische)<br />

- Nervenzellen der sensiblen (afferenten) Fasern liegen in Spinalganglien (außerhalb des RM)<br />

- Zellen, von denen die efferenten Fasern ausgehen, bilden im Körper verstreute Nervenzellhaufen (vegetative<br />

Ganglien)<br />

- Hauptaufgabe des vegetativen Systems: Konstanthaltung des inneren Milieus; Regulierung der Organfunktion<br />

- Regulation durch Zusammenspiel der beiden antagonistisch wirkenden Teile des vegetativen Systems (nur<br />

viszeromotorisch!):<br />

- Sympathikus: Erregung bei erhöhter körperlicher Leistung BD-Erhöhung, Herzschlag- &<br />

Atemfrequenzbeschleunigung, Pupillenerweiterung, Haarsträuben, vermehrte Schweißabsonderung <br />

Leistungssteigerung in Stress & Notfallsituationen<br />

- Parasympathikus: Verstärkung der intestinalen Motolität & Sekretion; Pupillenverengung, Verlangsamung<br />

Herz- & Atemfrequenz, Defäkation & Miktion gefördert Stoffwechsel, Regeneration, Aufbau körperlicher<br />

Reserven<br />

- Parasympathische Nervenzellen bilden Kerne im Hirnstamm (z.B. Nucleus Edinger-Westphal); befinden sich im<br />

Sakralmark<br />

- Sympathische Nervenzellen befinden sich im Seitenhorn des Thorakal- & oberen Lumbalmarks<br />

- Oberstes Integrationsorgan des vegetativen Systems ist der Hypothalamus (reguliert endokrine Düsen &<br />

koordiniert vegetatives & endokrines System)<br />

- Auch Zellgruppen der formatio reticularis im Hirnstamm an Regulation der Organfunktion beteiligt<br />

Periphere Nerven<br />

- Können 4 verschiedene Faserarten enthalten<br />

- Somatomotorische (efferente) Fasern: quergestreifte Muskulatur; ziehen von Vorderhornzellen durch<br />

Vorderwurzel<br />

- Somatosensible (afferente) Fasern: Hautsensibilität; stammen von Nervenzellen der Spinalganglien<br />

- Viszeromotorische Fasern: glatte Muskulatur; in Seitenhornzellen; ziehen überwiegend durch Vorderwurzel<br />

- Viszerosensible Fasern: innere Organe; stammen von Nervenzellen der Spinalganglien<br />

- Rückenmarksnerven enthalten im allgemeinen mehrere Faserarten (gemischte Nerven)<br />

- Vordere & hintere Wurzel vereinigen sich zum Spinalnerv, der alle Faserarten enthält<br />

- Dieser kurze Nervenstamm teilt sich in 4 Äste (Ramus meningeus, dorsalis, ventralis, communicans)<br />

- Viszeromotorische Fasern Grenzstrangganglion Umschaltung auf Neurone (Axone = postganglionäre Fasern)<br />

- Sensible Fasern der Spinalnerven versorgen streifenförmige Bezirke der Haut (Dermatome); wichtig für<br />

Höhendiagnostik von RM-Schäden (spezifischer Ausfall der Sensibilität)<br />

- Plexus: Vermischung versch. Nerven keine strenge Dermatomanordnung<br />

Nervengeflechte (Plexi)<br />

- In Höhe der Extremitäten bilden Rami ventrales der Spinalnerven Geflechte (Austausch von Fasern)<br />

- Spinalnerven: sensible & motorische Anteile<br />

- Nervenstämme, die dann in Peripherie ziehen, besitzen einen neugeordneten Faserbestand aus verschiedenen<br />

Spinalnerven<br />

- Plexus cervicalis (Halsgeflecht): bildet sich aus Rami ventrales der ersten 4 Spinalnerven C1-C4<br />

- Plexus brachialis (Armgeflecht): bildet sich aus Rami ventrales der Spinalnerven C5-C8 & aus einem Teil des Ramus<br />

Th1<br />

12


- 3 Primärstämme oberhalb des Schlüsselbeins:<br />

- Truncus superior<br />

- Truncus medius<br />

- Truncus inferior<br />

- 3 Sekundärstämme unterhalb des Schlüsselbeins:<br />

- Fasciculus lateralis<br />

- Fasciculus medialis<br />

- Fasciculus posterior<br />

- Plexus lumbosacralis: bildet sich aus Rami ventrales der lumbalen & sakralen Spinalnerven; Äste versorgen untere<br />

Extremitäten motorisch & sensorisch<br />

- Plexus lumbalis: L1-L3, Teil von L4; motorisch: untere Abschnitte der Bauchwandmuskulatur; sensibel: Haut<br />

des Unterbauchs & der Genitalregion, einige auch Unterschenkel; motorisch & sensibel: vordere<br />

Oberschenkelregion<br />

- Stärkster Nerv: N. femoralis<br />

- Truncus lumbosacralis: Rest von L4 & L5; vereinigt sich im kleinen Becken mit den sakralen Ästen S1-S3 zum<br />

Plexus sacralis<br />

- Plexus sacralis: Sakrale Äste (S1-S3) & Truncus lumbosacralis; motorisch: Glutealmuskeln, ischiocruralen<br />

Muskeln, Muskulatur des hinteren Oberschenkels, Unterschenkels & Fußes; sensibel: Haut des Afters,<br />

hinteren Oberschenkels, großer Teile des Unterschenkels & des Fußes<br />

- N. ischiadicus (besteht aus N. tibialis & N. peroneus communis)<br />

Organisation der Spinalnerven<br />

- Spinalnerv (Nervus spinalis) = aus RM entspringender Nerv; gehören zum PNS; jeweils zwischen 2 Wirbeln tritt je<br />

ein Spinalnervenpaar aus dem Wirbelkanal; insgesamt 31 paarige Spinalnerven<br />

- Spinalganglion (Ganglion spinale; Dorsalganglion; Hinterwurzelganglion) = innerhalb des Wirbelkanals gelegener<br />

Nervenknoten; Ansammlung von Nervenzellkörpern der afferenten Fasern<br />

- Pro Rückenmarksegment ist beidseits ein Spinalganglion ausgebildet (liegt am Foramen intervertebrale des<br />

jeweiligen Segmentes)<br />

- enthält Nervenzellen, die alle sensiblen Informationen aus dem Körper sammeln (Ausnahme: Kopf <br />

Hirnnerven)<br />

- Sensorische Informationen werden über Hinterwurzel ins RM geleitet<br />

- Neurone (Zellkerne) des sensorischen Systems liegen in Spinalganglien<br />

(Sensorik eher dorsal)<br />

- Neurone (Zellkerne) des motorischen Systems (Alpha-Moto-Neurone) liegen<br />

im Vorderhorn (Motorik eher ventral)<br />

- Sulcus limitans trennt Sensorik & Motorik<br />

- Hinterwurzel (Sensorik, dorsal, afferent Spinalganglion) & Vorderwurzel<br />

(Motorik, ventral, efferent) Spinalnerv (motorisch & sensorisch)<br />

- Dieser kurze Nervenstamm teilt sich in 4 Äste (Ramus meningeus, dorsalis,<br />

ventralis, communicans)<br />

- R. dorsalis zieht in Rückenregion (hintere Körperhälfte)<br />

- R. ventralis zieht in Bauchregion (vordere Körperhälfte)<br />

Längszonengliederung:<br />

- Neuralrohr: in Längszonen unterteilt<br />

- Früh differenzierte ventrale Hälfte = Grundplatte motorische Nervenzellen<br />

- Später entwickelte dorsale Hälfte = Flügelplatte sensible Nervenzellen<br />

- Dazwischen: vegetative Nervenzellen<br />

- Im gesamten Hirnstamm noch erkennbar, jedoch durch Eröffnung des 4. Ventrikels verändert:<br />

- Von ventral nach dorsal:<br />

- Motorische Grundplatte<br />

- Viszeromotorische Region<br />

- Viszerosensible Region<br />

- Sensible Flügelplatte<br />

- „Auseinanderklappen“ des Neuralrohres mediolaterale Anordnung am Boden der Rautengrube<br />

1: Hinterwurzel (Radix dorsalis)<br />

2: Vorderwurzel (Radix ventralis)<br />

3: Spinalganglion<br />

4: Spinalnerv<br />

5: R. dorsalis<br />

6: R. ventralis<br />

7: R. communicans<br />

8 : R. meningeus<br />

13


- Von medial nach lateral:<br />

- Somatomotorische Zone<br />

- Viszeromotorische Zone<br />

- Viszerosensible Zone<br />

- Somatosensible Zone<br />

- Bauplan für Hirnnervenkerne in medulla oblongata<br />

- Flügel- und Grundplatte werden im Rückenmark durch den Sulcus limitans getrennt<br />

- Funktionell werden hierdurch Afferenzen und Efferenzen geteilt<br />

- Flügelplatte liegt im Rückenmark dorsal und ist sensorisch<br />

- Grundplatte liegt im Rückenmark ventral und ist motorisch<br />

- Im Rhombencephalon setzt sich diese Trennung fort, aber durch die Zentralkanalerweiterung zum IV. Ventrikel auf<br />

Höhe des Metencephalons kommt es zu einer Verlagerung der sensiblen Gebiete nach lateral und der motorischen<br />

Gebiete nach medial<br />

- Man unterscheidet von dorsolateral nach ventromedial:<br />

- Somatosensibel: Afferenzen aus Muskulatur/<br />

Hautrezeptoren, nach außen gerichtet, z.B. Gefühl auf der<br />

Haut<br />

- Viszerosensibel: Afferenzen aus glatter Muskulatur (z.B.<br />

innere Organe), nach innen gerichtet, z.B. Geschmack<br />

- Viszeromotorik: Efferenzen an innere Organe (Herz, Lunge<br />

usw.), Innervation von <strong>Dr</strong>üsen, vegetatives Nervensystem, z.B.<br />

Innervation des Magens<br />

- Somatomotorik: Innervation der Muskulatur<br />

4. somatomotorisch<br />

5. viszeromotorisch<br />

6. viszerosensibel<br />

7. somatosensibel<br />

- Hirnnervenkerngebiete enthalten also somatosensible, viszerosensible, viszeromotorische & somatomotorische<br />

Anteile<br />

- Die Kiembogennerven enthalten sowohl motorische, als auch sensorische Anteile (V N. trigeminus; VII N. facialis;<br />

IX N. glossopharyngeus; X N. vagus)<br />

- Ihre Kerngebiete sind nach den His-Herrick-Längszonen im Hirnstamm angeordnet<br />

- Hirnnerven dienen als Wegstrecke des vegetativen Nervensystems<br />

S<br />

S<br />

M<br />

M<br />

B<br />

M<br />

B<br />

S<br />

B<br />

B<br />

M<br />

M<br />

12 Hirnnervenpaare: immer paarig<br />

- 1. N. olfactorius<br />

- 2. N. opticus<br />

- 3. N. oculomotorius<br />

- 4. N. trochlearis<br />

- 5. N. trigeminus<br />

- 6. N. abducens<br />

- 7. N. facialis<br />

- 8. N. vestibulocochlearis<br />

- 9. N. glossopharyngeus<br />

- 10. N. vagus<br />

- 11. N. accessorius<br />

- 12. N. hypoglossus<br />

Keine peripheren Nerven; Ausstülpungen des ZNS<br />

Augenmuskelnerven; somatomotorisch<br />

Kiemenbogennerven; ursprünglich viszeromotorisch<br />

quergestreifte Muskulatur von Schlund, Mundhöhle<br />

& Gesicht; nicht völlig dem Willen unterworfen<br />

3. Nervus oculomotorius<br />

- Augenmuskelnerv<br />

- Nucl. n. oculomotorii somatomotorische Fasern<br />

- Kern liegt im Mesencephalon unter dem Aquädukt in Höhe der Colliculi superiores<br />

14


- Versorgt folgende Muskeln:<br />

- M. rectus inferior: Augapfel senken, Adduktion,Außenrotation<br />

- M. rectus superior: Augapfel heben, Adduktion, Innenrotation<br />

- M. obliquus inferior: Innenrotation, senken, Abduktion<br />

- M. obliquus superior: Außenrotation, heben, Adduktion<br />

- M. rectus medialis: reine Adduktion<br />

- M. rectus lateralis: reine Abduktion<br />

- parasympathische, viszeromotorische Fasern entspringen dem Ncl. Edinger Westphal, einem kleinzelligen Kern<br />

etwas weiter dorsal (gemäß der Längszonenaufteilung) M. ciliaris, Ringmuskel der Linse, M. sphinkter pupillae<br />

(Weite der Pupille)<br />

4. Nervus trochlearis<br />

- Augenmuskelnerv<br />

- Somatomotorisch<br />

- Kern liegt unter Aquädukt in Höhe der Colliculli inferiores, verlässt als einziger Hirnnerv dorsal den Hirnstamm<br />

- M. obliquus superior Innenrotation, Abduktion, senken<br />

5. Nervus trigeminus<br />

- Kiemenbogennerv<br />

- Überwiegend afferenter Nerv, enthält aber auch Efferenzen<br />

- Größte Ausdehnung aller Hirnnervenkerne<br />

- Kerngebiet reicht von dem oberen Rand der Pons bis ins Zervikalmark<br />

- Ziel aller sensiblen Fasern von Gesicht, Mund & Kiefernhöhlen<br />

- tritt aus Pons mit einer dicken Radix sensoria & einer dünnen Radix motoria aus Ganglion trigeminale, liegt in<br />

einer Duratasche und verzweigt sich in 3 Ästen<br />

- 3 Hauptäste/Anteile:<br />

- Nervus ophthalmicus<br />

- Nervus maxillaris<br />

- Nervus mandibularis<br />

- Somatosensibel: Sensible Versorgung von Gesicht, Nasenschleimhaut und Zunge<br />

- Somatomotorik: Kaumuskulatur<br />

- Nucl. motorius n. trigemini: somatomotorische Fasern, Zielgebiet Organe des ersten Kiemenbogens,<br />

Mandibularbogen<br />

- Sensible Kerne:<br />

- Nucl. pontinus n. trigemini: somatosensorisch, epikritische Sensibilität Berührung-, Vibrations- &<br />

Gelenkempfindungen, Gesicht & Nebenhöhlen<br />

- Nucl. mesencephalicus n. trigemini: Ursprungszellen liegen im Hirnstamm selbst; Einziges sensibles „Ganglion“ des<br />

Hirns; Tractus mesencephalicus, propriorezeptive Impulse aus Kaumuskulatur<br />

- Nucl. spinalis N. trigemini: protopathische Sensibilität, Schmerz- & Temperaturempfindung in Gesicht &<br />

Nebenhöhlen; über Tractus spinalis, somatotopische Anordnung; Zwiebelschalenprinzip, von innen nach außen<br />

- N. ophthalmicus<br />

- N. lacrimalis Tränendrüse, Haut des lateralen Augenwinkels<br />

- N. frontalis medialer Augenwinkel, Oberlid, Stirnhaut, Bindehaut<br />

- N. nasociliaris medialer Augenwinkel, Augapfel, Keilbeinhöhle, Nasenhöhle, -rücken, -spitze<br />

- N. maxillaris<br />

- N. zygomaticus Tränendrüse, Schläfe, Harter und weicher Gaumen<br />

- N. infraorbitalis Wange, Haut zwischen Unterlied und Oberlippe, Backenzähne, Schneidezähne<br />

- N. mandibularis<br />

- N. mandibularis Schläfenhaut, Äußerer Gehörgang, Trommelfell, Vordere Zunge;<br />

- Canalis mandibularis Zähne des Unterkiefers; Kinn, Unterlippe, Haut über corpus mandibularis;<br />

Wangenschleimhaut<br />

- Rein motorische Äste Kaumuskulatur, Trommelfellspanner und Gaumensegelspanner<br />

6. Nervus abducens<br />

- Augenmuskelnerv<br />

15


- Nucl. N. abducentis liegt auf Höhe der Pons im Tegmentum M. rectus lateralis Abduktion<br />

7. Nervus facialis<br />

- Kiemenbogennerv<br />

- hauptsächlich motorischer Nerv, enthält aber auch sensible Fasern<br />

- Viszerosensibel: Geschmack mit 2/3 der Geschmacksrezeptoren<br />

- Viszeromotorik: Speichel- und Tränendrüse<br />

- Somatomotorik: Gesamte mimische Muskulatur & Muskulatur des Mittelohres<br />

- motorische Fasern treten am unteren Rand der Pons an der lateralen Medulla aus<br />

- visceromotorische & -sensorische Fasern treten gemeinsam an separater Stelle zwischen N. facialis und N.<br />

vestibulocochlearis als N. intermedius am unteren Rand der Pons lateral aus<br />

- anfällig für Viren<br />

- läuft durchs Felsenbein<br />

- zentrale/periphere Lähmung bei Beschädigung<br />

- Ncl. nervi facialis: somatomotorische, ursprünglich viszeromotorische Fasern; M. stapedius im Mittelohr, gesamte<br />

mimische Muskulatur, Schädel-, Zungenbein- & Kaumuskulatur, Hautmuskulatur des Halses<br />

- Ncl. salivatorius superior: parasympathische, visceromotorische (sekretorische) Fasern; Tränen-, Nasen-, Gaumen-,<br />

Submandibular-, Sublingual- & Zungendrüsen<br />

- Ncl. solitarius: viscerosensorisch, Geschmacksfasern; Chorda tympani (Geschmacksfasern) der vorderen 2/3 der<br />

Zunge, Ursprung: Ganglion geniculi im Felsenbein<br />

8. Nervus vestibulocochlearis<br />

- Sensibler (afferenter) Nerv, wenige efferente Anteile<br />

- 2 Anteile: Gehör und Gleichgewicht<br />

- Somatosensorisch<br />

- Afferente Fasern aus Labyrinth und Cochlea<br />

- Cochlea Ganglion spirale, folgt als Zellband dem Verlauf der Cochlea; Periphere Fortsätze des dort<br />

entspringenden Neurons Haarzellen des Cortiorgans<br />

- Zentrale Fortsätze innerer Gehörgang Radix cochlearis Eintritt in Medulla oblongata im Kleinhirn-<br />

Brückenwinkel Nucl. cochlearis anterior & posterior Umschaltung auf 2. Neuron sekundäre Fasern laufen<br />

in Pons auf Gegenseite & steigen über Lemniscus lateralis (zentrale Hörbahn) weiter aufwärts<br />

- Labyrinth Ganglion vestibularis periphere Fortsätze Sinnesepithelien der Bogengänge, des Sacculus & des<br />

Utriculus<br />

- Zentrale Fortsätze Radix vestibularis Nuclei vestibularis der Medulla oblongata, weit lateral unter Recessus<br />

lateralis am Boden der Rautengrube<br />

- Ein kleiner Teil der Fasern geht direkt ins Kleinhirn. Nach dem Umschalten laufen die Bahnen zum Kleinhirn, den<br />

Augenmuskelkernen (Blickfixierung) und ins Rückenmark.<br />

- Gleichgewicht<br />

- Aufrechte Haltung Kleinhirn<br />

- Muskeltonus Rückenmark<br />

- Kopfbewegung<br />

9. Nervus glossopharyngeus<br />

- Kiemenbogennerv<br />

- Tritt hinter Olive direkt über dem N. vagus durch foramen jugulare aus Medulla aus<br />

- Somatosensibel: Mittelohr und Rachen<br />

- Viszerosensibel: Geschmack mittleres <strong>Dr</strong>ittel der Zunge<br />

- Viszeromotorik: Sekretion<br />

- Somatomotorik: Muskulatur des Pharynx<br />

10. Nervus vagus<br />

- Kiemenbogennerv<br />

- Versorgt Bereiche im Kopf (motorische & sensorische Fasern), Thorakal- & Abdominalraum; zweigt sich in<br />

Eingeweiden plexusartig auf<br />

16


- Stärkster parasympathischer Nerv des VNS<br />

- Wichtigster Antagonist des Sympathicus<br />

- Großes Versorgungsgebiet<br />

- Fasern treten direkt hinter Olive (Medulla oblongata) aus, vereinigen sich zum Nervenstamm & verlassen Schädel<br />

durch Foramen jugulare; dort befindet sich das Ganglion superius, woran sich das Ganglion inferius anschließt<br />

- Somatosensibel: Äußeres Ohr und äußerer Gehörgang, sensible Versorgung des Rachens<br />

- Viszerosensibel: Geschmack auf dem hinteren <strong>Dr</strong>ittel der Zunge<br />

- Viszeromotorik: Gesamte parasympathische Innervation bis Cannon-Böhm-Punkt (Eingeweide)<br />

- Somatomotorik: Gaumensegel & Einstellung der Stimmbänder<br />

- Nucl. ambiguus: somatomotorisch, ursprünglich viszeromotorisch; Gaumensegel, Stimmband-, weiche Gaumen-,<br />

Schlund- & Kehlkopfmuskeln<br />

- Nucl. dorsalis n. vagi: viszeromotorisch; Luft- & Speiseröhre, Lunge, Herz & Bauchorgane<br />

- Nucl. solitarius: viscerosensorisch; Aortenwandspannung, innerer Kehlkopf, Schleimhaut bis zu den<br />

Stimmbändern; Ursprung im Ganglion inferius im Halsbereich<br />

- Nucl. spinalis n. trigemini: somatosensorisch; kaudaler Teil des äußeren Gehörgangs, kleiner rostraler Teil der<br />

äußeren Ohrmuschel, Dura der hinteren Schädel-Grube; Ursprung im Ganglion superius<br />

11. Nervus accessorius<br />

- Kiemenbogennerv<br />

- Somatomotorik<br />

- Rein motorisch<br />

- Innerviert Halsnerven (M. sternocleidomastoideus & M. trapezius)<br />

12. Nervus hypoglossus<br />

- Somatomotorik<br />

- Rein somatomotorisch<br />

- Bewegung der Zunge<br />

Augapfelbewegungen<br />

- Augenmuskelnerven Hirnnerven 3, 4 & 6 (N. oculomotorius, N. trochlearis, N. abducens)<br />

- Mögliche Bewegungen des Augapfels um 3 Achsen:<br />

- vertikale Achse: Adduktion = nasalwärts; Abduktion = temporalwärts<br />

- horizontale Achse: Hebung, Senkung<br />

- sagitale Achse: Innenrotation, Außenrotation<br />

5. <strong>Vorlesung</strong>: Vegetatives NS, Reflexbögen<br />

Peripheres Nervensystem<br />

- Intramurales (im Organ selbst) NS garantiert eine partiell autonome Regulation der Darmfunktion<br />

- Paraganglien können als Teil des sympathischen NS verstanden werden<br />

Vegetatives/autonomes Nervensystem:<br />

- Vegetatives/autonomes NS: versorgt innere Organe & ihre Hüllen (viszeromotorisch & viszerosensibel)<br />

- Fasertypen: Afferente (viszerosensibel) und Efferente (viszeromotorische & sekretorische)<br />

- Nervenzellen der sensiblen (afferenten) Fasern liegen in Spinalganglien<br />

- Zellen, von denen die efferenten Fasern ausgehen, bilden im Körper verstreute Nervenzellhaufen (vegetative<br />

Ganglien)<br />

- Hauptaufgabe: Konstanthaltung des inneren Milieus; Regulierung der Organfunktion<br />

- Regulation durch Zusammenspiel der beiden antagonistisch wirkenden Teile des vegetativen Systems (nur<br />

viszeromotorisch!):<br />

- Sympathikus: Erregung bei erhöhter körperlicher Leistung BD-Erhöhung, Herzschlag- &<br />

Atemfrequenzbeschleunigung, Pupillenerweiterung, Haarsträuben, vermehrte Schweißabsonderung <br />

Leistungssteigerung in Stress & Notfallsituationen<br />

17


- Parasympathikus: Verstärkung der intestinalen Motolität & Sekretion; Pupillenverengung, Verlangsamung<br />

Herz- & Atemfrequenz, Defäkation & Miktion gefördert Stoffwechsel, Regeneration, Aufbau<br />

körperlicher Reserven<br />

- Parasympathische Nervenzellen bilden Kerne im Hirnstamm (z.B. Nucleus Edinger-Westphal); befinden sich im<br />

Sakralmark<br />

- Sympathische Nervenzellen befinden sich im Seitenhorn des Thorakal- & oberen Lumbalmarks<br />

- Oberstes Integrationsorgan des vegetativen Systems ist der Hypothalamus (reguliert endokrine Düsen &<br />

koordiniert vegetatives & endokrines System)<br />

- Auch Zellgruppen der formatio reticularis im Hirnstamm an Regulation der Organfunktion beteiligt<br />

Allgemeines zum vegetativen NS:<br />

- „nach innen gerichtetes“ NS im Gegensatz zu dem animalischen NS (nach außen gerichtet)<br />

- V.a. die unkontrollierte (unbewusste) Verarbeitung wird durch das VNS reguliert (z. B. Herzfrequenz)<br />

- Der Sympathikus & der Parasympathikus bilden einen antagonistische Einheit (d. h. wenn z. B. die Erregung des<br />

Sympathikus hoch ist, ist die Erregung des Parasympthikus gering)<br />

- Das intramurale Nervensystem garantiert eine partiell autonome Regulation der Darmfunktion: Freipräparieren<br />

des Darms, in Nährflüssigkeit legen, Funktion bleibt bestehen<br />

Funktionen von Sympathikus & Parasympathikus<br />

Zielorgan Sympathikus Parasympathikus<br />

Blutgefäße Vasokonstriktion (eng) der kleinen Arterien &<br />

Arteriolen Blutdruckanstieg (deutliche<br />

Vasodilatation (weit), v.a. im Koronarsystem,<br />

der Pia mater & Genitalorganen<br />

Abnahme der Durchblutung in Haut & Skelettmuskulatur,<br />

geringe in Niere & Darm, keine in<br />

Gehirn, Koronarsystem & Lunge)<br />

Herz Tachykardie, positive Inotropie (schnell & kräftig) Bradykardie, negative Inotropie (langsam &<br />

schwach)<br />

Iris Pupillendilatation (Mydriasis, weit) Pupillenkontraktion (Miosis, eng)<br />

Corpus ciliare Relaxation des M. ciliaris Akkomodation für<br />

Sehobjekte in der Ferne<br />

Kontraktion des M. ciliaris Akkomodation<br />

für Sehobjekte in der Nähe<br />

Speicheldrüsen Musköse Sekretion (zäh) Seröse Sekretion (flüssig)<br />

Tränendrüsen Verminderte Sekretion Vermehrte Sekretion<br />

Bronchial- Bronchodilatation<br />

Bronchokonstriktion; vermehrte Sekretion<br />

muskulatur<br />

Darm Verminderte Peristatik Vermehrte Peristatik & Sekretion der<br />

Darmdrüsen<br />

Niere Antidiurese (keine Harnbildung) Diurese (Harnbildung)<br />

Harnblase Kostntraktion der Schließmuskulatur Relaxation der Schließmuskulatur<br />

Genitale Ejakulation Erektion, Sekretion<br />

Schweißdrüsen Gesteigerte Sekretion Verminderte Sekretion<br />

Sympathikus & Parasympathikus<br />

- Sympathikus (gelb)<br />

- thorakal & lumbal; im Seitenhorn<br />

- Sympathische Neurone Rami communicantes sympathischer Grenzstrang (Truncus sympathicus)<br />

- Truncus sympathicus: Kette sympathischer Ganglien, die zu beiden Seiten der WS (bilateral) vor den processus<br />

transversi der Wirbel liegt & sich von Schädelbasis bis Steißbein erstreckt<br />

- Ganglien sind untereinander verbunden (über rami interganglionares)<br />

- Sympathische Neurone im Seitenhorn des Thorakalmarks durch Vorderwurzel Spinalnerv Ramus<br />

communicans albus als präganglionäre Fasern ins Grenzstrangganglion…<br />

- Teil endet hier an Neuronen, von denen postganglionäre Fasern über Ramus communicans griseus<br />

wieder in Spinalnerv <strong>zur</strong>ückkehren<br />

- postganglionäre Fasern vegetative Fasern Organe<br />

18


- manche präganglionäre Fasern durchlaufen Grenzstrangganglion ohne Umschaltung enden in<br />

prävertebralen Ganglien (zu beiden Seiten der Aorta) oder in terminalen Ganglien (im Bereich der inneren<br />

Organe)<br />

- Terminale Ganglien: Teil der Nervenplexus, die sich in jedem Organ ausbreiten; befinden sich in Hüllen<br />

(extramurale Ganglien) und im Inneren der Organe (intramurale Ganglien)<br />

- Halsabschnitt: 3 Ganglien<br />

- Thorakalabschnitt: 10-11 Ganglien<br />

- Lumbalabschnitt: ca. 4 Ganglien<br />

- Sakralabschnitt: 4 Ganglien<br />

- Abschluss: Ganglion impar (in Mitte vor Os coccygis)<br />

- Sakrale Ganglien erhalten ihre präganglionären Fasern über Rami interganglionares aus den RM-Höhen Th12-L2<br />

- Thorakale & lumbale Grenzstrangganglien Nerven zu Ganglien, die zu beiden Seiten der Bauchaorta inmitten<br />

dichter Nervenplexus liegen<br />

- Erregungsübertragung durch Noradrenalin adrenerges System<br />

- alle präganglionären Fasern des Sympathikus sind cholinerg<br />

- nur postganglionäre Fasern sind noradrenerg (Ausnahme: Fasern, die Schweißdrüsen der Haut innervieren sind<br />

auch cholinerg)<br />

- Parasympathikus (grün)<br />

- Innervation erfolgt aus Kerngebieten im Hirnstamm; Kerne im Hirnstamm (u.a. Nucleus Edinger-Westphal) &<br />

Sakralmark<br />

- Fasern der zentralen parasympathischen Neurone ziehen in verschiedenen Hirnnerven zu den<br />

parasympathischen Ganglien im Kopfbereich Umschaltung auf postganglionäre Fasern ziehen zu<br />

Erfolgsorganen<br />

- N. vagus (Hauptnerv des Parasympathikus) steigt zusammen mit großen Halsgefäßen abwärts & teilt sich<br />

plexusartig im Bereich der Brust- & Baucheingeweide auf<br />

- 2 Neurone an peripherer Versorgung beteiligt:<br />

- 1. Neuron (präganglionär) im RM<br />

- 2. Neuron (postganglionär) in den Ganglien<br />

- Erregungsübertragung durch Acetylcholin cholinerges System<br />

(prä- & postganglionäre Fasern)<br />

- 3 verschiedene Arten von Ganglien, in denen eine Umschaltung von<br />

präganglionären Fasern auf postganglionäre stattfindet:<br />

- Grenzstrangganglien (sympathisch)<br />

- Prävertebrale Ganglien (sympathisch)<br />

- Terminale Ganglien (überwiegend parasympathisch)<br />

8: Truncus sympathicus<br />

9: Ganglion cervicale superius<br />

11, 12, 13: prävertebrale Ganglien<br />

Rot: Cannon-Böhm’scher Punkt<br />

Spezielle Anatomie & Leitungsbahnen des Sympathikus im Seitenhorn des<br />

Rückenmarks & im Ganglion des Truncus sympathicus<br />

19


- Präganglionäre sympathische Neurone (rosa; 1. Neuron, efferent) liegen nur im Seitenhorn des RM in den<br />

Segmenten C8 – L2<br />

- Postganglionäre Neurone (rot; 2. Neuron, efferent) finden sich im Grenzstrang & den prävertebralen Ganglien<br />

- Schwarz: Afferenzen<br />

- 8: zum Rücken<br />

- 9: zum Bauch<br />

Efferenter Leitungsbogen des Sympathikus<br />

- Rückenmark Grenzstrang Prävertebrales<br />

Ganglion Zielorgan<br />

- Umschaltung entweder im Grenzstrang, im<br />

prävertebralen Ganglion oder im Zielorgan<br />

(terminales Ganglion)<br />

Efferenter Leitungsbogen des Parasympathikus<br />

- Parasympathische Kerne im Hirnstamm (z.B. Nucleus<br />

Edinger-Westphal) & im Sakralmark (z.B. Nucleus<br />

intermediomedialis)<br />

- Umschaltung der präganglionären Neurone im<br />

parasympathischen/prävertebralen Ganglion<br />

- Postganglionäre Neurone ziehen zu Zielorganen (z.B.<br />

innere Augenmuskeln, Tränendrüse, Harnblase,<br />

Geschlechtsorgane, etc.)<br />

Reflexe<br />

- Monosynaptischer Reflexbogen:<br />

20


- Einfacher Reflexbogen, Eigenreflex<br />

- afferente Fasern laufen bis zum motorischen Neuron<br />

- keine Interneurone zwischengeschaltet (= monosynaptisch)<br />

- Sensorisches Organ = Zielorgan schnelle Reaktion möglich!<br />

- Bsp.: Patellarsehnenreflex, Achillessehnenreflex, Fußsohlenreflex, Monosynaptischer Dehnungsreflex<br />

(Reflex, der durch eine plötzliche, von außen bewirkte Dehnung des Muskels ausgelöst wird)<br />

- Polysynaptischer Reflexbogen:<br />

- Fremdreflex<br />

- mit Interneuronen<br />

- Verschaltung über verschiedene Ebenen hinweg<br />

- sensorisches Organ ≠ Zielorgan<br />

- Bsp.: Analreflex, Akkomodationsreflex, Babinskirelfex (bei EW pathologisch; Pyramidenbahn),<br />

Gaumensegelreflex, Hustenreflex, Niesreflex, Pupillenreflex<br />

„Babinskireflex“ (Pyramidenbahnzeichen):<br />

- = ein Fixieren der großen Zehe, wenn man an der Fußinnenseite entlang streicht<br />

- Positiv bei Neugeborenen bis ca. ½ Lebensjahr<br />

- Negativ beim Erwachsenen<br />

- Je mehr sich die Pyramidenbahn ausbildet, desto mehr geht dieser <strong>zur</strong>ück<br />

- Bei einer Schädigung des ZNS (z.B. durch einen Schlaganfall) kann er wieder positiv werden<br />

Patellarsehnenreflex<br />

- Sehne des Knies wird z.B. durch Hämmerchen getroffen<br />

- Streckmuskeln (= M. quadriceps femores) im Oberschenkel werden gedehnt<br />

- Dehnung der Muskelspindel (hier: Dehnungs-Rezeptoren)<br />

- dort werden Aktionspotenziale ausgelöst<br />

- Aktionspotenziale afferente Spindelneurone (= Ia) Hinterwurzel RM (afferente Fasern laufen bis zum<br />

motorischen homonymen Alpha-Neuron, es ist kein/mehrere Interneurone zwischengeschaltet)<br />

- homonyme Alpha-Motorneurone im Vorderhorn werden erregt<br />

- Aktionspotenziale werden über efferente Motoraxone <strong>zur</strong>ück zu dem Muskel gesendet, dessen Dehnung sie<br />

ursprünglich erregt haben<br />

- kompensatorische Muskelkontraktion plötzliche Streckung des Beines<br />

- Streckung effektiv, wenn antagonistischer Beuger gleichzeitig gehemmt wird<br />

- Funktion von Dehnungsreflexe: Muskellänge konstant halten (auf Dehnung folgt Kontraktion) gewünschte<br />

Körperposition konstant halten trotz extern wirkender Kräfte<br />

Eigenapparat der Medulla spinalis<br />

21


Hypophyse:<br />

- wird auch Hirnanhangsdrüse genannt<br />

- Bestandteile: Adenohypophyse, Neurohypophyse, Infundibulum<br />

Adenohypophyse (= Vorderlappen)<br />

- Abkömmling der Rathke-Tasche (Mundhöhlendaches)<br />

- Besteht aus <strong>Dr</strong>üsengewebe (endokrine <strong>Dr</strong>üsen)<br />

- Gehört entwicklungsgeschichtlich nicht zum Nervengewebe<br />

- Schlüsselstellung von hormonproduzierenden <strong>Dr</strong>üsen im gesamten Körper<br />

- Ist eher ergotrop (= leistungssteigernd) im Gegensatz zu Neurohypophyse<br />

Neurohypophyse (= Hinterlappen)<br />

- Ausstülpung des Zwischenhirnbodens<br />

- Ein Hirnabschnitt, der u.a. Nervenfasern enthält<br />

- Blut-Hirn-Schranke durchlässig<br />

- Setzt Hormone frei, die auf Gebärmutter, Niere und Milchdrüse wirken<br />

- Gibt nur zwei Hormone: Adiuretin, Oxytocin<br />

- Beide Lappen grenzen aneinander (= proximaler Kontaktfläche) Verknüpfung des endokrinen und des<br />

vaskulären Systems<br />

Infundibulum (= Hypophysenstiel, Trichter)<br />

- Verbindung zum Hypothalamus<br />

Verbindungen der Hypophyse<br />

- Tuberoinfundibuläres System<br />

- releasing factors (bt. Art von Hormonen) werden im Hypothalamus gebildet, die über dieses System bis an ihren<br />

Zielort gelangen<br />

- Ursprung des Tractus/der Fasern/des Systems :Tuberkernen des Hypothalamus<br />

- Fasern ziehen von den Tuberkernen zum Hypophysenstiel<br />

- Von dort gelangen die releasing factors über das Blut in die Adenohypophyse<br />

- An dieser Stelle bewirken die releasing factors eine Freisetzung der glandotropen Hormone<br />

- Diese glandtrope Hormone beeinflussen andere endokrine <strong>Dr</strong>üsen<br />

- Hypothalamohypophysäres System<br />

- Hormone werden in den Kernen N. supraopticus (Bildung von Adiuretin <br />

- Flüssigkeitsresorption in der Niere ) und N. paraventricularis (Bildung von Oxytocin <br />

- Uteruskontraktion) im Hyopothalamus gebildet<br />

- Fasern ziehen über den Hypophysenstiel <strong>zur</strong> Neurohypophyse<br />

- Am Axonendigungen gehen die Hormone in die Blutbahn über<br />

- Wichtiger Unterschied:<br />

- Bei dem Hypothalamohypophysen System werden direkt auf das Zielorgan wirkende Hormone im Hypothalamus<br />

selbst produziert (= Effekthormone)<br />

- Bei dem Tuberoinfundibulären System wird über releasing factors (= stimuliernde Substanzen) die Freisetzung<br />

von glandotropen Hormone bewirkt, die dann endokrine <strong>Dr</strong>üsen beeinflussen<br />

Funktionen der Hypophyse:<br />

- Allgemein: Zentralstelle der hormonellen Regelung durch Bildung & Speicherung wichtiger Hormone<br />

- Hypothalamus kontrolliert die Hypophyse mittels Freisetzung von releasing- und inhibitions-Hormone<br />

- Neurosektion:<br />

- Hypothalamus schüttet u.a. Hormone aus<br />

- Hormone gelangen vom Hypothalamus auf nervalem Weg – transportiert von Axonen – über den<br />

Hypophysenstiel <strong>zur</strong> Neurohypophyse<br />

- Hormone werden dort gespeichert u. bei Bedarf in die Blutbahn freigesetzt<br />

Ausgewählte Hormone und ihre Funktion:<br />

- Prolaktion: Milchbildung in den Brustdrüsen; Bildung in der Adenohypophyse<br />

- FSH: Stimuliert Eizellen- und Spermienreifung; Bildung in der Adenohypophyse<br />

- MSH: Pigmentierung der Haut; Bildung in der Adenohypophyse<br />

22


Antagonistische Beeinflussung verschiedener Organe durch Sympathikus & Parasympathikus<br />

Sympathikus Organ Parasympathikus<br />

Tachykard, positiv inotrop Herz Bradykard, negativ inotrop<br />

Vasokonstriktion Blutgefäße Vasodilatation<br />

Mydriasis Pupillen Miosis<br />

Seröse Sekretion Speicheldrüse Muköse Sekretion<br />

Verdauungsfunktion gedämpft Magen/Darm Verdauungsfunktion gefördert<br />

Piloerektion, Gänsehaut Haare Entspannung<br />

Erweiterte Bronchiolen Lunge Verengte Bronchiolen<br />

Verminderte Sekretion Tränendrüse Erhöhte Sekretion<br />

Verminderte Peristaltik Darm Erhöhte Peristaltik<br />

Defäkation, Miktion gehemmt Enddarm, Genitalien Defäkation, Miktion gefördert<br />

Wichtigste Stationen des vegetativen NS & deren Transmitter<br />

- 3 Teilsysteme: Sympathikus, Parasympathikus, Darmnervensystem<br />

- Sympathikus: entspringt RM auf Th1 bis L3 C8 – L2 (L3)<br />

- Parasympathikus: entspringt Hirnstamm und Sakralmark (S2-S4)<br />

- Übergeordnete Zentren integrieren und Steuern die Funktionen teilweise: Hypothalamische Zentren<br />

(ergotrophe und trophotrope Zonen)<br />

- Sind zweizellige Neuronenketten, d.h .eine Umschaltung in den Ganglien<br />

- Ganglien: Anhäufung von Nervenzellkörpern Sympathische Ganglienzellen liegen zum Grenzstrang verbunden<br />

rechts und links neben der Wirbelsäule<br />

- Parasympathische Ganglien liegen in der Nähe oder innerhalb der versorgten Organe<br />

- Transmitter:<br />

- Präganglionär: Acetylcholin, nicotinerger Rezeptor<br />

- Postganglionär sympathisch: Noradrenalin<br />

- parasympathisch: Acetylcholin; muscarinerger Rezeptor<br />

- Überlagerung/ Gegenspiel der beiden Systeme im Erfolgsorgan, nicht als Regelkreis!<br />

Welche Funktion haben monosynaptische Dehnungsreflexe (laut Birbaumer & Schmidt = monosynaptische<br />

Dehnungsreflexe)?<br />

- Reflektorischen Konstanthaltung der Muskellänge (auf Dehnung erfolg Kontraktion)<br />

- Aktivierung der (reflektorischen) Gegenbewegung im homonymen Muskel (gleichen)<br />

- Ermöglicht konstante Kraft oder Spannung bei plötzlichen Umwelteinwirkungen<br />

- Bsp.: jemand stößt gegen deine Hand & du hast eine Tasse in der Hand, du verschüttest nichts, weil eine<br />

reflektorische Gegenbewegung aktiviert worden ist<br />

- Antischwerkraftmuskulatur (stolperst – bleibst aber stehen)<br />

- Antieinknickmuskulatur (einknicken des Kniesgelenks durch Muskeldehnung, beginnendes Einknicken durch<br />

Kontraktion des selben Muskel aufgehalten).<br />

Was sind die Unterschiede zwischen Ia & Ib Muskelreflexen?<br />

- Ia = Monosynaptisch; Gehen von Muskelspindeln aus, aktiviert durch deren Dehnung; Bewirken Verkürzung des<br />

homonymen Muskels.<br />

- Ib = Polysynaptisch; geht von Sehnenorganen aus; Sorgen für Konstanthaltung der Muskelspannung durch<br />

Zusammenwirken von exzitatorischem & inhibitorischem System auf Flexor und Extensor<br />

6. <strong>Vorlesung</strong>: Hirnhäute, Ventrikel,<br />

Blutgefäße<br />

Hirnhäute (Meningen)<br />

- Harte Hirn- & Rückenmarkshaut ist ein mechanisches<br />

Schutzsystem für das ZNS<br />

23


- Weiche Hirn- & Rückenmarkshaut bildet Liquor-Blut-Schranke<br />

- Liquor: keine korpuskulären (?) Anteile (keine weißen oder roten Blutkörperchen, keine Thrombozyten)<br />

- Von außen nach innen:<br />

- Kopfschwarte<br />

- Knochen/Schädeldecke<br />

- Dura mater<br />

- Arachnoidea<br />

- Liquorhaltiger Subarachnoidalraum mit Trabekeln<br />

- Pia mater<br />

- Gehirn<br />

- Harte Hirnhaut (Pachymeninx) = Dura mater (1)<br />

- Liegt nur auf Schädeldecke Einblutungen möglich (Ablösung,<br />

Hirnquetschung) epidurales Hämatom<br />

- Kleidet die Innenfläche des Schädels aus<br />

- Von ihr springen starke Septen weit in den Schädelinnenraum vor<br />

- Teilt die obere Schädelhöhle, sodass jede Hemisphäre in einem eigenen<br />

Raum Halt findet<br />

- Formt vordere (Großhirn) und hintere (Kleinhirn) Schädelgrube<br />

- Durch Durataschen sind manche Gebilde vom übrigen Innenraum<br />

abgekapselt<br />

- In die beiden Blätter der Dura sind die großen venösen Blutleiter (sinus<br />

durae matris) eingebettet Sinus (gefüllt mit venösem Blut)<br />

- Sinus: keine muskuläre Struktur keine Gefäße!<br />

- Weiche Hirnhaut (Leptomeninx) = Arachnoidea (2) & Pia mater (3)<br />

- Dazwischen: Subarachnoidalraum mit Liquor<br />

- Arachnoidea (Spinngewebshaut)<br />

- Liegt der Innenfläche der Dura dicht an & ist von ihre nur durch einen kapillären Spalt getrennt<br />

- Umschließt den liquorhaltigen Subarachnoidalraum<br />

- Mit Pia mater durch Trabekel & Septen verbunden, die ein dichtes Maschenwerk bilden System<br />

kommunizierender Kammern<br />

- In die großen Blutleiter schieben sich Wucherungen der Arachnoidea (granula meningea, 15); Dura, die<br />

sie noch umschließt, ist membranartig verdünnt<br />

- Arachnoidalzotten am häufigsten in der Umgebung des Sinus sagittalis superior (16) & an den lacunae<br />

laterales (17), seltener an Austrittsstellen der Spinalnerven<br />

- Im Bereich der Zotten tritt überschüssiger Liquor ins venöse Blut über<br />

- Pia mater<br />

- Gefäßführende Hirnhaut<br />

- Grenzt direkt an die Hirnsubstanz<br />

- Bildet die mesodermale Seite der Pia-Glia-Grenze<br />

- Von ihr gehen die Gefäße in die Hirnsubstanz ab<br />

& werden von ihr noch ein Stück in die Tiefe<br />

begleitet (Piatrichter)<br />

Ventrikelsystem<br />

- Ventrikelsystem bildet den inneren Liquorraum des ZNS<br />

- ZNS ist allseitig von Liquor cerebrospinalis umgeben<br />

- Füllt auch die inneren Hohlräume des Gehirns (Ventrikel)<br />

24


- Innere Liquorräume: 1.-4. Ventrikel<br />

- Äußere Liquorräume: Subarachnoidalraum (zwischen Arachnoidea & Pia mater)<br />

- Die beiden Liquorräume kommunizieren im Bereich des 4. Ventrikels miteinander<br />

- Innere Liquorräume<br />

- 4 Ventrikel: 2 Seitenventrikel (Endhirnhemisphären) , 3. (Zwischenhirn) & 4. Ventrikel (Rautenhirn: Pons<br />

& Medulla oblongata)<br />

- Seitenventrikel Foramen interventriculare (Monroi; bilateral auf jeder Seite des Thalamus) 3.<br />

Ventrikel Aquaeductus cerebri/mesencephali (Sylvii) 4. Ventrikel Recessus lateralis <br />

Zentralkanal<br />

- Seitenventrikel: Halbkreis mit kaudalem Sporn; von oben vorne nach unten vorne: cornu frontale, pars<br />

centralis, cornu occipitale, cornu temporale<br />

- 3. Ventrikel: Seitenwand bildet Thalamus mit adhaesio interthalamica (Loch) & Hypothalamus<br />

- 4. Ventrikel: bildet über Rautengrube zeltförmigen Raum zwischen Kleinhirn & Medulla; entsendet nach<br />

beiden Seiten einen langen Recessus lateralis<br />

- Äußere Liquorräume<br />

- Liegt zwischen den beiden Blättern der weichen Hirnhaut<br />

- Nach innen von Pia mater, nach außen von Arachnoidea begrenzt Subarachnoidalraum<br />

- Über Konvexität der Hemisphären schmal<br />

- Erweitert sich nur an der Hirnbasis in einigen Bezirken zu Zisternen (Hohlräume mit Liquor)<br />

- Im Bereich tiefer Einsenkungen entstehen größere mit Liquor gefüllte Räume (cisternae<br />

subarachnoideales)<br />

- Liquorzirkulation<br />

- Liquor wird vom plexus choroideus gebildet<br />

- Fließt von Seitenventrikeln in 3. Ventrikel, von dort durch Aquädukt in 4. Ventrikel<br />

- Tritt aus 4. Ventrikel durch die mediane & seitlichen Aperturen in äußeren Liquorraum über<br />

- Ableitung des Liquors in die venöse Blutbahn geschieht z.T. in den Arachnoidalzotten, die sich in die<br />

venösen Sinus bzw. in die lacunae laterales vorstülpen, z.T. an Abgängen der Spinalnerven<br />

- Zirkumventrikuläre Organe<br />

- Liegen an Engstellen des Ventrikelsystems<br />

- Starke Vaskularisation (Gefäße)<br />

- Vermutungen über ihre Bedeutung für die Regulation von Liquordruck & -zusammensetzung<br />

- Vermutungen über Beziehungen zum neuroendokrinen System des Hypothalamus<br />

- Zählen zu neurohämalen Zonen (BBB nicht vorhanden Substanzen aus Blut in Nervengewebe &<br />

umgekehrt)<br />

- Einige Teil des neuroendokrinen Systems, andere Triggerzonen bei Regulation d. Wasserhaushalts<br />

- meisten sind unpaar, liegen in der Mediansagittalebene,<br />

- werden an ihrer Außenseite vom Subarachnoidalraum und an ihrer Innenseite vom Ventrikelsystem<br />

begrenzt<br />

- 7 Organe:<br />

- Eminentia mediana<br />

- mit dem Neurallappen der Hypophyse Bereich der<br />

Neurosekretion<br />

- Hormone direkt ins Blut<br />

- Organum vasculosum laminae terminalis<br />

- Bildet rostralen Abschluss des 3. Ventrikels<br />

(zwischen Commissura anterior & Chiasma)<br />

- Enthält Peptide (Somatostatin, Luliberin), die an das<br />

Blut abgegeben werden<br />

- Subfornikalorgan<br />

- Liegt im Dach des III. Ventrikels<br />

- Spielt eine Rolle bei der Kontrolle des Flüssigkeitshaushalts<br />

- Plexus choroideus<br />

- Kapillargeflechte<br />

- ragen in Ventrikel hinein<br />

- produziert ständig Liquor BBB durchlässig, damit Liquor ins ZNS kommt<br />

25


- Corpus pineale<br />

- Lichtempfindlichkeit<br />

- Subkommissuralorgan<br />

- besitzt im Gegensatz zu den anderen Strukturen eine BBB<br />

- spielt eine Rolle bei der Entstehung des Achsenskeletts & des RM in der Ontogenese<br />

- bei Erwachsenen stark reduziert<br />

- Funktion nicht bekannt<br />

- Area postrema<br />

- Am Boden der Rautengrube<br />

- Enthält Neurone, die Noradrenalin, Dopamin und Enkephalin bilden<br />

- Triggerzone für den Brechreflex<br />

- An Regulation des Ess- &<br />

Trinkverhaltens beteiligt<br />

Blutgefäße<br />

- Arterie: vom Herzen weg, sauerstoffreich<br />

- Vene: zum Herzen hin, sauerstoffarm<br />

- 4 große, zuführende Gefäße zum Gehirn (paarig):<br />

- A. carotis interna (1)<br />

- A. vertebralis (8)<br />

Arteria carotis interna (1)<br />

- Tritt durch Dura<br />

- Subarachnoidal gibt sie u.a. ab:<br />

- A. communicans posterior (16)<br />

- A. choroidea anterior (2)<br />

- Danach teilt sie sich in ihre beiden großen Endäste:<br />

- A. cerebri anterior (4)<br />

- A. cerebri media (7)<br />

- A. choroidea anterior (2)<br />

- Zieht entlang dem tractus opticus bis zum plexus<br />

choroideus (3) im Unterhorn des Seitenventrikels<br />

- versorgt tractus opticus, temporales Knie der<br />

Sehstrahlung, Hippokampus, Amygdala, Nucleus<br />

caudatus<br />

- A. cerebri anterior (4)<br />

- Verläuft an medialer Fläche der Hemisphäre über dem Balken<br />

- Die beiden Aa. Cerebri anteriores werden durch die A. communicans anterior (5) verbunden<br />

- Kurz nach Abzweigung der A. communicans geht die rückläufige A. centralis longa/recurrens ab tritt in<br />

Hirnsubstanz ein<br />

- A. cerebri media (7)<br />

- Zieht seitwärts zum sulcus lateralis<br />

- Gibt 8-10 Rami striati ab, die in die Hirnsubstanz eintreten<br />

- Versorgen capsula interna & Umgebung<br />

- Viel <strong>Dr</strong>uck häufigster Ort für Hirnblutungen (Gefäße platzen)<br />

Arteria vertebralis (8)<br />

- Treten durch Foramen magnum in Schädelhöhle ein<br />

- Vereinigen sich am Oberrand der Medulla oblongata <strong>zur</strong> unpaaren A. basilaris (9)<br />

- Gibt A. cerebelli inferior posterior (11) ab versorgt Unterfläche des Kleinhirns & Plexus choroideus d. 4.<br />

Ventrikels<br />

- A. basilaris (9)<br />

26


- Steigt an Ventralfläche der Pons aufwärts<br />

- gibt A. cerebelli inferior anterior (12) ab versorgt Kleinhirnunterfläche & seitlichen Teil von Medulla & Pons<br />

- Gibt A. cerebelli superior (15) ab versorgt Dorsalfläche des Kleinhirns<br />

- gabelt sich an ihrem Oberrand in paarige A. cerebri posterior (10)<br />

Circulus arteriosus cerebri<br />

- Aa. communicantes posteriores (16) verbinden zu beiden Seiten die Aa. cerebri posteriores<br />

(10) mit den Aa. carotides internae (1)<br />

- Blutstrom der Vertebralarterien kann mit dem der Karotiden kommunizieren<br />

(Anastomosensystem)<br />

- Aa. cerebri anteriores sind wiederum durch die A. communicans anterior miteinander verbunden<br />

- geschlossener arterieller Ring an der Hirnbasis<br />

- Jedoch sind Anastomosen so dünn, dass kein nennenswerter Blutaustausch stattfindet (anatomisch gegeben,<br />

aber funktionell nicht ausreichend)<br />

Versorgungsgebiete:<br />

- A. carotis interna<br />

- Hirnabschnitte, die vor einer gedachten Linie durch den Sulcus parietooccipitalis & die Epiphyse liegen<br />

- größter Teil des LF & LP<br />

- Pol des LT<br />

- Teile des Diencephalons<br />

- A. cerebri anterior (I)<br />

- zieht <strong>zur</strong> Fissura longitudinalis<br />

- größter Teil des frontalen & parietalen Cortex<br />

- mediale Hemisphärenwände<br />

- medialer basaler Teil des LF<br />

- Riechhirn<br />

- Chiasma opticum<br />

- Corpus striatum (Nucleus caudatus, Putamen)<br />

- Teile der capsula interna<br />

- Teile des Corpus callosum<br />

- A. cerebri media (II):<br />

- zieht <strong>zur</strong> Fissura lateralis<br />

- stärkster Ast der A. carotis interna<br />

- Teile der lateralen Hemisphärenflächen des LF, LP & LT<br />

- Inselrinde<br />

- Globus pallidus<br />

- Corpus striatum<br />

- Teile des Thalamus<br />

- Teile des Capsula interna<br />

- Capsula externa<br />

- Großer Teil der Zentralregion<br />

- Temporalpol<br />

- Weiße Substanz bis zum Seitenventrikel<br />

- Mittlerer Teil der Sehstrahlung<br />

- A. cerebri posterior (III):<br />

- basaler Teil des LT<br />

- LO mit Sehrinde (Area striata)<br />

- Teile des Thalamus<br />

- Vierhügelplatte<br />

- Corpus callosum (Balken)<br />

27


- A. vertebrales<br />

- kaudale Teile des Hirnstamms (Medulla oblongata, Pons)<br />

- basale Teile des Kleinhirns<br />

- A. basilaris<br />

- dorsale Teile des Kleinhirns<br />

- Mesencephalon<br />

- basale Teile des LT<br />

- LO<br />

Unterscheidung Venen & Sinus<br />

- Venen: muskulärer Schlauch<br />

- Sinus: festes Kanalsystem weiten & verengen sich nicht<br />

- Sinus-Venen-Thrombose: Risikofaktoren: Pille & Rauchen<br />

Blut-Hirn-Schranke (BBB)<br />

- Selektive Barriere zwischen ZNS & Blutkreislauf (Kapillarendothel), die Transport von Molekülen aus Blut in<br />

Nervengewebe (ZNS) kontrolliert<br />

- spezieller Aufbau der cerebralen Blutgefäße (Hirnkapillaren) bestehend aus 3 Schichten:<br />

- 1) Endothelzellen der Kapillaren (Zellen der Blutgefäßwände)<br />

- über tight junctions (dichte Interzellularverbindungen) miteinander verbunden<br />

- keine Fensterung der Kapillarenwände<br />

- vollständige Sperre, da alles durch die gesamte Endothelzelle diffundieren muss<br />

- Filterschicht: verhindert parazellulären Stofftransport (Transport durch Fenster)<br />

- 2) Basalmembran (geschlossen)<br />

- Abdichtung des Hirngewebes (ektodermales Gewebe des ZNS) vom angrenzenden mesodermalen<br />

Gewebe (Blutgefäße)<br />

- 3) Astrozytenüberzug (Fortsätze von Astrozyten = Astroglia)<br />

- sternförmige Zellen, Stützzellen, keine Neurone, Typ von Gliazelle<br />

- bilden Grenzmembranen <strong>zur</strong> Gehirnoberfläche und zu Blutgefäßen<br />

- Abdichtung des ektodermalen Hirngewebes vom mesodermalen Gewebe (Blutgefäße)<br />

- Schutz vor meisten im Blut gelösten Molekülen (z.B. Proteinen, Toxinen, <strong>Dr</strong>ogen, Krankheitserregern)<br />

- Stabilisiert inneres Milieu des Nervengewebes Homöostase<br />

- Sauerstoff kann frei übertreten; Glukose (wichtig für Energiestoffwechsel der Nervenzellen) wird über<br />

spezifisches Transportsystem eingeschleust<br />

7. <strong>Vorlesung</strong>: Visuelles System<br />

Allgemeines:<br />

- Retina (Netzhaut): peripherer Hirnabschnitt<br />

- Unterschiedliche Struktur der Stäbchen- & Zapfenzellen ist anatomische Basis funktioneller Spezialisierung<br />

- Umwandlung eines optischen in ein elektrochemisches Signal findet in Rezeptorzellen statt<br />

- Visuelle Informationsverarbeitung beginnt in der Retina<br />

- Verschiedene Ganglienzelltypen gewährleisten weitere funktionelle Spezialisationen (magnozelluläres &<br />

parvozelluläres System)<br />

- Verbindung zwischen Auge & Gehirn wird durch Nervus opticus, Chiasma opticum & Tractus opticus hergestellt<br />

- Zentrales visuelles System: 5 Subsysteme<br />

- Retino-genikulo-kortikales System: vermittelt bewussten Seheindruck<br />

- Retino-tektales System: vermittelt unbewusste Augen- & Kopfbewegungen <strong>zur</strong> Fixierung bewegter Objekte<br />

- Retino-prätektales System: vermittelt Pupillen- & Akkommodationsreflexe<br />

- Retino-hypothalamisches System: steuert zirkadine Rhythmik<br />

- Akzessorisches optisches System:<br />

- Struktur & Funktion des primären visuellen Cortex sind modulär organisiert<br />

28


- Form-, Bewegungs- & Farbwahrnehmungen werden durch spezialisierte Regionen im extrastriatären visuellen<br />

Cortex ermöglicht<br />

Entwicklung des Auges:<br />

- Retina entsteht aus einer lateralen Ausstülpung (Augenblase) des<br />

Zwischenhirns<br />

- Pigmentzellen entstehen aus dem äußeren Blatt des<br />

Augenbechers<br />

- Rezeptor- & Nervenzellen der Retina entstehen aus dem inneren<br />

Blatt des Augenbechers<br />

- Ektoderm Cornea<br />

- Mesenchym Gefäße<br />

- Linse: Spezialisierung von Haut; keine Blutgefäße<br />

Adultes Auge<br />

- Ganz außen: Cornea<br />

- Zwischen vorderer & hinterer Augenkammer liegt Pupille<br />

- Bei <strong>Dr</strong>uck grüner Star<br />

- Zwischen hinterer Kammer & Pupille: Wasserzirkulation<br />

- Pupille: M. dilatator pupillae & M. constrictor pupillae (vorne)<br />

- Jeweils seitlich neben Muskeln: Iris<br />

- Hinter hinterer Augenkammer liegt Linse<br />

- Linse: Abrundung Annäherung an Brennpunkt Scharfstellung<br />

- Linse ist über Zonulafasern mit Corpus ciliare (beinhaltet M. ciliaris)<br />

verbunden<br />

- Conjunctiva umgibt Auge<br />

- Hinter Linse liegt Glaskörper (galertartige Masse)<br />

- Von außen nach innen: Sklera, Choroidea, Pigmentepithelschicht<br />

der Retina, Stratum nervosum (mit Rezeptor- & Ganglienzellen)<br />

- Fovea centralis: Punkt des schärfsten Sehens<br />

- Discus nervi optici: Austrittsstelle des N. opticus blinder Fleck<br />

(keine Rezeptorzellen)<br />

Aufbau der Retina<br />

- Visuelle Informationsverarbeitung beginnt in der Retina<br />

- besteht aus 3 hintereinander geschalteten Neuronen sowie Amakrinen & Horizontalzellen<br />

- Licht geht zunächst durch gesamte neuronale Schicht, trifft dann auf:<br />

- Pigmentschicht<br />

- Photorezeptoren (Stäbchen bzw. Zapfen) 1. Neuron<br />

- Interneurone (Bipolar-, Horizontal- & Amakrinzellen) 2. Neuron<br />

- Ganglienzellen (Magnozellulär bzw. Parvozellulär) 3. Neuron<br />

- Von den Ganglienzellen aus verlässt Signal das Auge über Nervus opticus (Sehnerv)<br />

Unterschiede zwischen Stäbchen- & Zapfenzellen<br />

- Rezeptorzellen: starke Oberflächenerweiterung durch „Auffaltung“<br />

Stäbchenzellen<br />

In Retinaperipherie konzentriert<br />

Hohe Lichtempfindlichkeit<br />

Dämmerungssehen<br />

Langsame Reizantwort<br />

keine Richtungsselektivität<br />

Hohe Konvergenz der nachfolgenden<br />

synaptischen Verschaltung<br />

Geringe Sehschärfe<br />

Zapfenzellen<br />

In Fovea centralis konzentriert<br />

Geringe Lichtempfindlichkeit<br />

Sehen bei hoher Lichtintensität<br />

Schnelle Reizantwort<br />

Richtungsselektivität<br />

Geringe Konvergenz der nachfolgenden<br />

synaptischen Verschaltung<br />

Hohe Sehschärfe<br />

29


Achromatisches Sehen (schwarz/weiß)<br />

Farbsehen<br />

Farb- & Helligkeitswahrnehmung<br />

- Umwandlung eines optischen in ein elektrochemisches Signal findet in Rezeptorzellen statt<br />

- Licht hyperpolarisiert die retinalen Rezeptorzellen & hemmt die Freisetzung des Transmitters Glutamat<br />

- Dunkelheit führt <strong>zur</strong> Depolarisation<br />

- Signale werden durch Inhibition übertragen<br />

- Laterale Inhibition als Kontrastverstärkung (durch Horizontal- & Amakrinzellen)<br />

- 2 Ganglienzellklassen als Ursprung zweier Systeme:<br />

- Magnozelluläres M-System: große rezeptive Felder Bewegung (unscharf), grobe Auflösung<br />

- Parvozellulläres P-System: kleine rezeptive Felder Form & Farbe, feine Auflösung<br />

- Basis der Unterscheidung:<br />

- Unterschiedliche Größen des Dendritenbaumes & der axonalen Endverzweigung<br />

- damit assoziierte unterschiedliche funktionelle Merkmale<br />

- Wahrnehmung der Farbe eines Objektes abhängig von Wellenlängen des Lichts, die ins Auge reflektiert werden:<br />

- Objekte absorbieren verschiedene Wellenlängen des Lichts in unterschiedlichem Ausmaß & reflektieren den<br />

Rest<br />

- Mischung der Wellenlängen die Gegenstände reflektieren ermöglichen dem Menschen die Wahrnehmung<br />

von Farben<br />

Die 2 Farbtheorien<br />

- Trichromatische Theorie (<strong>Dr</strong>eifarbentheorie) nach Young & Helmholtz<br />

- Beobachtungen:<br />

- Aus den 3 Primärfarben (rot, grün und blau) kann man alle Farbtöne mischen<br />

- Jede sichtbare Farbe kann durch Zusammenmischung von Licht dreier verschiedener Wellenlängen erzeugt<br />

werden<br />

- Folgerung: es gibt 3 verschiedene Arten von Zapfen in der Netzhaut, die jeweils eine unterschiedliche<br />

spektrale Sensitivität haben<br />

- Kodierung der Farbe: unterschiedliche Aktivierung und gemeinsame Verrechnung der Erregung der 3<br />

Farbsysteme Verhältnis der Aktivität der 3 Farbsysteme bestimmt welche Farbe wir sehen<br />

- 3 Farben (rot, grün, blau) genügen, durch additive Mischung alle anderen Farbtöne zu erzeugen<br />

- Verrechnung der Erregungen aus den 3 verschiedenen Zapfentypen (gilt auf Zapfenebene)<br />

- Gegenfarbentheorie nach Hering<br />

- Komplementärfarben können nicht gleichzeitig existieren (es gibt kein rötliches Grün)<br />

- Intensiver Reiz einer Farbe (z.B. Rot) führt zu einem Nachbild der Komplementärfarbe (z.B. Grün)<br />

- Komplementärfarben sind Farben, die Weiß oder Grau produzieren, wenn sie im gleichen Verhältnis<br />

produziert werden<br />

- Existenz von 4 Urfarben: Rot, Gelb, Grün & Blau<br />

- Es gibt antagonistische Hemm- und Erregungsprozesse<br />

- Komplementärfarben verhalten sich antagonistisch<br />

- 2 verschiedene Klassen von Zellen <strong>zur</strong> Farbkodierung (Rot/Grün, Blau/Gelb) & 1 Klasse <strong>zur</strong><br />

Helligkeitskodierung (Schwarz/Weiß) jede der 3 Klassen kodiert 2 komplementäre Farbwahrnehmungen<br />

- Vorgang: Signalisierung der Farbe einer Klasse farbkodierender Zellen (z. B. Rot) über die Veränderung der<br />

Aktivität in die eine Richtung (z. B. Hyperpolarisation = Erhöhung des Membranpotentials) Signalisierung<br />

ihrer Komplementärfarbe (z. B. Grün) über die Veränderung der Aktivität in die andere Richtung (z.B.<br />

Hypopolarisation = Erniedrigung des Membranpotentials - Erregung baut sich schneller auf)<br />

- Gilt auf allen anderen Ebenen der Sehbahn<br />

- 3 jeweils komplementäre Farbpaare: Rot/grün, blau/gelb, schwarz/weiß<br />

- Zellen werden durch eine Farbe erregt & durch ihr Komplement gehemmt<br />

- Fazit zu beiden Theorien:<br />

- Auf Ebene der Zapfen greift die trichromatische Theorie<br />

30


- Nachweis von 3 Zapfentypen mit unterschiedlicher spektraler Sensitivität in der Netzhaut mit<br />

mikrospektrophotometrischen Methoden (Verfahren <strong>zur</strong> Messung des Absorptionsspektrums von<br />

Photopigmenten in einer Zelle)<br />

- Einige Zapfen sind am Empfindlichsten gegenüber kurzen, einige gegenüber mittleren und einige gegenüber<br />

langen Wellenlängen<br />

- Auf allen nachfolgenden Ebenen des retina-geniculo-striären Systems greift die Gegenfarbentheorie<br />

- An den unmittelbar nachgeschalteten Neuronen der Netzhaut und auf späteren Stationen der Sehbahn besteht<br />

eine komplementäre Verarbeitung der Farbkodierung:<br />

- Es gibt Zellen, die in eine Richtung (z.B. Erhöhung der Feuerrate) auf eine Farbe und in der anderen Richtung (z.B.<br />

Abnahme der Feuerrate) auf ihre Komplementärfarbe reagieren<br />

- Bsp.: Man schaut länger auf eine grüne Fläche, der Farbstoff in den grünen Zapfen zerfällt nach und nach, so dass<br />

sie nach einiger Zeit nicht mehr erregbar sind (Hyperpolarisation), stattdessen wird die Hemmung der<br />

nachgeschalteten Neuronen, die verantwortlich sind für die der Komplementärfarbe Rot aufgehoben, d. h. man<br />

sieht ein rotes Nachbild<br />

Neuronale Bahnen des visuellen Systems<br />

- nasale Informationen kreuzen (kontralaterale Verschaltung) im Chiasma opticum, laterale kreuzen nicht<br />

(ipsilaterale Verschaltung)<br />

- Nach Chiasma opticum:<br />

- Rechts Gesichtsfeld ist in linker Gehirnhälfte verschaltet<br />

- Linkes Gesichtsfeld ist in rechter Gehirnhälfte verschaltet<br />

- retinotope Verschaltung (von Retina bis in Cortex: Abbildung findet sich an jeder „Station“ entsprechend seinem<br />

Ort auf Retina)<br />

- Retina N. opticus Chiasma opticum Tractus opticus Corpus geniculatum laterale (CGL; 6 Schichten; liegt<br />

am Thalamus) primärer visueller Cortex<br />

5 Subsysteme des zentralen visuellen Systems<br />

- Zentrales visuelles System besteht aus unabhängigen Bahnsystemen mit unterschiedlichen Funktionen<br />

- 1) Retino-genikulo-kortikales System<br />

- Retina N. opticus Chiasma opticum Tractus opticus CGL (Umschaltung auf 4. Neuron) <br />

Sehstrahlung (Radiatio optica) Sehrinde (LO)<br />

- Vermittelt bewussten Seheindruck<br />

- Klinik: kompletter Ausfall Area 17 (primärer visueller Cortex): keine Bewusstwerdung visueller Erregung<br />

- Blind-sight-Effekt: Lokalisation v. Lichtblitzen möglich trotz kompletten Ausfalls bewussten Sehens<br />

- 2) Retino-tektales System<br />

- Retina Tectum (Hirnstamm)<br />

- Zentrum der Bewegungsinformation<br />

- Vermittelt unbewusste Augen- & Kopfbewegungen <strong>zur</strong> Fixierung bewegter Objekte<br />

- Verschaltung optischer Reflexe<br />

- Unbewusste Augen(schutz)- und Kopfbewegungen<br />

- Sakkaden (schnelle, ruckartige Rückbewegungen der Augäpfel nach einer Augenbewegung, bei der ein<br />

Gegenstand fixiert wird, z.B. Lesen)<br />

- Afferenzen: visuell (Sehrinde), somatosensorisch (Rückenmark), akustisch (colliculi inferiores)<br />

- Efferenzen: okulomotorische Hirnnervenkerne, formatio reticularis (Mesencephalon), Rückenmark<br />

- Colliculus superior erhält visuelle, somatosensorische & akustische Info, diese werden für die reflexartige<br />

Steuerung von Augen- & Kopfbewegungen benutzt<br />

- hohe Konvergenz der Info bewirkt geringe Ortsauflösung in Ganglienzelle, aber Registration, dass<br />

benachbarte Rezeptorzellen von Lichtreiz gereizt Ganglienzellen registrieren Bewegung<br />

- 3) Retino-prätektales System<br />

- Area praetectalis zwischen Coliculus superior und Thalamus<br />

- Vermittelt Pupillen- & Akkommodationsreflexe<br />

- Axone ziehen zum Nucleus Edinger-Westphal (parasympathisches Kerngebiet des 3. Hirnnervs)<br />

- Pupillenreflexe<br />

- Parasympathisch: Verengung der Pupillen (Kontraktion des M. sphincter pupillae)<br />

- Sympathisch: Erweiterung der Pupillen (Dilatation des M. sphincter pupillae)<br />

- Akkommodationsreflex<br />

31


- Kontraktion des M. ciliaris Abrundung der Linse nahe Gegenstände scharf<br />

- Entspannung des M. ciliaris Abflachung der Linse ferne Gegenstände scharf<br />

- 4) Retino-hypothalamisches System<br />

- Retina Hypothalamus<br />

- Steuert zirkadine Rhythmik (siehe Bild)<br />

- Retino-hypothalamische Projektionen synchronisieren den<br />

lichtabhängigen, zirkadianen Rhythmus neuroendokriner Systeme<br />

- Nucleus suprachiasmaticus zahlreiche Gebiete des Hypothalamus <br />

Epiphyse Dort lichtabhängige & damit tageszeitabhänigige<br />

Freisetzung von Melatonin, welches wieder auf Nucleus<br />

suprachiasmaticus wirkt<br />

- Retina liefert Info über Hell-Dunkel-Phasen<br />

- 5) Akzessorisches optisches System<br />

- Steuert optokinetischen Nystagmus (natürlicher Bewegungsreflex der Augen<br />

- Retina Kerngebieten des Tegmentum<br />

- Eigenbewegungen des Körpers werden relativ zu einem unbewegten Gesichtsfeld registriert<br />

- Tritt auf, wenn sich Wahrnehmungsobjekte relativ <strong>zur</strong> Netzhaut kontinuierlich bewegen (z.B. Blick aus<br />

fahrendem Zug)<br />

- Zweck: Bild konstant auf Retina halten<br />

- Bewegungen des betrachteten Objekts, des Auges, des Kopfes & des gesamten Körpers Bewegungen des<br />

Lichtreizes auf der Netzhaut<br />

- Bewegt sich das Bild zu stark, kann es ohne Nystagmus nicht mehr scharf wahrgenommen werden<br />

- Besteht aus 2 Phasen:<br />

- 1) langsamen Augenfolgebewegung, bei der das sich relativ <strong>zur</strong> Netzhaut bewegende Objekt mit einer<br />

Folgebewegung betrachtet wird<br />

- 2) wenn das Objekt aus dem Gesichtsfeld verschwindet, bringt eine schnelle Sakkade die Blicklinien<br />

entgegen der retinalen Bildverschiebung wieder in die Ausgangslage <strong>zur</strong>ück; das Auge sucht einen neuen<br />

Fixationspunkt<br />

- Bsp.: Augen halten Fixationspunkt so lange wie möglich fest, langsame Augefolgebewegung entgegen der<br />

Fahrtrichtung, sobald fixierter Punkt zu verschwinden droht, sucht sich Auge in Fahrtrichtung durch Sakkade<br />

neuen Fixationspunkt, bei der die Umwelt mit einer glatten Folgebewegung betrachtet wird, deren<br />

Geschwindigkeit in etwa derjenigen des Reizes entspricht<br />

Sehrinde<br />

- Primäre Sehrinde (Area 17 / V1 / Area striata)<br />

- Bewusstwerdung visueller Impulse; keine Interpretation<br />

- Retinotopie<br />

- Sekundäre Sehrinde (Area 18 & 19 / V2-5)<br />

- Hochspezialisiert; Integration, erkennendes Zuordnen<br />

- Weitergabe der Information an andere Kortexareale<br />

Augendominanzsäulen<br />

- sind iterativ angeordnet<br />

- Neuronengruppen, die dem linken Auge zugeordnet sind, wechseln sich ständig mit Gebieten ab, die dem<br />

rechten Auge zugeordnet sind<br />

- rechtes Gesichtfeld wird linkshirnig abgebildet<br />

- Ipsilateral & kontralateral abwechselns homogener Seheindruck<br />

Funktionen des Auges & der Netzhaut<br />

- 1) Auslösung von schnellen Augenbewegungen (Sakkaden), wenn Info über Colliculus superior läuft<br />

(extrastriäteres Sehssystem)<br />

- retino-tektales System vermittelt unbewusste Augen- & Kopfbewegungen <strong>zur</strong> Fixierung bewegter Objekte.<br />

Bewegungsinformationen spielen eine dominierende Rolle. Visuelle, somatosensorische & akustische Info, die der<br />

Colliculus superior erhält, werden für die reflexartige Steuerung von Augen- & Kopfbewegungen genutzt<br />

32


- 2) Mitsteuerung des Optokinetischen Nystagmus u. a. über akzessorisches optisches System (weitere Rolle spielen<br />

u.a. Vestibulariskerne)<br />

- 3) Steuerung der zirkadianen Rhythmik über das retino-hypothalamische System<br />

- 4) Steuerung des zirkadinen Rhythmus (hormonelle Steuerung)<br />

- Durch 3) und 4) Auswirkung auf Stimmung und Aktivität über Hormone wie Melatonin, Dopamin (z.B.<br />

Winterdepression)<br />

- Korrelationen zwischen Auftreten depressiver Verstimmungen und <strong>Psych</strong>osen und gestörteter zirkadiander<br />

Rhythmik wurden beschrieben<br />

Blinde Areale auf Netzhaut<br />

- Blinder Fleck<br />

- Durchtrittsstelle des Sehnnervs (Axone der Ganglienzellen) Keine Stäbchen & keine Zapfen<br />

- Wird durch benachbarte Photorezeptoren (Wahrnehmungsergänzung), Augenbewegung & jeweils anderes<br />

Auge kompensiert<br />

- man nimmt den „blinden Fleck“ nicht wahr (lediglich bei Fixierung eines Punktes)<br />

- Macula lutea mit Fovea centralis<br />

- Stelle des schärfsten Sehens<br />

- lediglich Zapfen, keine Stäbchen<br />

- Zapfen haben geringe Lichtempfindlichkeit benötigen einen relativ hohen Grad an Lichtintensität, damit<br />

der Farbstoff zerfällt und das Sehen möglich wird<br />

- In der Dämmerung ist an dieser Stelle kein Sehen möglich<br />

- Klinisch: Wenn nur Zapfen vorhanden/funktionsfähig Nachtblindheit (bei genügend Licht können Zapfen<br />

Schwarz-Weiß-Sehen, bei zu geringen Licht wird die Schwelle nicht überschritten)<br />

- Peripherie der Netzhaut<br />

- zunehmend Stäbchen vorhanden (nasale Hemiretina: größte Ansammlung), sehr wenig Zapfen<br />

- Je weiter von Stelle des schärfsten Sehens entfernt, desto weniger Stäbchen (keine Zapfen?) nur Schwarz-<br />

Weiß-Sehen möglich<br />

- Ab bestimmtem Punkt keine Photorezeptoren mehr vorhanden kein Sehen möglich<br />

Arten von Augenbewegungen<br />

- 1) Sakkade: Schnelle ruckartige Augenbewegung z.B. beim Lesen von Texten, dienen der Orientierung<br />

- 2) Tremor: hochfrequentes Augenzittern, idR ohne Einfluss auf die Wahrnehmung<br />

- 3) Gleitende Augenbewegungen: Augenfolgebewegung, Nystagmus<br />

- Optokinetischer Nystagmus (Bsp: Zugfahren)<br />

- Vestibulärer Nystagmus (Bsp: Rotation <strong>Dr</strong>ehstuhl)<br />

- 4) Vergenzbewegungen: Verstellung der Augachsen zueinander bei Änderung der Entfernung des Objekts<br />

- Divergenz: Finger entfernt sich von Nasenspitze<br />

- Konvergenz: Finger kommt auf Nasenspitze zu (schielen)<br />

- 5) <strong>Dr</strong>ift: langsame Gleitbewegung<br />

Augapfelbewegungen<br />

- Augenmuskelnerven Hirnnerven 3, 4 & 6 (N. oculomotorius, N. trochlearis, N. abducens)<br />

- Mögliche Bewegungen des Augapfels um 3 Achsen:<br />

- vertikale Achse: Adduktion = nasalwärts; Abduktion = temporalwärts<br />

- horizontale Achse: Hebung, Senkung<br />

- sagitale Achse: Innenrotation, Außenrotation<br />

- 2) M. rectus superior (N. oculomotorius)<br />

- 3) M. rectus inferior (N. oculomotorius)<br />

- 4) M. rectus medialis (N. oculomotorius)<br />

- 5) M. rectus lateralis (N. abducens!)<br />

- 6) M. obliquus superior (N. trochlearis!)<br />

- 8) M. obliquus inferior (N. oculomotorius)<br />

- N. oculomotorius (3. Hirnnerv)<br />

33


- Nucl. N. oculomotorii somatomotorische Fasern<br />

- Kern liegt im Mesencephalon unter dem Aquädukt in Höhe der Colliculi superiores<br />

- Versorgt die Muskeln :<br />

- M. rectus inferior Augapfel senken, leichte Adduktion, leichte Außenrotation<br />

- M. rectus superior Augapfel heben, leichte Adduktion, leichte Innenrotation<br />

- M. obliquus inferior Außenrotation, senken, Abduktion<br />

- M. obliquus superior Innenrotation, heben, Adduktion (Nervus trochlearis!)<br />

- M. rectus medialis reine Adduktion<br />

- M. rectus lateralis reine Abduktion (Nervus abducens!)<br />

- 2) M. rectus superior (hebt Bulbus; leichte Adduktion + Innenrotation)<br />

- 3) M. rectus inferior (senkt Bulbus; leichte Adduktion + Außenrotation)<br />

- 4) M. rectus medialis (Adduktion)<br />

- 5) M. rectus lateralis (Abduktion)<br />

- 6) M. obliquus superior (rotiert obere Bulbushälfte nasalwärts, senkt &<br />

abduziert<br />

- 8) M. obliquus inferior (rotiert obere Bulbushälfte temporalwärts, hebt &<br />

abduziert)<br />

- N. trochlearis (4. Hirnnerv)<br />

- Somatomotorisch<br />

- Kern liegt unter Aquädukt in Höhe der Colliculi inferiores, verlässt als einziger<br />

Hirnnerv dorsal den Hirnstamm<br />

- versorgt den M. obliquus superior Innenrotation, Abduktion, senken!(Adduktion, heben)!<br />

N. abducens (6. Hirnnerv)<br />

- Nucl. N. abducentis liegt auf Höhe der Pons im Tegmentum<br />

(somatomotorisch)<br />

- versorgt den M. rectus lateralis reine Abduktion<br />

- Die parasympathischen, visceromotorischen Fasern entspringen dem<br />

Nucleus Edinger Westphal, einem kleinzelligen Kern etwas weiter dorsal<br />

(gemäß der Längszonenaufteilung) M. ciliaris, Ringmuskel der Linse, M.<br />

sphinkter pupillae (Weite der Pupille)<br />

8. <strong>Vorlesung</strong>: Gehör, Geruch, Geschmack, Gleichgewicht<br />

Akustisches System<br />

- Das Innenohr ist ein Abkömmling der Ohrplakode<br />

- Der Ductus cochlearis enthält das Corti-Organ mit den Rezeptorzellen<br />

(innere & äußere Haarzellen)<br />

- Die Struktur des Corti-Organs ermöglicht die Frequenzanalyse & ist<br />

die Grundlage der Tonotopie<br />

- Primäre Neurone der Hörbahn projizieren unter Beibehaltung der<br />

tonotopen Ordnung in den Hirnstamm<br />

- In den Nuclei cochleares beginnt der lemniscus lateralis (Tectum)<br />

- Trapezkörper & obere Olive bestimmen den weiteren Weg &<br />

ermöglichen u.a. das Richtungshören<br />

- Lemniscus lateralis endet im colliculus caudalis/inferior<br />

- Über das brachium colliculi caudalis (Verbindung zwischen Tectum & Thalamus)<br />

wird das Corpus geniculatum mediale als akustisches Zentrum im Metathalamus<br />

erreicht<br />

- Area 41 des Isokortex = primäres kortikales Areal der Hörbahn<br />

Aufbau:<br />

34


- Im Mittelohr wird der Schalldruck 20-fach verstärkt<br />

- Schall bis Trommelfell Gehörknöchelchen Vibration bis zum ovalen Zentrum im Innenohr: Vibrationen<br />

werden auf Flüssigkeit (Lymphe) übertragen<br />

- Die Schwingungen des 85 qmm großen Trommelfells werden auf das nur 3,5 qmm große Ovale Fenster<br />

konzentriert übertragen<br />

- Zudem verstärkt die Hebelwirkung die Kraft der Gehörknöchelchen<br />

- Ihre kurzen & kräftigen Stöße erzeugen in der Ohrlymphe Wellen<br />

- Diese durchlaufen den Vorhofgang & den Paukengang<br />

- Am Ende des Paukengangs schwingen sie im runden Fenster aus<br />

- Die Schwingungen der Ohrlymphe übertragen sich auf die elastische Grundmembran<br />

- Innenohr: 3 verschiedene Räume (2 miteinander verbundene Räume mit Perilymphe, 1 Raum mit Endolymphe)<br />

- Äußere Haarzellen besitzen kontraktile Eigenschaften<br />

- Schwingung der Endolymphe wird verstärkt<br />

- Innere Haarzellen werden erregt (liegen weiter hinten; Neurone führen ins Gehirn)<br />

- Äußere Haarzellen beeinflussen Schallempfindlichkeit der inneren Haarzellen<br />

Akustisches System: Tonotopie<br />

- Wanderwelle: Wie unterscheidet das Innenohr zwischen einzelnen Frequenzen?<br />

- Schallwelle läuft von der Schneckenbasis <strong>zur</strong> Schneckenspitze & zeigt an einer ganz<br />

bestimmten Stelle der Basilarmembran eine maximale Amplitude<br />

- Die Lage dieser Stelle auf der Membran hängt von der Frequenz ab (Tonotopie)<br />

- Die Ursache dafür ist v.a. die Beschaffenheit der Basilarmembran:<br />

- Schneckenbasis (relativ dick & steif) hohe Frequenzen<br />

- Schneckenspitze (dünner & schlaffer) niedrige Frequenzen<br />

Basilarmembran<br />

- Wanderwelle: deutliches Schwingungsmaximum an einer definierten Stelle<br />

- Endolymphschlauch mit der Basilarmembran bildet diese Welle ab<br />

Cochlea, Corti-Organ und äußere Haarzellen<br />

- Cochlea (Schnecke): von Basis bis Spitze (Apex mit Helicotrema)<br />

- „oben“: Scala vestibuli<br />

- „unten“: Scala tympani<br />

- Dazwischen: Basilarmembran, Corti-Organ, Tektorialmembran oben auf<br />

- Schwingungen werden über Perilymphe übertragen laufen Scala vestibuli hinauf & Scala tympani hinab<br />

- Flüssigkeitsbewegung Schwingungen der Basilarmembran (Wanderwellen)<br />

- Ort der maximalen Auslenkung der Basilarmembren (= Ort der Erregung des rezeptorischen Corti-Organs) hängt<br />

von Frequenz der Wanderwelle ab bzw. des stimulierenden Tons ab:<br />

- Hohe Frequenzen maximale Auslenkung der Basilarmembran in basalen Windungen (Membran schmal)<br />

- Mittlere Frequenzen maximale Auslenkung der Basilarmembran in Mitte der Cochlea<br />

- Tiefe Frequenzen maximale Auslenkung der Basilarmembran in obersten Windungen (Membran breit)<br />

- unterschiedliche Frequenzen werden in verschiedenen Cochlea-Abschnitten registriert<br />

- Grundlage für tonotopische Gliederung des akustischen Systems<br />

- Corti-Organ: Schall wird in chemisches Signal umgewandelt<br />

- Corti-Organ: Sinneszellen (innere & äußere Haarzellen) & verschiedene Stützzellen<br />

- Innere Haarzellen: bilden nur 1 Reihe<br />

- Äußere Haarzellen: bilden zwischen 3 (Schneckenbasis) & 5 (Schneckenspitze) Reihen bilden<br />

- Stereocilien an Haarzellen werden durch Flüsigkeitsstrom ausgelenkt Basilarmembran wird<br />

ausgelenkt<br />

- Über Haarzellen liegt Tektorialmembran<br />

- Haarzellen vereinigen sich in Spiralganglien, die wiederum der Ursprung des Hörnervs sind<br />

35


Hörbahn<br />

- 1. Neuron: Nervus vestibulocochlearis (8. Hirnnerv)<br />

- 2. Neuron: Ncll. cochleares (Hirnstamm)<br />

- Ncll. olivares superiores (obere Olive)<br />

- Ncll. lemnisci laterales<br />

- Colliculus inferior (Tectum)<br />

- Corpus geniculatum mediale (Thalamus)<br />

- Hörstrahlung (radiatio accustica)<br />

- Hörrinde (auditorischer Cortex; Brodmann: 41 primär & 42 sekundär)<br />

- Ncl. Cochlearis (dorsalis) geht direkt (ohne Umschaltung) zum Colliculus inferior im Tectum (Teil geht noch in<br />

Ncl. lemnisci lateralis ab)<br />

- Ncl. Cochlearis (ventralis) wird auf Ncl. olivaris superior umgeschaltet diese frühe Umschaltung auf<br />

Hirnstammniveau ermöglicht eine schnelle Reaktion (wichtig z.B. beim Richtungshören)<br />

- Jedes Ohr wird ipsi- & kontralateral verschaltet (ebenfalls wichtig für Richtungsbestimmung)<br />

36


Gleichgewichtssystem<br />

- Labyrinthorgan besteht aus 3 Bogengängen & 2 Makulaorganen (Utriculus &<br />

Sacculus: enthalten Sinnesepithelien im Inneren)<br />

- Ganglion vestibulare & N. vestibularis gehören zum 1. afferenten Neuron des<br />

Gleichgewichtssystems<br />

- Ncll. vestibulares enthalten die Perikarya des 2. Neurons<br />

- Augenmuskeln werden unter Kontrolle des Gleichgewichtssystems gesteuert<br />

- In der formatio reticularis erreichen die vestibulären Efferenzen Kerngebiete der Willkürmotorik<br />

- Über die Bahnen zum Rückenmark werden spinale Motoneurone aktiviert<br />

- Cerebellum benötigt für die motorische Koordination vestibuläre Informationen<br />

- Die Projektion zu Thalamus & Telencephalon zeigt eine Nähe des vestibulären Systems zu den Strukturen des<br />

somatosensorischen Systems<br />

Aufbau:<br />

- Alle 5 Strukturen enthalten Haarzellen & messen Beschleunigung<br />

- 3 Bogengänge (vorderer, hinterer, seitlicher): <strong>Dr</strong>ehbeschleunigung des Kopfes<br />

- Jeder Gang ist für je 1 Raumachse zuständig<br />

- Sacculus: vertikale (untere); Utriculus: horizontale<br />

- Gefüllt mit Endolymphe<br />

- Cupulaorgane verschließen die Bogengänge in den Ampullen (Cristae ampullares); Cupula umgibt<br />

Haarzellen<br />

- In Cupulaorgane sind sensorische Stereozilien der Haarzellen eingebettet<br />

- In Ruhe: Cupula ragt als Teil der Wandung in Endolymphraum eines Bogengangs<br />

hinein<br />

- Bei <strong>Dr</strong>ehbeschleunigung: Endolymphe bleibt wegen Massenträgheit hinter<br />

Bewegung des knöchernen Bogengangs <strong>zur</strong>ück Cupula wird verschoben <br />

Stereozilien der Haarzellen werden ausgelenkt<br />

- Cupulae in der Wand der Bogengänge werden bei Rotation des Kopfes gegen die<br />

träge Endolymphe abgeschert (Remanenzströmungen), übertragen dies auf die<br />

Kinozilien & Stereovilli der Haarzellen & ermöglichen so die Wahrnehmung von<br />

<strong>Dr</strong>ehbeschleunigung<br />

- Bei Stillstand des Kopfes fließt die träge Endolymphe weiter (Trägheitsströmung)<br />

& schert jetzt die Cupula in die andere Richtung ab (Schwipp-Schwapp-Bewegung!)<br />

- 2 Makulaorgane: Schwerkraft, Neigung & Linearbeschleunigung des Kopfes<br />

- Maculae sind Sinnesepithelien mit 2 verschiedenen Haarzelltypen, deren apikale Kinozilien & Stereovilli in<br />

eine Statolithenmembran hineinreichen<br />

- Auf Sinnesepithel liegt eine gallertartige Membran (Statolithenmembran) mit kristallinen Partikeln aus<br />

Calciumcarbonat (Statolithen) (Luftmatratze mit Steinen drauf!)<br />

- Zilien der Sinneszellen sind von engem, Endolymphe enthaltenden Raum umgeben (tauchen also nicht<br />

direkt in Statolithenmembran hinein)<br />

- Bei zunehmender Beschleunigung tangentiale Verschiebung zwischen Sinnesepithel &<br />

Statolithenmembran Ablenkung der Zilien Erregung der Sinneszellen Auslösung eines<br />

Nervenimpulses<br />

- Über die Abscherung der Stereovilli & Kinozilien gegen die Statolithemembran der Maculae in Utriculus &<br />

Sacculus werden Linearbeschleunigung in horizontaler oder vertikaler Richtung wahrgenommen<br />

Neuronale Bahnen des Vestibulärsystems<br />

- Tractus vestibulospinalis medialis & lateralis koordinieren die Haltung von Kopf & Körper über eine vestibulär<br />

induzierte Aktivierung der Streckermuskulatur für Nacken & Rumpf<br />

- 8. Hirnnerv (vestibulocochlearis) Ncll. vestibularis Cerebellum, Medulla spinalis (von hier: Motoneurone<br />

von Bein- & Halsmuskulatur), Thalamus (Ncl. ventralis posterior<br />

lateralis & inferior)<br />

- Information aus Bogengängen & den Propriorezeptoren der<br />

Halsmuskulatur wird dazu benutzt, die Augen so aus<strong>zur</strong>ichten, dass<br />

immer ein aufrechtes Bild auf der Retina entsteht<br />

37


Olfaktorisches System<br />

- Sinnesepithel des Geruchssystems liegt in der Nasenhöhle<br />

- Die Areale des Palaeocortex sind das Ziel der bulbären Efferenzen<br />

- Über die Stria olfactoria medialis werden Tuberculum olfactorium & Septum erreicht<br />

- Stria olfactoria lateralis zeiht zu den regiones praepiriformis & periamygdalaris<br />

- Über den Thalamus erreicht die Geruchsinformation auch den Isocortex<br />

- Neben den ubiquitären Transmittern GABA & Glutamat enthält der Bulbus olfactorius als einzige Endhirnregion<br />

dopaminerge Neurone<br />

- Man unterschiedet Makrosomaten (differenzierter, „besserer“ Geruchssinn; z.B. Hunde) & Mikrosomaten<br />

(schlechterer Geruchssinn; z.B. Menschen)<br />

Aufbau<br />

- olfaktorisches Epithel liegt dorsal in der Nasenhöhle & ist mit Flüssigkeitsfilm bedeckt, in<br />

den Riechhärchen hineinragen<br />

- Geruchsmoleküle werden hier gelöst werden für Zellen chemisch registrierbar<br />

- Ca. 350 verschiedene Rezeptortypen, die jeweils nur auf eine bestimmte Molekülgruppe<br />

ansprechen<br />

- Aus der Kombination der angesprochenen Rezeptoren in den Zellen ergibt sich die Geruchsmischung<br />

- Der Geruch ist eng mit dem vegetativen Nervensystem gekoppelt<br />

- Geruchsrezeptorzellen in Riechepithel eingebettet vereinigen sich zu Glomeruli im Bulbus olfactorius<br />

(Riechkolben)<br />

Stationen der Riechbahn<br />

- 1. Neuron: Zellen der Riechschleimhaut<br />

- 2. Neuron: Bulbus olfactorius<br />

- 3. Neuron: Tractus olfactorius: Aufteilung in medialen & lateralen Teil, der <strong>zur</strong> Riechrinde zieht<br />

- Lateraler Teil: Bewusstwerdung Hippokampus, Thalamus & basales Vorderhirn orbitofrontaler Cortex<br />

- Medialer Teil: Integration mit Infos aus anderen Hirnarealen (z.B. kortikal, vegetativ, limbisch) <br />

Tuberculum olfacotrium Septum<br />

38


Gustatorisches System:<br />

- Geschmack wird über Rezeptorzellen in der Mundhöhle perzipiert<br />

- 3 Hirnnerven dienen als Wegstrecke für Geschmacksfasern<br />

- Der Ncl. solitarius im Hirnstamm enthält die Perikarya der zweiten Neurone<br />

- In den somatosensorischen Regionen von Thalamus & Cortex finden sich weitere Bereiche der<br />

viszerosensorischen Geschmacksrepräsentation<br />

Einteilung des Cortex: Inselrinde<br />

- Phylogenetisch zwischen Neo- & Paläocortex<br />

- „multisensorisch“ (Geruch, Geschmack, Schmerz)<br />

Aufbau:<br />

- Geschmacksknospen kommen in Papillae vallatae, foliatae & fungiformae vor<br />

- Wallpapillen: im hinteren <strong>Dr</strong>ittel des Zungenrückens<br />

- Blätterpapillen: an der Seite des hinteren <strong>Dr</strong>ittels<br />

- Pilzpapillen: auf vorderen 2/3 der Zunge, enthalten je 3-5<br />

Geschmacksknospen<br />

- Sie nehmen süß, sauer, bitter & salzig wahr<br />

- Die Topographie der Geschmacksqualitäten ist umstritten<br />

- Früher: vorne mehr süße und salzige, seitlich mehr saure, hinten mehr bittere<br />

- Heute nachgewiesen: es bestehen nur geringe Unterschiede in der<br />

Empfindlichkeit der einzelnen Qualitäten auf der Zunge<br />

Stationen der Geschmacksbahn:<br />

- Geschmacksknospen<br />

- 1. Neuron: 3 Hirnnerven<br />

- N. facialis (7.; nur sensorische Fasern): vordere 2/3 der Zunge & Gaumen<br />

- N. glossopharyngeus (9.): hinteres Zungendrittel<br />

- N. vagus (10.; nur sensorische Fasern): Larynx-Pharynx-Bereich (Kehlkopf & Rachen)<br />

- Ncl. solitarius (Medulla oblongata): Umschaltung auf 2. Neuron (Pars gustatoria)<br />

- Thalamus Gyrus postcentralis & Inselrinde<br />

- Hypothalamus & Limbisches System<br />

39


9. <strong>Vorlesung</strong>: Sensomotorisches System<br />

Sensomotorisches System<br />

- Somatomotorik (absteigend)<br />

- Somatosensorik (aufsteigend)<br />

Sensomotorik<br />

- 3 Prinzipien:<br />

- 1) Das sensomotorische System ist hierarchisch organisiert<br />

- 2) Motorische Aktivität wird durch sensorische Information gesteuert<br />

- 3) Lernen verändert die sensomotorische Kontrolle<br />

Sensomotorisches System<br />

- Hierarchisch organisiert<br />

- Funktionelle Gliederung<br />

- Parallele Verschaltung<br />

- Rückkopplungsschleifen<br />

Motorische Strukturen:<br />

- Sensomotorischer Assoziationscortex<br />

- Sekundärer & primärer motorischer Cortex<br />

- Motorische Kerne des Hirnstamms<br />

- Basalganglien (Nucleus caudatus, Putamen, Amygdala<br />

- Nucleus ruber (wichtig für Flexoren)<br />

- Brachium pontis cerebelli (Verbindung ins Kleinhirn)<br />

- Cerebellum<br />

Sensomotorischer Assoziationskortex<br />

- Information über sensorische Information führt über Afferenzen aus dem<br />

posterioren-parietalen Assoziationskortex<br />

40


- 2 Hauptgebiete:<br />

- 1) posteriorer parietaler Assoziationskortex<br />

- 2) dorsolateraler präfrontaler Assoziationskortex<br />

- Bestehen jeweils aus mehreren unterschiedlichen Arealen, von denen jedes andere Funktion erfüllt<br />

- Posteriorer parietaler Assoziationskortex<br />

- Wichtig <strong>zur</strong> Bewegungsinitiierung:<br />

- Ausgangspositionen der zu bewegenden Körperteile kennen<br />

- Positionen der externen Objekte kennen, mit denen der Körper interagieren wird<br />

- Wichtige Rolle bei Integration dieser 2 Arten von Information & bei Aufmerksamkeitssteuerung<br />

- Posteriorer Parietalcortex = Assoziationscortex (erhält Input von mehreren sensorischen Systemen: visuell,<br />

auditorisch, somatosensorisch)<br />

- Großteil des Outputs des posterioren Parietalcortex geht wiederum an Gebiete des motorischen Cortex<br />

(Frontalcortex): zum dorsolateralen präfrontalen Assoziationskortex, zu verschiedenen Gebieten des sekundären<br />

motorischen Cortex & zum frontalen Augenfeld (präfrontaler Cortex: Augenbewegungen)<br />

- Bei Schädigung: sensomotorische Defizite (Störungen der Wahrnehmung, des Gedächtnisses für räumliche<br />

Beziehungen, beim präzisen Greifen & Aufheben, bei Steuerung der Augenbewegungen & der Aufmerksamkeit)<br />

- Apraxie: Störung der Willkürbewegung; Probleme, spezifische Bewegungen auszuführen, wenn sie dazu<br />

aufgefordert werden, v.a. wenn Bewegung aus Zusammenhang gerissen sind; Symptome bilateral, Schädigung<br />

meist unilateral am linken posterioren LP<br />

- Kontrolateraler Neglect: Störung der Fähigkeit, auf Reize zu reagieren, die auf der kontralateralen Körperseite<br />

(bzgl. der Gehirnläsion) auftauchen; Abwesenheit einfacher sensorischer oder motorischer Deifizite; häufig bei<br />

große Läsionen des rechten posterioren LP ( Gegenstände links betroffen)<br />

- Dorsolateraler präfrontaler Cortex:<br />

- Erhält Projektionen vom posterioren Parietalcortex<br />

- Sendet Projektionen zu Gebieten des sekundären motorischen Cortex, zum primären motorischen Cortex, zum<br />

frontalen Augenfeld & <strong>zur</strong>ück zum posterioren Parietalcortex<br />

- Rolle bei Bewertung externer Reize & bei Initiierung von auf sie bezogenen willkürlichen Reaktionen<br />

- Neurone reagieren auf unterschiedliche Reize (einige auf Eigenschaften des Objekts, einige auf Position, einige auf<br />

Kombination beider Faktoren)<br />

- Auch Neurone, deren Aktivität eine Beziehung <strong>zur</strong> Reaktion (nicht zum Objekt) zeigt (feuern vor Reaktion & bis<br />

Reaktion beendet ist)<br />

- Entscheidungen für die Initiierung von Willkürbewegungen (in Interaktion mit posteriorem Parietalcortex)<br />

Sekundärer motorischer Cortex<br />

- Zusammenfassung & Erstellung von Programmen für komplexe Bewegungsmuster<br />

- Programmierung spezifischer Bewegungsmuster, nachdem allgemeine Instruktionen vom dorsolateralen<br />

präfrontalen Cortex empfangen wurden<br />

- Erhält Großteil von Input von Assoziationscortex<br />

- Sendet großen Teil seines Outputs zum primären motorischen Cortex<br />

- Gebiete (laterale Oberfläche des LF; anterior zum primären motorischen Cortex)<br />

- Supplementär-motorisches Areal: Legt sich um Oberseite des LF herum & erstreckt sich nach medial<br />

hinunter in die Fissura longitudinalis<br />

- Prämotorischer Cortex: Verläuft in einem Streifen vom supplementär-motorischen Areal zum Sulcus lateralis<br />

- Motorische Areale des Gyrus cinguli<br />

Primärer motorischer Cortex<br />

- Befindet sich im Gyrus praecentralis (LF)<br />

- Wichtigster Konvergenzpunkt der kortikalen sensomotorischen Signale<br />

- Wichtigster Ausgangspunkt für sensomotorische Signale aus der<br />

Großhirnrinde<br />

- Somatotope Gliederung (Motorischer Homunculus)<br />

- Größter Teil für Kontrolle von Körperteilen, die zu komplizierten<br />

Bewegungen in der Lage sind (Hände, Mund)<br />

- Ursprung der Pyramidenbahn<br />

41


- Jeder Bereich kontrolliert Bewegungen bestimmter Muskelgruppen & jeder empfängt über den<br />

somatosensorischen Cortex somatosensorisches Feedback von Rezeptoren dieser Muskeln & Gelenke<br />

Pyramidalmotorik<br />

- Pyramidenbahn (Tractus corticospinalis)<br />

- Willkürmotorik, feine Bewegungen<br />

- Wirkt synergistisch mit extrapyramidalem System zusammen<br />

- Willentlich, bewusst (Bsp.: nach Flasche greifen)<br />

- Enthält funktionell verschiedene absteigende Systeme<br />

- Cortex kontrolliert über die Bahnen der Willkürmotorik die subkortikalen motorischen Zentren<br />

- Ursprung: präzentrale Region (4, 6), Felder des LP (1, 2, 3) & 2. sensomotorische Region<br />

- Durchlaufen capsula interna<br />

- Am Übergang zum Mittelhirn treten sie and Hirnbasis & bilden zusammen mit kortikopotinen Bahnen die<br />

Pedunculi cerebri (Hirnschenkel)<br />

- Bei Durchtritt durch Pons kommt es zu einer <strong>Dr</strong>ehung der Anordnung dieser beiden Fasertypen<br />

- In Decussatio pyramidum (Pyramidenkreuzung) kreuzen 70-90% der Fasern auf die Gegenseite & bilden den<br />

Tractus corticospinalis lateralis<br />

- Ungekreuzte Fasern verlaufen weiter im Tractus corticospinalis anterior & kreuzen erst in Höhe ihrer Endigung<br />

über die Commissura alba auf die Gegenseite<br />

- Pyramidenbahnimpulse wirken aktivierend auf Neurone, die die Flexoren innervieren & hemmend auf Neurone,<br />

die die Extensoren innervieren<br />

Extrapyramidal-Motorik<br />

- Besteht aus multisynaptischen Neuronenketten<br />

- Phylogenetisch älter als Pyramidenbahn<br />

- Unbewusste Bewegungsabläufe (z.B. Armpendeln beim Gehen) unwillkürlich, unbewusst<br />

- gröbere Bewegungsabläufe, v.a. der Rumpf- & proximalen Extremitätenmuskulatur (sog. Massenbewegungen)<br />

- Grundlage für die pyramidal verschaltete Feinmotorik<br />

- Beeinflusst Muskeltonus (rubrospinale Bahnen)<br />

- durch Verschaltung u.a. mit dem Kleinhirn, dem optischen Reflexzentrum & den Vestibulariskernen Harmonie<br />

der Bewegungen & Korrektur der Körperhaltung<br />

- Nicht korrekt: Darstellung des EPS als efferentes System ausschließlich der unwillkürlichen, groben Stütz- &<br />

Haltebewegungen, das dem pyramidalen System gegenübergestellt wird<br />

- Korrekt: die beiden Systeme sind als synergistisch anzusehen<br />

- Extrapyramidales System umfasst:<br />

- Striatum (Putamen & Nucleus Caudatus)<br />

- Pallidum (= Globus pallidus)<br />

- Nucleus subthalamicus<br />

- Nucleus ruber: Muskeltonus, Körperhaltung und <strong>Dr</strong>ehbewegung<br />

- Substantia nigra: unwillkürliche Mitbewegungen (z.B. Armpendeln beim Gehen) & rascher Bewegungsbeginn<br />

(Starterfunktion)<br />

- Kleinhirn<br />

- Thalamuskerne<br />

- Formatio reticularis<br />

- Vestibulariskerne<br />

- Einige Rindenfelder<br />

- Afferente Bahnen (aufsteigende motorische Bahnen)<br />

- Erreichen System über Kleinhirn<br />

- Enden im Nucleus ruber & im Nucleus centromedianus thalami ( weiter zum Striatum)<br />

- Vom Cortex ziehen Fasern zum Striatum, zum Nucleus ruber & <strong>zur</strong> Substantia nigra<br />

- Vestibuläre Fasern enden im Nucleus interstitialis Cajal<br />

- Efferente Bahnen (absteigende motorische Bahnen)<br />

- Zentrale Haubenbahn (Tractus tegmentalis centralis)<br />

- Tractus reticulospinalis<br />

- Tractus rubroreticulospinalis<br />

42


- Tractus vestibulospinalis<br />

- Fasciculus interstitiospinalis<br />

- Extrapyramidale Zentren sind durch zahlreiche Neuronenkreise miteinander verbunden wechselseitige<br />

Kontrolle & Abstimmung<br />

- Basalganglienschleife:<br />

- Involviert Cortex, Striatum, Globus pallidus (pars externa & interna), Ncl.<br />

Subthalamicus, Substantia nigra (pars compacta & reticularis),<br />

ventrolateraler Thalamus<br />

- Glutamat (erregend), GABA (hemmend), Dopamin (erregend & hemmend)<br />

- Gemeinsame motorische Endstrecke<br />

- gemeinsame Endstrecke aller an Motorik beteiligten Zentren ist die große<br />

Vorderhornzelle & ihr Axon (α-Neuron) (innerviert willkürliche Skelettmuskulatur)<br />

- Überwiegender Teil aller zum Vorderhorn ziehenden Bahnen endet nicht direkt an<br />

Vorderhornzellen, sondern an Interneuronen diese beeinflussen Neuronen direkt oder<br />

schalten sich in die zwischen Muskelrezeptoren & motorischen Neuronen ablaufenden<br />

Reflexe hemmend oder aktivierend ein<br />

- Vorderhorn ist also nicht eine einfache Schaltstelle, sondern ein komplexer<br />

Integrationsapparat <strong>zur</strong> Regelung der Motorik<br />

Kleinhirn (Cerebellum)<br />

- entwickelt sich aus Flügelplatte des Hirnstamms & bildet Dach des 4. Ventrikels<br />

- obere Fläche wird vom Großhirn überdeckt; in untere Fläche ist Medulla eingelagert<br />

- Integrationsorgan für Koordination & Feinabstimmung der Körperbewegungen & Regulierung des Muskeltonus<br />

- (Stütz-, Ziel-, Blickmotorik)<br />

- Bezieht sensorische Informationen mit ein (z.B. Körperlage und Bewegung)<br />

- Motorisches Lernen<br />

- Aufbau:<br />

- Unpaarer Mittelteil (vermis cerebelli, Wurm)<br />

- 2 Kleinhirnhemisphären<br />

- 2 Anteile, getrennt durch Fissura posterolateralis<br />

- Lobus flocculonoduaris (ältester; Archicerebellum): mit Vestibulariskernen verbunden<br />

(Vestibulocerebellum); zuständig für Gleichgewichtssinn<br />

- Corpus cerebelli: Fissura prima trennt hier<br />

- Lobus anterior: mittlere, zum Wurm gehörige Abschnitte; bildet mit anderen Abschnitten des<br />

Wurms das Palaeocerebellum nimmt spinozerebellären Bahnen für die propriozeptive<br />

Sensibilität aus der Muskulatur auf (Spinocerebellum)<br />

- Lobus posterior: neuer Anteil (Neocerebellum); nimmt über Brückenkerne die großen<br />

kortikozerebellären Leitungen von der Großhirnrinde auf (Pontocerebellum); Apparat für<br />

Feinabstimmung der willkürlichen Bewegungen<br />

- Rinde: 3 Schichten:<br />

- Molekularschicht: zellarm, v.a. marklose Fasern<br />

- Purkinjeschicht: große Nervenzellen; einzige efferente Neurone; Zellen: inhibitorisch (GABA)<br />

- Körnerzellschicht: sehr zellreich; dichtgepackte kleine Nervenzellen; einzige erregende Neurone<br />

- Mark<br />

- Kleinhirnkerne<br />

- Afferente Bahnen (immer in die Rinde)<br />

- Ncll. pontis<br />

- Rückenmark<br />

- Ncll. vestibulares<br />

- Ncll. olivares<br />

- Formatio reticularis<br />

- Efferente Bahnen (über Kleinhirnkerne)<br />

- Thalamus<br />

- Ncl. ruber<br />

- Ncll. vestibulares<br />

43


- Formatio reticularis<br />

Absteigende motorische Bahnen<br />

- Neuronale Signale werden vom primären motorischen Cortex über 4 verschiedene Bahnen zu den Motoneuronen<br />

des RM geleitet<br />

- 2 Bahnen steigen im dorsolateralen Bereich des RM ab<br />

- 2 Bahnen steigen im ventromedialen Bereich des RM ab<br />

- Wirken bei der Kontrolle von Willkürbewegungen zusammen<br />

Dorsolaterale absteigende Bahn<br />

- Tractus corticospinalis lateralis (direkt)<br />

- Gruppe von Axonen zieht vom primären motorischen Cortex zu den Pyramiden<br />

der Medulla kreuzen (Pyramidenkreuzung der Medulla oblongata) steigen<br />

weiter in kontralateraler dorsolateraler weißer Substanz des RM ab<br />

- Beta-Zellen: extrem große Pyramidenzellen des primären motorischen Cortex; Axone enden in Motoneuronen des<br />

unteren RM, die zu den Beinmuskeln projizieren<br />

- Meisten Axone haben synaptische Verbindungen mit kleinen Interneuronen der grauen Substanz des RM diese<br />

haben Synapsen mit Motoneuronen der distalen Muskel (Handgelenke, Hände, Finger, Zehen)<br />

- Tractus corticorubrospinalis (indirekt)<br />

- Gruppe von Axonen zieht vom primären motorischen Cortex zum Nucleus ruber (Mittelhirn) kreuzen steigen<br />

durch Medulla ab<br />

- Einige enden in der Medulla bei Hirnnervenkernen ( Kontrolle der Gesichtsmuskeln)<br />

- Rest steigt im dorsolateralen Teil des RM weiter ab<br />

- Axone bilden Synapsen auf Interneuronen diese haben Synapsen auf Motoneuronen projizieren zu distalen<br />

Muskeln der Arme & Beine<br />

Ventromediale absteigende Bahn<br />

- Tractus corticospinalis anterior (direkt)<br />

- Axone steigem vom primären motorischen Cortex ipsilateral direkt im<br />

ventromedialen Bereich der weißen Substanz des RM ab (auf Weg: diffuse<br />

Verzweigungen & Synapsen auf Interneuronen auf beiden Seiten des RM)<br />

- Tractus corticobulbospinalis (indirekt)<br />

- Axone führen vom primären motorischen Cortex zu einem komplexen<br />

Netzwerk von Hirnstammstrukturen<br />

- Einige steigen bilateral im ventromedialen Teil des RM ab<br />

- Jede Seite überträgt Signale von beiden Hemisphären & jedes Neuron bildet Synapsen auf Interneuronen von<br />

mehreren verschiedenen RM-Segmenten, die die proximalen Muskeln des Rumpfes & der Gließmaßen steuern<br />

- 4 wichtige Hirnstammstrukturen, die mit dem Tractus corticobulbospinalis interagieren:<br />

- 1) Tectum (erhält auditorische & visuelle Infos über räumliche Positionen)<br />

- 2) Nucleus vestibularis (erhält Infos über Gleichgewicht von Rezeptoren der Bogengänge im Innenohr)<br />

- 3) Formatio reticularis (enthält motorische Programme, die komplexe arttypische Bewegungen regulieren)<br />

- 4) motorische Kerne der Hirnnerven (kontrollieren Gesichtsmuskeln)<br />

Letzter Hinweis<br />

- Klinik: pyramidal – extrapyramidal<br />

- Anatomie: Motorik – Sensorik<br />

- Wichtig: Man kann sensorisches & motorisches System nicht trennen<br />

Somatosensorik<br />

- 3 Systeme:<br />

- 1) Exterozeptives System: Wahrnehmung von äußeren Reizen (Tastsinn; Schmerz & Temperatur)<br />

- 2) Propriozeptives System: Wahrnehmung von Körperbewegung & -lage im Raum<br />

- 3) Enterozeptives System: Wahrnehmung der inneren Organe & Hormone<br />

44


- Epikritische Sensibilität = Tastsinn & Propriozeption<br />

- Protopathische Sensibilität = Schmerz & Temperatur<br />

Hautrezeptoren:<br />

- Freie Nervenendigungen: protopathische Sensibilität (Schmerz &<br />

Temperatur); häufigste Rezeptoren<br />

- Pacini-Körperchen: reagieren auf plötzlichen mechanischen Reiz<br />

- Merkel-Zellen & Ruffini-Körperchen: reagieren auf langsame Hautdehnung<br />

Exterozeptives System<br />

- Dermatome: von einem Spinalnerv innerviertes segmentales Hautgebiet<br />

- Ausnahme Gesicht: N. trigeminus<br />

- In Armen & Beinen sind Störungen nicht so genau auf Dermatome <strong>zur</strong>ückzuführen, da<br />

im Plexus eine Umschaltung stattfindet<br />

- Im Thorax ist Übertragung besser möglich, da hier keine Plexus zwischengeschaltet sind<br />

- Dermatome erlauben also nur Rückschluss auf betroffenes RM-Segment, wenn<br />

Schädigung vor Plexus gegeben ist<br />

Propriozeptives System<br />

- Propriozeption über: Muskelspindeln, Golgi-Sehnenorgan, Gelenkrezeptoren<br />

Aufsteigende somatosensorische Bahnen<br />

- Somatosensorische Information wird über 2 große aufsteigende<br />

somatosensorische Bahnen zum Cortex geleitet:<br />

- Hinterstrang-Lemniscus-medialis-System:<br />

- überträgt Information über Berührung & Propriozeption (epikritisch)<br />

- Stationen:<br />

- Sensorisches Neuron (Haut)<br />

- Spinalganglion/Hinterwurzel<br />

- Hinterstrang (später Fasciculus cuneatus/gracilis)<br />

- Nucleus cuneatus/gracilis (Hinterstrangkerne): Umschaltung auf 2.<br />

Neuron; kreuzen (Rhombencephalon)<br />

- Lemniscus medialis<br />

- Thalamus (Ncl. ventralis posterior): Umschaltung auf 3. Neuron<br />

- Gyrus postcentralis/somatosensorischer Cortex<br />

- Vorderstrang-Lemniscus-lateralis-System:<br />

- überträgt Information über Schmerz & Temperatur (protopathisch)<br />

- Stationen:<br />

- Sensorisches Neuron (Haut)<br />

- Spinalganglion/Hinterwurzel<br />

- Tractus spinothalamicus anterior & lateralis<br />

- Thalamus: Umschaltung auf 2. Neuron<br />

- Gyrus postcentralis<br />

- Kontralaterale Umschaltung auf Höhe des jeweiligen Dermatoms<br />

Primärer & sekundärer somatosensorischer Cortex<br />

- Liegen beide im Gyrus postcentralis (hinter Sulcus centralis), also in der Zentralregion<br />

- Primärer somatosensorischer Cortex (S-I): Somatotope Gliederung (Primärer<br />

Somatosensorischer Homunculus bei Stimulation der jeweiligen Region entsteht ein<br />

Wahrnehmungseindruck an betroffener Stelle)<br />

- Sekundärer somatosensorischer Cortex (S-II)<br />

45


Letzte Hinweise:<br />

- Sensomotorische Schemata äußern sich auch in einer neuromuskulären Repräsentanz<br />

- Muskel kann nur „überleben“, wenn sein Neuron „lebt“<br />

- 3 Böden: Mund-, Zwerchfell- & Kleinbeckenboden<br />

- Biomechanik des Kopfgelenks<br />

Fragenkatalog<br />

Funktionen von Corpus striatum (Ncl. caudatus & Putamen) & Globus pallidus:<br />

- Basalganglien (= graue Kernkomplexe in der Tiefe des Hemisphäre) : „vager Begriff“<br />

- Funktion: Entwurf von Bewegungsabläufen, v.a. automatisiertes Verhalten, kognitive Funktionen<br />

- Bestandteil kortikaler neuronaler Schleifen, die kortikale Afferenzen aus verschiedenen Gebieten empfangen & sie<br />

über den Thalamus <strong>zur</strong>ück zu den verschiedenen Arealen des motorischen Cortex übertragen<br />

- Corpus striatum: Oberste Integrationsstelle des extrapyramidalmotorischen Systems<br />

- Globus pallidus: Wichtige Schleife zum motorischen Thalamus & <strong>zur</strong>ück zum prämotorischen Cortex<br />

Verschaltungsmuster der „Basalganglienschleife“ unter funktionellen Gesichtspunkten:<br />

- Cortex Tractus corticostriatalis Corpus striatum Lamina medullaris externa Substantia nigra pars<br />

reticularis & Globus pallidus Fasciculus lenticularis & Ansa lenticularis motorischer Thalamus Frontalcortex<br />

- Extrapyramidales motorisches System: integraler Bestandteil des motorischen Systems; ermöglicht in<br />

Zusammenarbeit mit dem pyramidalen System die normale Motorik<br />

- Der Schwerpunkt liegt auf der Überarbeitung von motorischen Programmen & Feinabstimmung von<br />

Bewegungsabläufen mit dem Ziel einer Automatisierung<br />

Strukturen des Kleinhirns unter funktionellen & anatomischen Gesichtspunkten<br />

- Alle Afferenzen zum Cerebellum erreichen Kleinhirnrinde als exzitatorisch wirksame Moosfasern oder als<br />

exzitatorisch wirksame Kletterfasern, nachdem sie vorher Kollateralen an die Kleinhirnkerne abgegeben haben<br />

- Kleinhirnrinde integriert Information aus Moosfasersystem & greift über die Purkinje-Zellen in die motorische<br />

Steuerung ein<br />

- einziges efferentes Fasersystem der Kleinhirnrinde wird von Axonen der Purkinje-Zellen (GABAerg) gebildet, die in<br />

den Kleinhirnkernen enden<br />

- Über Umschaltung im Thalamus nimmt das Kleinhirn Einfluss auf den Cortex<br />

- Auch über den Nucleus ruber greift das Cerebellum in die Motorik ein<br />

- Efferenzen aus dem extrapyramidalen System erreichen die motorische Endstrecke<br />

Muskeltonus<br />

- Tonus = Spannungszustand der Skelettmuskulatur<br />

- Alle Muskeln haben einen Ruhetonus, d.h. in geringem Umfang finden immer Kontraktionen statt; beruht auf<br />

einem monosynaptischen Reflex<br />

- Tonus Hoch = vermehrte Aktivität<br />

- Tonus Niedrig = entspannter Bereitschaftszustand der Skelettmuskulatur in Ruhe/im Schlaf<br />

10. <strong>Vorlesung</strong>: Limbisches & endokrines System<br />

Limbisches System:<br />

- Schaltkreis von medial gelegenen Strukturen, die den Thalamus umgeben<br />

- Regulation motivationaler Verhaltensweisen (Kampf, Flucht, Ernährung, Sex)<br />

- Bestandteile:<br />

- Mammillarkörper<br />

- Hippokampus<br />

- Amygdala (Mandelkern)<br />

- Fornix: wichtigster Faserzug des limbischen Systems; umfasst ebenfalls<br />

dorsalen Thalamus; verlässt dorsales Ende des Hippokampus & schwingt in einem Bogen entlang der<br />

superioren Seite des 3. Ventrikels nach vorne, endet im Septum & den Mammillarkörpern<br />

46


- cingulärer Cortex: große Gebiet des Neocortex im Gyrus cinguli, auf medialer Seite der cerebralen<br />

Hemisphären gerade über dem Corpus callosum, umschließt dorsalen Thalamus<br />

- Septum: medial gelegener Kern an vorderer Spitze des cingulären Cortex<br />

- Verschiedene Faserzüge verbinden Septum & Mammillarkörper mit Amygdala & Hippokampus limbischer<br />

Ring<br />

- Früher: Limbisches System steuert emotionales Verhalten & damit das Motivationsgefüge von Mensch & Tier<br />

- LeDoux: Forscher Emotionspsychologie<br />

- Diese Schlussfolgerung ist problematisch, da viele Systeme hieran beteiligt sind<br />

- Limbisches System als funktionelles Konzept steht nicht nur mit Emotionen, sondern auch mit vegetativem System<br />

& anderen Funktionen (z.B. Lernen & Gedächtnis) in Zusammenhang & ist vielfältig verschaltet<br />

- „Tor zum Gedächtnis“, aber nicht Ort des Gedächtnisses<br />

- Strukturen des limbischen Systems<br />

- 1) Gyrus parahippocampalis<br />

- 2) Gyrus cinguli<br />

- 3) Area subcallosa<br />

- 4) Hippokampus<br />

- 5) Fornix<br />

- 6) Septum<br />

- 7) Gyrus paraterminalis<br />

- 8) Corpus amygdaloideum<br />

- 9) einige subkortikale Kerne mit engen Faserbeziehungen zum limbischen Cortex (u.a. Corpus mamillare, Ncl.<br />

anterior thalami, Ncl. habenularis)<br />

- Äußerer Bogen: 1, 2, 3<br />

- Innerer Bogen: 4, 5, 6, 7 & diagonales Band Brocas<br />

Corpus amygdaloideum (Mandelkern)<br />

- Assoziiert mit Angst<br />

- liegt im anterioren LT<br />

- posterior liegt Hippokampus<br />

Hippokampus<br />

- Hauptteil des Archicortex<br />

- 3-schichtig<br />

- verläuft unterhalb des Thalamus im medialen LT (posterior zu Amygdala)<br />

- Integrationsorgan (endokrines, viszerales & emotionales Geschehen);<br />

zentrale Bedeutung für Lernen & Gedächtnis<br />

- Funktionell: deklaratives & räumliches Gedächtnis; kontextuelles Lernen<br />

- „Tor zum Gedächtnis“<br />

- Klinisches Beispiel: Korsakow-Syndrom (Gedächtnisstörung; Ernährungs-<br />

/Vitaminmangel LZG geschädigt)<br />

- Bei Schädigung des Hippokampus/der Amygdala: KZG kaputt, LZG in Ordnung,<br />

aber es wird nichts neues gespeichert<br />

- Für die Pyramidenzellen in der CA1-Region ist das Phänomen der<br />

Langzeitpotenzierung nachgewiesen<br />

- Langzeitpotenzierung = Verstärkung der Reizantwort bei synaptischer<br />

Übertragung; Ausdruck synaptischer Plastizität (Veränderbarkeit des NS durch<br />

Lernen) Wenn häufig Reize ankommen, feuern Neurone mit der Zeit stärker<br />

- Dieses Phänomen ist wichtig für Gedächtnisfunktion des Hippocampus & für Lernprozesse auf neuronaler Ebene<br />

- Ammonshorn (cornu ammonis):<br />

- eingerolltes Band der Hippokampusrinde<br />

- wölbt sich gegen Ventrikel vor<br />

- Bedeckt von Faserschicht (alveus hippocampi)<br />

- 4 Abschnitte:<br />

- CA1: kleine Pyramidenzellen<br />

- CA2: schmales, dichtes Band großer Pyramidenzellen<br />

47


- CA3: breites, lockeres Band großer Pyramidenzellen<br />

- CA4: aufgelockerter Abschluss<br />

- Schmales Band dicht gepackter Körnerzellen der Fascia dentata umgreift auslaufendes Pyramidenzellband<br />

(auf Bild: schwarze Punkte)<br />

- Papez-Kreis:<br />

- Großer, mehrgliedriger Neuronenkreis innerhalb des limbischen Systems<br />

- Hippokampus Fornix Corpus mamillare Umschaltung auf Vicq d’Azyr-Bündel Ncl. anterior thalami <br />

Rinde des Gyrus cinguli Cingulum Hippokampus<br />

Neuroendokrines System<br />

- enger Zusammenhang des neuronalen (Nerven-) & des endokrinen (Hormon-) Systems<br />

- endokrines System nutzt Blutgefäße als Übertragungsweg & Hormone als Botenstoffe<br />

- Im neuronalen System besteht eine elektro-chemische Signalübertragung innerhalb & zwischen Neuronen;<br />

Botenstoffe = Transmitter<br />

- Eine klare Trennung beider Systeme ist nicht immer möglich<br />

- Zentrale Strukturen des endokrinen Systems sind<br />

- Hypothalamus<br />

- Hypophyse<br />

- Epiphyse (Corpus pineale)<br />

Epiphyse (Corpus pineale)<br />

- Teil des Epithalamus<br />

- liegt an der Hinterwand des 3. Ventrikels über der Vierhügelplatte<br />

(Tectum)<br />

- greift über die Produktion von Melatonin in die zirkadiane & zirkannuale<br />

Rhythmik ein & spielt eine Schlüsselrolle für die „biologische Uhr“ des<br />

Körpers<br />

- Sie ist mit dem visuellen System verbunden (Tag/Nacht)<br />

- Melatonin steht in Zusammenhang mit Depression<br />

Hypophyse (Hirnanhangsdrüse)<br />

- Bestandteile:<br />

- Vorderlappen (Adenohypophyse): Steuerhormone; einfache <strong>Dr</strong>üse, gehört nicht<br />

zum ZNS<br />

- Hinterlappen (Neurohypophyse): Effekthormone; Ausstülpung des Diencephalons<br />

(ZNS); direkte Ausschüttung ohne Zwischenschaltung des Blutkreislaufs<br />

1 Epithalamus<br />

2 Thalamus dorsalis<br />

3 Subthalamus<br />

4 Hypothalamus<br />

Hypothalamus<br />

- steuert die Hormonausschüttung aus der Hypophyse („entscheidet“, was<br />

Adenohypophyse ausschüttet)<br />

- bildet Steuerhormone, die die Hormonausschüttung der Adenohypophyse fördern<br />

oder hemmen (Releasing- oder Release-Inhibiting Hormone)<br />

- Axone aus den Nuclei supraopticus & den Nuclei paraventricularis ziehen als Tractus hypothalamo-hypophysialis in<br />

die Neurohypophyse & geben Hormone direkt ins Blut ab<br />

Hormone des Hypothalamus-Hypophysen-Systems<br />

- Corticoliberin In Adenohypophyse: Corticotropin (ACTH) Zielorgan: Nebennierenrinde dort: Mineral- &<br />

Glucocorticoide, Androgene (Cortisol Stress) Wasser- & Elektrolythaushalt; Kohlenhydratbildung in Leber,<br />

anabole Effekte; Ausbildung männlicher Geschlechtsmerkmale<br />

11. <strong>Vorlesung</strong>: Molekularbiologische Grundlagen<br />

Erregungsleitung im Nervensystem<br />

- durch AP ausgelöste Freisetzung (Release) von Transmittern aus präsynaptischem Axonende<br />

- Transmitter wirken nach Ausbreitung im synaptischen Spalt an prä- & postsynaptischen Rezeptoren<br />

48


- Nervengewebe besteht aus Nervenzellen (Neuronen) & Stützzellen (z.b. Gliazellen, Astrocyten, Oligidendrocyten,<br />

Schwann-Zellen)<br />

- Innerhalb des Neurons wird die Erregung elektrisch geleitet, an der Synapse erfolgt die Übertragung chemisch<br />

durch Ausschüttung von Neurotransmittern<br />

- Als „Synapse“ bezeichnet man die präsynaptische Membran, den synaptischen<br />

Spalt & die postsynaptische Membran<br />

- Im Ruhezustand hat das Neuron ein Potenzial von -70 mV<br />

- mehr Na + & Cl - -Ionen auf Außenseite der Membran (extrazellulärer Raum) &<br />

mehr K + & Protein - -Ionen auf Innenseite (intrazellulär) elektrisches Potenzial<br />

- wird durch bestimmte Mechanismen aufrecht erhalten (z.B. Na-K-Pumpe)<br />

Rezeptoren<br />

- Ionotroper Rezeptor<br />

- Neurotransmitter binden an spezifische Rezeptoren (Schlüssel-Schloss-Prinzip)<br />

- reguliert den Durchtritt eines sekundären Botenstoffs durch direkte Steuerung eines Ionenkanals<br />

- Bei Glutamat: man unterscheidet NMDA- & nonNMDA Rezeptoren<br />

- Dadurch öffnen sich Kanäle in postsynaptischer Membran, wodurch Ionen hineindiffundieren können<br />

- Potential der postsynaptischen Membran wird dadurch verändert ( EPSP oder IPSP)<br />

- Metabotroper Rezeptor<br />

- an second messenger Systeme gekoppelt<br />

- führen somit indirekt (über Freisetzung des intrazellulären Proteins G zu intrazellulären Veränderungen)<br />

- Bindung des Neurotransmitters Ablösung eines G-Proteins<br />

- G-Protein kann innerhalb der postsynaptischen Membran verschiedene Wirkweisen haben<br />

- EPSP, IPSP oder andere Wirkweise durch G-Protein<br />

EPSP & IPSP<br />

- EPSP: Depolarisation (z.B. Glutamat)<br />

- IPSP: Hyperpolarisation (z.B. GABA)<br />

- Anzahl der EPSP & IPSP, die an verschiedenen Stellen auf das nachfolgende Neuron einwirken, summieren sich<br />

zeitlich & räumlich auf (räumliche & zeitliche Summation)<br />

Aktionspotential<br />

- Kommen elektrische Impulse von genügend hoher Reizintensität am Axonhügel eines Neurons an, entsteht ein<br />

Aktionspotential Neuron „feuert“<br />

- Na-Kanäle öffnen sich K-Kanäle öffnen sich Depolarisation Na-Kanäle schließen sich wieder <br />

Refraktärzeit (weitere Depolarisation/Erregung nicht möglich) Repolarisation K-Kanäle schließen sich <br />

Hyperpolarisation Ruhepotential<br />

Neurotransmittersysteme<br />

- Transmitter ermöglichen die chemische Signalübertragung<br />

- Acetylcholin: Motorik, vegetative Regulation, Lernen & Gedächtnis<br />

- Katecholamine: sympathisches NS & extrapyramidale Motorik<br />

- Dopamin: zentrale Wirkung natürlicher, als belohnend empfundener<br />

Reize & für Wirkung von <strong>Dr</strong>ogen (Opiaten, Kokain, Alkohol)<br />

- Serotonin: Regulation von Körpertemperatur, Blutdruck, endokriner<br />

Aktivität, Ess- & Sexualverhalten, Erbrechen, Nozizeption, Motorik<br />

- Glutamat: wichtigster exzitatorischer Transmitter des ZNS<br />

- GABA: wichtigster inhibitorischer Transmitter des ZNS<br />

- Peptide kommen in allen Abschnitten des NS vor; sind chemisch<br />

anders gebaut (größer als AS)<br />

- Wirkung ist immer abhängig vom Zusammenwirken von Transmitter & Rezeptor<br />

Wichtige Neurotransmitter<br />

- Glutamat<br />

- Wichtigster exzitatorischer Transmitter des ZNS<br />

49


- 3 Rezeptortypen:<br />

- AMPA: Na + & K + Schnelle Depolarisation<br />

- NMDA: Na + , K + & Ca ++ Langsame Depolarisation; Aktivierung von CaM-<br />

Proteinkinase<br />

- Ca wird durch NMDA in Zelle gelassen intrazelluläre Signalübertragung<br />

- Metabotrop: Gq, Gi/o Aktivierung von PKC<br />

- GABA<br />

- Wichtigster inhibitorischer Transmitter des ZNS<br />

- 2 Rezeptortypen:<br />

- GABA A : Cl - Schnelle Hyperpolarisation<br />

- GABA B : Gi/o Langsame Hyperpolarisation<br />

- Acetylcholin<br />

- 2 Rezeptortypen:<br />

- Muskarinerg De-/Hyperpolarisation<br />

- Nikotinerg Schnelle Depolarisation<br />

- Dopamin<br />

- 2 Rezeptortypen:<br />

- D1-Typ Depolarisation<br />

- D2-Typ Nachhyperpolarisation<br />

- Serotonin<br />

- 2 Rezeptortypen:<br />

- 5-HT1 Hyperpolarisation<br />

- 5-HT2 De-/Hyperpolarisation<br />

- Wichtig bei Depressionsbehandlung<br />

- Glycin, Noradrenalin, Histamin, Opioide<br />

Transmittersysteme<br />

- Neuronengruppen, die den gleichen Transmitter<br />

nutzen & entlang bestimmter Bahnen durch das<br />

Rot: cholinerges System<br />

Blau: dopaminerges System<br />

Gelb: serotoninerges System<br />

Schwarz: noradrenerges System<br />

sowie Glutamaterges & GABAerges System<br />

Gehirn ziehen<br />

Cholinerges System<br />

- an unterschiedlichen Funktionen wie Motorik, vegetative Regulation, Lernen & Gedächtnis beteiligt<br />

- Transmitter: Acetylcholin (ACh)<br />

- Syntheseenzym: Cholinacetyltransferase<br />

- Abbauenzym: Acetylcholinesterase (AchE)<br />

- Wichtiger Transmitter im vegetativen Nervensystem<br />

- Wirkt an motorischer Endplatte & im gesamten Cortex cerebri<br />

- 2 cholinerge Bahnen im ZNS:<br />

- Aus basalem Vorderhirn mit Ncl. basalis Meynert in Cortex Lernen & Gedächtnis<br />

- Aus der Area tegmentalis dorsolateralis zum Thalamus (ARAS) Aufmerksamkeit<br />

- Klinischer Hinweis: Bei Morbus Alzheimer findet sich eine ausgeprägte Degeneration des cholinergen Systems,<br />

insbesondere des Nucleus basalis Meynert (Medikation: ACh-Esterase-Blocker: verlängerte Wirkung von ACh)<br />

- Sympathicus: 1. Neuron Ach nikotinerger Rezeptor<br />

- Parasympaticus: 1. Neuron nikotinerger Rezeptor, 2. Neuron muskarinerger Rezeptor<br />

- Peripheres ACh System: Muskelendplatte (nicotinisch), Cochlea-Efferenzen (muskarinisch-hemmend)<br />

- Zentrales ACh System: basales Vorderhirn mit Ncl. basalis Meynert; Tractus septohippocampalis u.a.<br />

Dopaminerges System<br />

- wichtig für das Belohnungssystem, Motorik & Denkprozesse<br />

- Transmitter: Dopamin<br />

- Syntheseenzym: DOPA-Decarboxylase<br />

- Abbauenzym: Monoaminooxidase<br />

- Aufsteigende Dopaminbahnen aus dem Hirnstamm: Mesotelencephales Dopaminsystem:<br />

50


- Nigro-striataler Anteil Bewegungskoordination, Extrapyramidalmotorik (Parkinson), Modulation des<br />

Erregungsflusses der Basalganglienschleife<br />

- Mesolimbischer Anteil Anreizmotivation, Reward-Mechanismus (bei natürlicher Belohnung & <strong>Dr</strong>ogen);<br />

Response-Bereitschaft, emotionale Erregung (Ncl. accumbens?)<br />

- Tubero-infundibuläres System Prolactinbildung (Milchfluss)<br />

- 5 unterschiedliche Rezeptorformen, zusammengefasst in 2 Familien:<br />

- D1-Rezeptoren z.B. im frontalen Cortex: präsynaptisch: erregend<br />

- D2-Rezeptoren im limbischen System: prä- & postsynaptisch, hemmend<br />

- Neuroleptika: antagonisierende Wirkung auf dopaminerges System; unterscheiden sich in ihrem Affinitätsprofil<br />

der verschiedenen dopaminergen Subrezeptoren & anderer Transmittersysteme<br />

Serotoninerges System<br />

- Transmitter: Serotonin<br />

- Synthese durch Tryptophan-5-hydroxylase & Histidindecarboxylase<br />

- Abbauenzym Monoaminooxidase & Histaminmethyltransferase<br />

- wichtigsten Synthesen & Projektionen sind Raphékerne & das mediale Vorderhirnbündel<br />

- Regulation von Körpertemperatur, Schlaf, Blutdruck, endokrine Aktivität, Ess- &<br />

Sexualverhalten, Erbrechen, Schmerzempfinden & Motorik<br />

- Serotoninerge Einflüsse auf Lern- & Gedächtnisprozesse & auf Emotionen (insbesondere Angst & Depressivität)<br />

- Spielt große Rolle bei Entstehung von endogenen Depressionen, da die Konzentration dieses Transmitters im<br />

Liquor bei Erkrankungen erniedrigt ist<br />

- wirksamste Antidepressiva sind selektive Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmer (SSRI)<br />

- blockieren Mechanismus, der Serotonin wieder aus synaptischem Spalt „aufsaugt“ (keine erhöhte präsynaptische<br />

Konzentration von Serotonin, mehr Serotonin im synaptischen Spalt)<br />

Glutamaterges System<br />

- Glutamat ist der wichtigste exzitatorische Transmitter (Depolarisation)<br />

- Vorkommen in: Großhirnrinde, Hippocampus, Cerebellum, Rückenmark,<br />

Sinneszellen, Netzhaut, Sehrinde & somatosensorischem Cortex<br />

- afferente & efferente Bahnen des Hippocampus sind glutamaterg<br />

- Große Bedeutung des Hippocampus bei Lern- & Gedächtnisfunktionen erklärt<br />

die charakteristischen Gedächtnisstörungen bei einer Störung des Glutamatsystems, z.B. bei Morbus Alzheimer,<br />

KZG-Störungen, Korsakow-Syndrom<br />

- 2 Rezeptortypen: Ionotrope & Metabotrope<br />

GABAerges System<br />

- GABA ist der wichtigste inhibitorische Transmitter (Hyperpolarisation der Zielzelle)<br />

- Die AS Gammaaminobutter-säure (GABA) wird durch eine einfache Strukturmodifikation aus Glutamat<br />

synthetisiert<br />

- Abbauenzym: GABA-Transaminase<br />

- 2 Rezeptortypen:<br />

- GABA A -Rezeptor: ionotrop (öffnet Cl-Kanal für kurze Zeit); hat noch 2 weitere Bindungsstellen (hochkomplex)<br />

- GABA B -Rezeptor: bewirkt präsynaptisch Unterdrückung der Transmittersekretion & postsynaptisch über Öffnung<br />

von K-Kanälen eine langsame Hyperpolarisation<br />

Neuromodulatoren (Peptide)<br />

- Bsp.: Cholezystokinin (CCK), Neuropeptid Y (NPY), Somatostatin (SOM) & Opioide<br />

- Klassische Neurotransmitter haben sowohl ionotrope als auch metabotrope Rezeptoren<br />

- Neuromodulatoren sind allein oder zusammen mit Transmittern an Erregungsübertragung in ZNS & PNS beteiligt<br />

- Klassische Transmitter & Neuromodulatoren können zusammen im selben Axonterminal auftreten (Kolokalisation)<br />

lang gültiges Dale-Prinzip (1 Neuron synthetisiert immer nur 1 Botensubstanz) widerlegt<br />

- Klassische Transmitter vermitteln die rasche, kurz andauernde, idR ionotrope Erregungsübertragung<br />

- Peptide bewirken eine langsam eintretende, idR metabotrope & oft länger anhaltende Neurotransmission<br />

- Peptide werden im Perikaryon synthetisiert<br />

- klassische Transmitter an den Axonterminalen<br />

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