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 />
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- 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 />
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- 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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