Gehirn

• Zuordnung von Funktionen zu Hirngebieten ist nur in wenigen Fällen möglich, vor allem je komplexer die Hirnfunktionen sind

• NS weist grob hierarchischen Aufbau auf

  • von simplen Aufgaben der Reizweiterleitung bis zu höchsten kognitiven Funktionen

  
  

• Wiegt im Schnitt ca. 1,5 Kg (ca. 2% des Körpergewichts)

• Je nach Körpergröße zwischen 0,8 und 1,2 Liter Blut pro Minute fließen durch Gehirn

• Gehirn benötigt fast Hälfte der im Blut freigesetzten Glukose

  • Da Gehirn keine Energievorräte anlegt, ist Mangel an Sauerstoff/Glukose problematisch

• Schon geringe biochemische Veränderungen können psychische Erkrankungen auslösen

  • Selbst wenn betroffene Areale identifiziert sind, ist Behandlung oft schwierig weil übergreifende Netzwerke beteiligt sind

1. Dura mater (Harte Hirnhaut)

2. Arachnoidea (Spinnwebenhaut)

3. Pia Mater (äußerer Liquorraum)

Ventrikel (Hohlraum/kammer)

Zwei Seitenventrikel im Großhirn

Ein Ventrikel im Zwischenhirn

Ein Ventrikel im Rautenhirn

• Füllt Subarachnoidalraum, Zentralkanal und Ventrikel

• Umgibt Gehirn und Rückenmark (Pufferfunktion)

• Weitere Funktion: Stoffaustausch

• Medizinisch: Wasserkopf

• Gehirn produziert ca. 7g Abfall am Tag (Verbrauchte Proteine)

• Kanalsystem: glymphatisches System spült Stoffe aus

  • Liquor fließt in das Interstitium (Zwischenraum zwischen Zellen) des Hirnparenchyms und des Rückenmarks

  • Verteilt sich im gesamten Hirnparenchyms und spült dabei zelluläre Abfallstoffe aus dem Interzellularraum

  • Wird aus dem Gehirn geleitet und dem Lymphsystem und dem Blutkreislauf zur finalen Entsorgung übertragen

  • Einfluss der Liquors wird durch das Schrumpfen der Hirnzellen während des Schlafens möglich, das denn Interzellularraum dabei vergrößert

• Telencephalon ist beim Mensch der größte Teil des Gehirns. Er wird auch als Großhirn bezeichnet.

• Besteht aus beiden halbkugelförmigen Endhirnhälften (Hemisphären) und den darunter liegenden (subkortialen) Kernen

• Großhirn wird in Lappen unterteilt

  • 4 an der Oberfläche

  • Seitlich, bedeckt durch die anderen Lappen, Insellappen (Lobus insularis)

• Beide Hemisphären sind durch Querbahnen (Kommissuren) miteinander verbunden

  • Corpus callosum

  • Commissura anterior

  • Commissura posterior

  • Commissura fornicis

• Überwiegend Zellkörper (graue Substanz), die Fasern (weiße Substanz) liegen in tieferen Bereichen des Großhirns

• 1.5 bis 4.5mm dick -> 10 Milliarden Neuronen

• Stark eingefaltet und eingerollt

  • Große Furchen -> Fissuren

  • Kleine Furchen -> Sulcus

  • Größte Fissur -> Fissura longitudinalis cerebi

• Corpus Callosum ist Verbindung zwischen den beiden Hemisphären (größte cerebrale Commisur)

• Hauptaufgabe ist Übertragen von Signalen zwischen dem Rest des Gehirns und Körper

• Formatio reticularis: Netzwerk aus etwa 100 Kernen, die vom posterioren Teil des Myelenchephalon bis zur anterioren Grenzen des Mesencephalon reichen

  • Kerne spielen eine wichtige Rolle bei der Aktivierung

    • aufsteigendes reticuläres Aktivierungssystem

  • Wichtigste Kerne der Formatio

    • Raphe-Kerne

    • Locus coeruleus

• Verschiedene Kerne sind u.a. beteiligt am Schlaf, Aufmerksamkeit, Bewegung, Aufrechterhaltung, Muskeltonus & Atmung

• Hinterhirn beinhaltet viele auf- und absteigende Nerven und Teile der Formatio reticularis

• Hinterhirn: Pons (Ventrale Seite) Cerebellum (Dorsale Seite)

  
  

• Pons ist Verbindung zwischen beiden Hemisphären des Kleinhirns (Cerebellums)

• Pons ist Art Durchfahrtsstraße. Brückenkerne dienen als Umschaltstation zwischen Groß- und Kleinhirn

  
  

• Cerebellum ist wichtig für präzise Kontrolle von Bewegungsabläufen (Planung, Koordination und Feinabstimmung von Bewegungen) und ihrer Anpassung an sich ändernde Bedingungen (Sensomotorik)

• Seit neustem: Cerebellum an einigen kognitiven Prozessen beteiligt

• Mesencephalon besteht aus 2 Abschnitten

  • Tectum (dorsal)

  • Tegmentum (ventral)

• Tectum beinhaltet die Colliculi infiores (untere Hügelchen (auditorisches System)) und die Colliculi superiores (obere Hügelchen(visuelles System))

• Tegmentum beinhaltet weitere Bereiche der Formatio reticularis, das periaquäduktale Grau, Substantia nigra (Sensomotorik) und den Nucelus ruber (Sensomotorik, wichtiger Schaltkern für das extrapyramidalmotorische System), den Nucleus nervi oculomotorii und Nucleus mesencepalicus nervi trigemini

• Thalamus

• Hypothalamus

• 2 Lappen und zu beiden Seiten des 3. Ventrikels

  • Beide Lappen sind über die Adhesio interthalamica verbunden

• Thalamus beinhaltet viele paarige Kernregionen, die meist zum Cortex projizieren

  • Corpus geniculatum laterale (Sehbahn)

  • Corpus geniculatum mediale (Höhrnerv)

• Wichtigstes sensorisches Umschaltzentrum, das Informationen aus den Sinnesorganen filtert. Man nennt ihn auch das “Tor zum Bewusstsein”

• Wichtig für motorische Koordination, Schmerzwahrnehmung und höhere psychische Funktionen (z.B. Kurzzeitgedächtnis)

• Hypothalamus (mit Hypophyse) befindet sich unterhalb des Thalamus

  • Besteht aus mehreren Nuclei und spielt eine wichtige Rolle bei der Regulation verschiedener motivationaler Verhaltensweisen

  • steuert teilweise Freisetzung von Hormonen der Hypophyse

  • Es findet sich das Chiasma opticum, der Ort, an dem sich die Sehnerven kreuzen

• Umfasst Kerngebiete, die vegetative Funktionen steuern (Atmung, Kreislauf, Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme, Körpertemperatur)

• Steuert Sympathikus und Parasympathikus

• Zu den Basalganglien gehören im Anatomischen Sinne

  • Nucleus Caudatus

  • Putamen Globus palladius

• Funktionell gehören auch

  • Substantia nigra

  • Nucleus subthalamicus

  • Nucleus accumbens

• Aufgaben

  • Wichtig für reibungslose und koordienierte Ausführung von Bewegungen (Körpermotorik)

  • Verarbeiten und verändern dafür auf komplexe Weise die motorischen Signale aus dem Kortex

  • Steuert kognitive und emotionale Funktionen und Aufmerksamkeit

• Ursache

  • Untergang dopaminerger Neuronen der Substantia nigra

  • Diese hemmt normalerweise mittels Dopamin das inhibitorisch auf Bewegungsimpulse wirkende Striatum

  • Fällt Hemmung weg -> Patienten können Bewegung nur mit großer Mühe in Gang setzen

• Hippocampus (Lernen)

  • kleiner in einigen Depressiven

  • Stresshormone verhindern Nervenwachstum

• Amygdala (Emotionen)

  • Aktivität erhöht (auch nach abklingen klinischer Symptome)

  • Volumen vergrößert

  
  

Untertrennung in:

• Graue Substanz: Besteht zum großteil aus Zellkörpern und unmyelinisierten Axonen

• Weiße Substanz: Besteht hauptsächlich aus myelinisierten Axonen

• afferente sensorische Neuronen

  • afferente Neuronen übermitteln sensorische Informationen an das ZNS

• Zellkörper dieser Neuronen bilden unmittelbar außerhalb des Rückenmarks das Hinterwurzelganglion

• efferent, motorisch und multipolar

  • efferente Neuronen leiten Erregung aus dem ZNS heraus zur Peripherie

• Zellkörper sind in den Vorderhörnern zu finden

• Diese Neuronen projizieren zu den Ganglien, die über weitere synaptische Kontakte mit inneren Organen in Verbindung stehen

• Rückenmarksneurone -> Neurone, deren Zellkörper sich in der grauen Substanz des Rückenmarks befindet

  • Motoneuronen

  • Sensorische Neuronen

  • Interneuronen

• Hauptaufgaben: Leistungsaktivität und Reflexaktivität

  • Leistungsaktivität: Transport von Informationen, z.B. zum Gehirn aber auch vom Gehirn

  • Reflexaktivität: Afferente Informationen können direkt zu Muskel- oder Drüsenaktivität führen

• Ursprung der Spinalnerven

  • Treten nach vorne und hinten aus den Segmenten des Rückenmarks

• Hinterwurzel: Sensorische Fasern treten ein -> afferent

• Vorderwurzel: Motorische Fasern zu den Muskeln des Bewegungsapparates und der Organe -> efferent

• 31 Spinalnervenpaare auf Höhe der 31 aufeinanderfolgenden Segmente verlassen das Rückenmark

  • An Körperoberfläche pro Spinalnerv ein Gebiet (Dermatom), das sensibel innerviert wird

  • Dermatome überlappen sich, sodass jeder Punkt der Körperoberfläche von mindestens 2 Spinalnerven erreicht wird

• Projektion zum somatosensorischen Cortex

• Information aus dem Gesichtsbereich werden über den N. Trigeminus in den Hirnstamm (Pons) geleitet und dort synaptisch geschaltet

Periphere Signale über das Hinterhorn in den Vorderseitenstrang stammen vor allem von Thermo- und Nozizeptoren der Haut, Muskeln, Sehnen, Gelenken und Eingeweiden

• Efferenzen/Absteigende Bahnen

  • Absteigendes hemmendes System

  • Aufgabe: Kontrolle des afferenten Zustroms in den verschiedenen Kerngebieten -> Schutz vor Reizüberflutung