Skript zur Vorlesung „Biologische Psychologie“ (PD Dipl.

Weder die Autorin noch der Fachschaftsrat Psychologie übernimmt
Irgendwelche Verantwortung für dieses Skript.
Das Skript soll nicht die Lektüre der Prüfungsliteratur ersetzen.
Verbesserungen und Korrekturen bitte an [email protected] mailen.
Die Fachschaft dankt der Autorin im Namen aller Studierenden!
Version 1.0 (2011)
Skript zur Vorlesung „Biologische Psychologie“
(PD Dipl.-Psych. Dr. med. Robert Bering)
Wintersemester 2010/2011
verfasst von
Kim K.
1
1. & 2. Vorlesung
Lagebezeichnungen & Schnittrichtungen
- frontal = coronal
- horizontal
- sagittal (von der Seite)
- basal (von unten)
- ventral: zum Bauch hin
- dorsal: zum Rücken hin
- medial: zur Mitte hin
- kaudal: zum Schwanz hin
- oral: zum Mund hin
Allgemeines
- Encephalon = Groß- & Kleinhirn
- Medulla spinalis = Rückenmark
- ZNS = Encephalon & medulla spinalis
- Plexus = Nervengeflecht; Vermischung & Umschaltung der Spinalnerven
- Spinalganglien = Knäuel von Zellkernen im peripheren NS
- Entwicklung des Gehirns: LF & LO breiten sich aus  U-Form des Gehirns
- Wachstum des Gehirns  Rotation in Telencephalon
- Vorderhirn (Prosencephalon) (Rotation)
- Hirnstamm (Rhombencephalon) (lineal & vertikal, keine Rotation)
- Spinalnerven entspringen dem Rückenmark
Weiße & Graue Substanz
- Graue Substanz (substantia grisea): Ansammlung von Nervenzellen und –kernen
- im Rückenmark zentral (schmetterlingsförmig)
- im Gehirn außen, bildet Cortex
- Weiße Substanz (substantia alba): Fortsätze der Nervenzellen; umhüllt von Markscheiden (fettig)  hell
- im Rückenmark außen & umhüllt graue Substanz (auf- & absteigende Nervenbahnen)
- im Gehirn innen
- Im Hirnstamm & Zwischenhirn sind weiße & graue Substanz wechselnd verteilt
Achsen
- Forel-Achse: Telencephalon & Diencephalon (waagerecht)
- Meynert-Achse: Stammhirn (senkrecht)
Orientierung und Aufbau
- Animalisches Nervensystem: ZNS und PNS  bewusste Wahrnehmung, willkürliche Bewegungen,
Nachrichtenverarbeitung (Integration)
- Peripheres Nervensystem (PNS)
- Alle Anteile des Nervengewebes, die außerhalb von Gehirn & Rückenmark liegen
- Somatisches Nervensystem
- Interagiert mit Umwelt
- Afferente Nerven, die sensorische Infos ans ZNS leiten
- Efferente Nerven, die Signale aus ZNS an Skelettmuskulatur leiten
- Vegetatives Nervensystem
- Regulierung des inneren Milieus
- Afferente Nerven, die Signale von inneren Organen zum ZNS leiten
- Efferenten Nerven, die Signale vom ZNS zu den inneren Organen leiten
- Sympathische Nerven
- stimulieren, organisieren & mobilisieren Energiereserven
- Parasympathische Nerven
- Aufbau von Energiereserven
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Nerven des PNS:
- 12 Hirnnerven (gehen vom Gehirn aus)
- Spinalnerven (gehen vom Rückenmark aus)
-  treten durch Foramina aus & ziehen zu Muskulatur & Haut
- In Extremitäten bilden sie Nervengeflechte (Plexus brachialis & lumbosacralis)
Zentrales Nervensystem (ZNS)
- Rückenmark (Medulla spinalis)
- Gehirn (Encephalon)
- Stammhirn (=Rhombencephalon)
- Mesencephalon mit Tectum und Tegmentum
- Metencephalon (Pons) mit Cerebellum
- Myelencephalon (Medulla oblongata)
- Prosencephalon
- Diencephalon
- Hypothalamus mit Hypophyse
- Subthalamus
- Thalamus (dorsalis) mit Metathalamus
- Epithalamus mit Epiphyse
- Telencephalon
- Striatum (Putamen & nucleus caudatus)
- Pallium (Hirnmantel)
-
-
Gehirn
- Großhirnhemisphäre: Vielzahl von Furchen (sulci) & Windungen (gyri)
- Unter Windungsrelief liegt Cortex (Hirnrinde)
- Vorderwand des Telencephalons: Kommisurenplatte  Kommisurensysteme verbinden Hemisphären
- Größtes Kommisurensystem: Balken (corpus callosum) (reine Faserbahn im Telencephalon)
- Durch Größenzunahme überdeckt Balken das Zwischenhirn
- An Seitenflächen: sulcus lateralis; in der Tiefe liegt Grube (fossa lateralis)
- Sulcus centralis: trennt LF von LP & gyrus praecentralis (Willkürmotorik) von gyrus postcentralis (Sensibilität)
- gyrus praecentralis & gyrus postcentralis = Zentralregion
- zwischen Hemisphären liegt Diencephalon, darüber liegt der Balken (verbindet Hemisphären)
Telencephalon (Großhirn, Endhirn)
- Fissura longitudinalis cerebri trennt linke & rechte Hemisphäre
- In Tiefe: Beide Hälften durch Corpus callosum (Balken) verbunden (reine Faserbahn im Telencephalon; gehört zu
cerebralen Kommissuren)
- Bestandteile:
- Cortex
- Hirnrinde; graue, gewölbte Substanz
- Entwickelt sich aus Pallium (Hirnmantel): siehe unten
- 4 Hirnlappen
- Lobus frontalis (Frontallappen, Stirnlappen)
- Motorik (motorische Rinde, motorische Sprachregion (Broca-Feld)), Handlungsplanung, Initiative,
Frontales Blickzentrum
- Klinisch: Initiative, Zielstrebigkeit, Konzentration, Kritikfähigkeit betroffen bei Schädigung
- Lobus parietalis(Parietallappen, Scheitellappen)
- Sensorik (somatosensorische Rinde), Afferenzen über räumliche Information
- Klinisch: Agnosie: taktile, optische, akustische Sinneseindrücke werden wahrgenommen, aber in ihrer
Bedeutung nicht erkannt
- Lobus occipitales (Okzipitallappen, Hinterhauptslappen)
- Sehen (Sehrinde (visueller Cortex), Augenfolgebewegung)
- Lobus temporalis (Temporallappen, Schläfenlappen)
- Hören (akustische Rinde), bewusste & unbewusste Verfügbarkeit der eigenen Vergangenheit (vor
allem akustisch) (interpretative Rinde)
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-
- sensorische Sprachverarbeitung, visuelle Figuralwahrnehmung
Marklager
- weiße Substanz, Fasermasse
- Zwischen Hirnrinde (= Neocortex) & den in der Tiefe gelegenen grauen Kernen
- 3 Arten von Fasern:
-
-
-
-
-
Projektionsfasern: Kommunikation zwischen Cortex & subkortikalen Zentren
- Cortico-subcorticale Fasern
- durchlaufen die Capsula interna
- Projizieren aus Lamina V hauptsächlich in die Basalganglien, Striatum & Spinalmark
- Projizieren aus Lamina VI in den Thalamus
- Spezifische thalamo-corticale Fasern kommen in Lamina IV an Interneuronen an
- deren Axone stiegen senkrecht an Apikaldendriten der Pyramidenzellen empor
- bilden mit deren Dornen Ketten von Synapsen (insb. in Lamina I, aber auch Laminae II & III) 
Starke Impulsübertragung
- Korbzellen (GABAerg): Axone zu benachbarten Kolumnen & hemmen sie
Assoziationsfasern: Kommunikation zwischen Rindenbezirken einer Hemisphäre
- Cortico-corticale Fasern
- verlaufen ipsilateral
- kommen aus Lamina II & III
- ziehen hauptsächlich nach Lamina III; aber: in allen Schichten Äste, die an den Dornen der
Pyramidenzellen enden
- können bis in Molekularschicht aufsteigen; synaptische Kontakte mit Apikaldendriten
- Kurze: Beziehungen innerhalb eines Hirnlappens, kurzer Verlauf durch weiße Substanz
- Lange: verknüpfen verschiedene Hirnlappen
Kommissurenfasern: Kommunikation zwischen den beiden Hemisphären
- Cortico-corticale Fasern
- Verlaufen kontralateral hauptsächlich in homologe Brodmannareale der anderen Hemisphäre
durchs Corpus callosum  Homotope
- verbinden gleiche Cortexgebiete
- nicht für Area 17 (Sehrinde) & somatosensorische Hand- & Fußabschnitte
- Heterotop: verbinden unterschiedliche Areale
- Kommen hauptsächlich aus Lamina III & ziehen auch dahin
Kerne
- graue Substanz, in Tiefe eingelagert
- Corpus striatum
- Oberste Integrationsstelle des extrapyramidalen motorischen Systems
- Besteht aus Nucleus caudatus (Rotation!), Putamen (keine Rotation!) (beide: Telencephalon) & globus
pallidus (Diencephalon)
- Capsula interna trennt N. caudatus & Putamen
- Capsula externa außen an Putamen
- Corpus amygdaloideum (Amygdala, Mandelkern)
- Hat Rindenanteil & Kernanteil
- Emotionales Zentrum
- Vegetative & emotionale Reaktion (Wut, Furcht, Aggression, Aufmerksamkeit)
- Funktion: Sexual- & Fresstrieb
Pallium (Hirnmantel): 82% des gesamten Gehirns
Pallium bildet geschichtete Hirnrinde (Cortex cerebri) mit 3 verschiedenen Cortexbereichen:
- Palaeocortex (Allocortex): Riechhirn; ältester Teil
- 3 Schichten
- Bildet mit Bulbus olfactorius & Tractus olfactorius das Riechhirn (Rhinencephalon)
- Trigonum olfactorium; Anteile des Corpus amygdaloideum
- Archicortex (Allocortex): z.B. Amygdala
4
3 Schichten
Hauptanteil: Hippokampus (funktionell: deklaratives & räumliches Gedächtnis; kontextuelles Lernen)
Volumenminderung des Hippokampus ist bei Schizophrenien, Depressionen, Morbus Cushing,
Epilepsie & Ischämie bekannt
- Integrationsorgan; Lern- & Gedächtnisprozesse
Neocortex (Isocortex):
- größter Teil beim Menschen
- Repräsentationsgebiete für fast alle Sinnessysteme
- Ursprungsgebiete motorischer Bahnen (Primärgebiete); Assoziationsgebiete (Verarbeitung &
Zusammenführung von Sinnesmodalitäten)
- 6 Schichten (horizontal)
- Lamina molecularis: Axone & Dendriten; nur wenige Zellkörper
- Lamina granularis externa: dicht gepackte Sternzellen; wenige kleine Pyramidenzellen
- Lamina pyramidalis: locker gepackte Sternzellen; mittelgroße Pyramidenzellen
- Lamina granularis interna: Streifen dich gepackter Sternzellen; keine Pyramidenzellen
- Lamina ganglionaris: sehr große Pyramidenzellen; wenige locker gepackte Sternzellen
- Lamina multiformis: Pyramidenzellen unterschiedlicher Größe; locker gepackte Sternzellen
- Funktionelle Gliederung in Kolumnen (Zellsäulen; senkrecht)
- rezeptorspezifisch & somatotop organisiert
- bilden kleinste funktionelle & strukturelle Einheiten
- lange vertikale Sternzellaxone = funktioneller Zusammenhalt der Kolumne
- durch Laminae horizontal gegliedert
- Jede Kolumne ist mit einem umschriebenen Bezirk von Sinneszellen verbunden
- Bei Reizung des peripheren Feldes antwortet die ganze Kolumne
- Kleine rezeptive Felder in Peripherie entsprechen breiten kortikalen Kolumnen & umgekehrt
- Zellen innerhalb einer Säule unterscheiden sich nicht bzgl. Modalität & Repräsentationsort, aber
sehr wohl zu benachbarten Säulen
- Neurone:
- Langaxonige Projektionsneurone (exzitatorische glutamerge Pyramidenzellen)
- Kurzaxonige Interneurone (GABAerg hemmend)
- Charakteristische Zellen des Neocortex:
- Pyramidenzellen (80%): sind lokal durch Axondendriten verbunden (Basaldendriten); Axon geht von
Perykarion abwärts
- Körner-/Sternzellen: Interneurone; in unterschiedlicher Dichte in allen Schichten
- Insula (Inselrinde)
-
-
Diencephalon (Zwischenhirn)
- beinhaltet thalamische Strukturen
- Epithalamus
- Epiphyse: endokrine Funktion (Hormonausstoß: Melatonin, circadianer Rhythmus)
- Habenula: Schaltsystem olfaktorischer Impulse zu efferenten Kernen des Hirnstammes: Einfluss der
Riechempfindung auf Nahrungsaufnahme
- Thalamus (dorsalis)
- Kein einheitliches Gebilde, sondern 2 große ovale Kernkomplexe mit vielen unterschiedlichen Kerngruppen
- Zentrale Funktion: Schalt- & Kontrollstation für alle (auch viszerale) Sinneseingänge
- 2 Arten von Thalamuskernen:
- Spezifische Thalamuskerne (Palliothalamus): Faserbeziehungen zum Kortex; somatotopisch organisiert;
Kerngruppen:
- Anteriore Kerngruppe (nuclei anteriores): Verbindungen mit Rinde des Gyrus cinguli
- Mediale Kerngruppe (nuclei mediales): Verbindungen mit Rinde des LF
- Laterale Kerngruppe (nuclei ventrolaterales): Verbindungen mit motorischen & sensorischen
Rindengebieten (LP)
- Corpus geniculatum laterale: Verbindungen durch die Sehbahn mit der Sehrinde
- Corpus geniculatum mediale: Verbindungen durch die Hörbahn mit der Hörrinde
- Pulvinar: Verbindungen mit Rindenabschnitten des LP & LT
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- Nucleus reticularis
Unspezifische Thalamuskerne (Truncothalamus): keine direkte Faserbeziehung zum Kortex, aber
Faserbeziehungen zum Hirnstamm, Zwischenhirnkernen & Corpus striatum
- Bewusste Wahrnehmung, motorischer Output, Gedächtnisschleife
Subthalamus
- Motorische Zone des Zwischenhirns
- Kerne des extrapyramidalen Systems (zona incerta, corpus subthalamicum)
- Globus pallidus: Abkömmling des Zwischenhirns; durch capsula interna von übrigen Strukturen getrennt 
scheinbar im Endhirn
-
-
-
-
-
Hypothalamus
- Antrieb (Motivation) & Gefühl (Emotion)
- Unten neben 3. Ventrikel
- Alle wichtigen Körpervorgänge über Sympathikus & Parasympathikus
- Markarmer Hypothalamus: Chiasma opticum, Tractus opticus, …
- Markreicher Hypothalamus: Corpus mamillare (Mamillarkörper): Steuerungszentrale für vegetative
autonomene Funktionsregulation
Hypophyse
- Arbeitet eng mit Hypothalamus zusammen
- 2 Teile: Adeno- & Neurohypophyse
- HVL = Adenohypophyse (über Portalkreislauf mit Hypothalamus verbunden)
Thalamus: 3 Teile (frontal, medial, lateral); paarig; dazwischen liegt 3. Ventrikel
Bildet Mitte der Rotation des Telencephalons (genau: adhaesio interthalamica), rotiert selbst nicht mit
Globus pallidus (anatomisch gesehen im Diencephalon; funktionell: Basalganglien (u.a. Motorik))
Hirnstamm (Rhombencephalon)
- Besteht aus Mesencephalon, Metencephalon & Myelencephalon
Mesencephalon (Mittelhirn)
- Enthält komplexe, angeborene Motorik (Lokomotion, Zielmotorik (Flucht-, Kampf- & Opferverhalten),
Orientierungsmotorik)
- Bestandteile:
- Tectum (Vierhügelplatte)
- Liegt dorsal
- 2 Paare von Höckern:
- Colliculi superiores: Schaltstelle des visuellen Systems
- Colliculi inferiores: Schaltstelle des akustischen Systems
- Tegmentum
- Liegt ventral (zum Tectum)
- Motorische Zentren
6
-
-
Wichtige Schaltstellen des extrapyramidalen Systems (Motorik)  automatische Bewegungsabläufe
(Körperdrehung, Aufrichtung von Kopf und Oberkörper)
Substantia nigra: u.a. Bewegungsabläufe (bei Morbus Parkinson degeneriert); unwillkürliche
Mitbewegungen (z.B. Armpendeln beim Gehen); rascher Bewegungsbeginn (Starterfunktion)
Nucleus ruber: Schalt- & Kontrollstelle für Muskeltonus, Körperhaltung & Gehbewegung
Formatio reticularis
Mittlerer Teil des Tegmentum; Verläuft parallel zum Zentralkanal; geht in beide Richtungen
Von medulla oblongata bis ins Diencephalon
Komplexe graue Substanz
Funktionen:
- Atem-, Kreislauf- & Reflexzentrum (Regulation von Herzschlag, Atmung, Blutdruck, Schlucken,
Brechen, Husten)
- Beeinflussung der Motorik
- ARAS: aufsteigendes retikuläres Aktivierungssystem
Wird von sensorischen oder kortikalen Impulsen erregt
Projektion in Thalamus  indirekte Steigerung der Aktivität des gesamten Kortex  schlagartig:
Wachzustand  Vorbereitung für Wahrnehmung & Aufmerksamkeit
Integratives Funktions- & Koordinationsgebiet
Hat großes Einzugsgebiet
Erhält viele Infos gleichzeitig aus vielen unterschiedliche Fasersystemen
Metencephalon (Hinterhirn)
- besteht aus Pons & Kleinhirn
- entsteht aus herabsteigenden Nervenbahnen  Umschaltung dieser ins Kleinhirn
Myelencephalon (Nachhirn; Medulla oblongata)
- hauptsächlich auf- und absteigende Faserzüge
- Funktion: Signalübertragung zwischen Körper und restlichem Gehirn
- Bestandteile:
- Olive
- Pyramidenkreuzung (Willkürmotorik)
- 80% der Nerven kreuzen
- Pons (Brücke)
- Querfaserung
- Funktion: Umschaltung der Großhirn-Cerebellum-Bahn; wichtig für Gleichgewichts- &
Körperstellungssystem
Ventrikelsystem
- Überbleibsel des Neuralrohrs
- Hohlräume im Gehirn, gefüllt mit Liquor
- 1. & 2. Ventrikel (Seitenventrikel):
- liegen im Telencephalon
- bogenförmig (wegen Rotation)
- lateral begrenzt durch nucleus caudatus (gehört zu Basalganglien)
- An nucleus caudatus schließt Putamen an (auch zu Basalganglien; zusammen: Corpus Striatum); getrennt
durch capsula interna (Faserbahn)
- 3. Ventrikel:
- liegt im Diencephalon
- an beiden Seitenwänden je 1 Durchgang (foramen interventriculare/Monroi) zu 1. & 2. Ventrikel
- durch aquaeductus cerebri (Sylvii) mit 4. Ventrikel verbunden
- lateral begrenzt durch Thalamus mit adhaesio interthalamica und Hypothalamus
- darüber liegt Balken (corpus callosum)
-
4. Ventrikel:
- liegt im Rautenhirn (Medulla & Pons)
7
-
bildet über Rautengrube einen zeltförmigen Raum zwischen Cerebellum & Medulla
mit Zentralkanal (aquaeductus cerebri) verbunden
Rückenmark (medulla spinalis)
- liegt im Kanal der Wirbelsäule (canalis vertebralis) & ist von Liquor umgeben
- Reflexorgan (selbstständiger nervöser Zentralapparat) & Leitungsorgan (Verbindung des PNS mit ZNS)
- Segmentspezifische sensible Innervation
- beide Seiten des Rückenmarks: Nervenfasern treten dorsolateral ein & ventrolateral aus  vereinigen sich zu
Hinter- & Vorderwurzel in Spinalganglien  schließen sich zu Spinalnerven zusammen
- Afferente Fasern (sensibel) treten in Ganglien (ovale Körper mit sensiblen Nervenzellen) ein
- In Mitte: verschlossener Zentralkanal (aquaeductus cerebri)
- 31 Spinalnervenpaare; jedes versorgt 1 Körpersegment:
- Zervikal (8 Paare: C1-C8)
- Thorakal (12 Paare: Th1-Th12)
- Lumbal (5 Paare: L1-L5)
- Sakral (5 Paare: S1-S5)
- Kokzygeal (1 Paar)
- WS wächst mehr in Länge als RM  unteres Ende des RM rückt im Verhältnis zu den umgebenden Wirbeln immer
weiter nach oben (EW: nur RM bis Th12/L1)  Spinalnerven treten dann nicht mehr in Höhe ihres Ursprungs aus
 Höhe der Spinalnervenaustritte ≠ entsprechende Rückenmarkshöhe
- Vom conus medullaris an nur noch dichte Masse an abwärts laufenden Spinalwurzeln (cauda equina)
- Graue Substanz schmetterlingsförmig, umgeben von weißer Substanz
- Graue Substanz:
- Hinterhorn (cornu posterius/dorsale) beidseits  längs: columna posterior
- Vorderhorn (cornu anterius/ventrale) beidseits  längs: columna anterior
- Mittig dazwischen: substantia intermedia centralis mit Zentralkanal
- Im Thorakalmark: Seitenhorn (cornu laterale) zwischen Hinter- & Vorderhorn
- Weiße Substanz:
- Beide Rückenmarkshälften verbunden durch commissura alba
- Hinterwurzel: Sensorium  Sensorik
- Spinalganglien mit sensiblen Nervenzellen (afferente Fasern zum RM)
- Fasern treten durch sulcus posterolateralis ein
- Vorderwurzel: Alpha-Moto-Neurone  Motorik
- Hinterhorn:
- Liegt dorsal
- Flügelplattenabkömmling  sensibel
- Neurone afferenter Systeme (sensorischer Nerveneintritt aus Peripherie)
- Vorderhorn:
- Liegt ventral
- Grundplattenabkömmling  motorisch
- Motorische Vorderhornzellen (efferente Fasern  Muskulatur) (motorischer Nervenaustritt der AlphaMoto-Neurone)
- Somatotopische Gliederung
- Seitenhorn:
- Vegetative Nervenzellen des Sympathikus
- Versorgung der Extremitäten: viele Neurone nötig  Vergrößerung der grauen Substanz (v.a. C & L)
- Weiße Substanz: meiste zervikal, nimmt nach unten hin immer mehr ab
- Plexi gehen von zervikal, lumbal & sakral ab  viel graue Substanz
- Sensorischer Reiz  afferente Fasern  Hinterwurzel  Hinterhorn  Weiterleitung zum Gehirn (über weiße
Substanz)  motorische Antwort  Vorderhorn  Vorderwurzel  efferente Fasern  Muskulatur
Absteigende Bahnen im Rückenmark
- Pyramidenbahn
- im Vorderseitenstrang (Tractus corticospinalis anterior & lateralis)
- Fasern kommen aus Kortex (meist Area 4 & 6)
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Pyramidenkreuzung: 80 % kreuzen in Medulla oblongata auf Gegenseite/nach kontralateral (Decussatio
pyramidum) & verlaufen als Tractus corticospinalis lateralis im Seitenstrang
- Rest verläuft als Tractus corticospinalis anterior im Vorderstrang & kreuzt in Höhe der Endigungen
Extrapyramidale Bahnen
- im Vorderseitenstrang
- Tractus vestibulospinalis (Gleichgewicht & Muskeltonus)
- Tractus reticulospinalis ventralis aus Pons & lateralis aus Pons & Medulla oblongata
- Tractus tegmentospinalis (aus dem Mittelhirn)
- Tractus rubrospinalis & Tractus tectospinalis (enden im Zervikalmark)
Vegetative Bahnen
- im Seitenstrang
- Meist eher markarme/marklose Fasern, die selten geschlossene Bündel bilden
- Außnahme: Tractus parependymalis (beiderseits des Zentralkanals)
-
-
-
Aufsteigende Bahnen im Rückenmark
- Vorderseitenstrang
- Protopathische Sensibilität
- 1. Neuron endet an Substantia gelatinosa, 2. Neuron kreuzt durch Commissura alba & steigt zum Thalamus
- Tractus spinothalamicus lateralis (Schmerz- & Temperaturempfindungen, extero- & propriozeptive Impulse)
- Tractus spinothalamicus anterior (Grobe Druck- & Tastempfindungen)
- Hinterstrangbahnen
- = mediales Lemniscussystem, Fasciculus gracilis & -cuneatus
- Epikritische Sensibilität
- Exterozeptiv: Afferenzen über Lokalisation & Qualität der Tastempfindung
- Propriozeptiv: Afferenzen über Stellung der Extremitäten & Körperhaltung
- Fasern steigen ohne Umschaltung (1. Neuron) auf & enden an den Hinterstrangkernen im Hirnstamm (Ncl.
cuneatus & Ncl. gracilis)
- Es zweigen kurze absteigende Kollaterale ab
- Kleinhirnseitenstrang
- Tractus spinocerebellaris posterior
- Propriozeptive Impulse (Gelenke, Sehnen, Muskelspindeln); auf Rückenmarkshöhe gleichseitig umgeschaltet
- Tractus spinocerebellaris anterior
- Exterozeptive & propriozeptive Impulse; auf Rückenmarksebene sowohl gleichseitig, als auch gekreuzt
umgeschaltet
Signalweiterleitung & -verarbeitung
- Exterozeptive Reize  Sinneszellen  sensible (afferente) Nerven  ZNS  Antwort über motorische (efferente)
Nerven  Muskulatur
- Zur Kontrolle/Regulation: Sinneszellen in Muskulatur geben Feedback an ZNS (über sensible Nerven) 
propriozeptive Reize (aus Körperinnerem)
- ZNS  efferente Nerven  Aktion  durch Sinnesorgane registriert  afferente Nerven: Reafferenz zurück an
ZNS  weitere Impulse zur Förderung oder Hemmung
Entwicklung
- Aufrechter Gang  Abknickung des Neuralrohrs  Achse des RM senkrecht; Achse Vorderhirn (Forel): horizontal
(Rotation); Achse unterer Hirnabschnitte (Meynert) schräg senkrecht
-
3. SSW: Ektoderm; Grundlage für Gestaltung des ZNS
Bildung des Neuroektoderms wird vom Chordafortsatz induziert
Neuralplatte des Ektoderms  Neuralrinne  Neuralrohr  Rückenmark & Gehirn (ZNS)
Schluss der Neuralrinne zum Neuralrohr beginnt im oberen Halsmark
Weiterer Verschluss verläuft in oraler Richtung bis zum rostralen Ende des Gehirns (oraler Neuroporus; später:
lamina terminalis) & in kaudaler Richtung bis zum Ende des RM
Wand des Neuralrohrs besteht anfänglich aus einer einzigen Schicht teilungsfähiger Neuroepithelzellen
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-
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-
-
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-
Hirnanlage unterscheidet sich früh vom RM & gliedert sich zunächst in eine Prosencephalon- & in eine metamer
gegliederte Rhombencephalonanlage (4. SSW)  blasenförmige Auftreibungen (die des Prosencephalons zunächst
etwas kleiner)
Neuralrohr erweitert sich im Kopfbereich zu einigen Bläschen
- Rautenhirnbläschen
- Mittelhirnbläschen
- Zwischenhirnbläschen
- Endhirnbläschen
Seitenwände der Bläschen verdicken sich  werden zur eigentlichen Hirnsubstanz, in der sich die Nervenzellen &
ihre Fortsätze differenzieren (von oben nach unten)
Hirnabschnitte reifen in zeitlichen Abständen (heterochrone Reifung)
- Hirnstamm reift vor Prosencephalon; Entwicklung des Endhirnbläschens ist stark verzögert
- 2. Monat: Endhirn noch dünnwandige Blase; im Hirnstamm haben sich schon Nervenzellen ausdifferenziert
- 3. Monat: Prosencephalon vergrößert sich
- 4. Monat: Endhirnhemisphären überwachsen übrige Hirnteile (stärkstes Wachstum)
- Mittlerer Bezirk der Hemisphärenseitenfläche bleibt im Wachstum zurück & wird später von benachbarten
Teilen überlagert  Insel
- 6. Monat: Insel liegt noch frei zutage
- An bisher glatter Oberfläche der Hemisphären treten erste Furchen und Windungen auf
- Durch Vorderwand des Telencephalon impar ziehen Nervenfasern von einer Hemisphäre zur anderen 
Kommissurenplatte (verdickter Wandabschnitt)  Kommissurensysteme (verbinden Hemisphären)
5. SSW: Prosencephalon  Di- & Telencephalon
Endhirn: es bilden sich zu beiden Seiten 2 dünnwandige Blasen  3 Teile:
- 2 symmetrische Hemisphärenblasen
- Unpaarer Mittelteil (Telencephalon impar)  Vorderwand des 3. Ventrikels
Endhirnblasen überdecken mehr & mehr den Zwischenhirnabschnitt
Besonders starke Ausweitung nach kaudal  Verschiebung der telodienzephalen Grenze
Verläuft ursprünglich als frontale Grenzlinie, nimmt aber mehr & mehr einen schrägen Verlauf & wird schließlich
zur seitlichen Grenze  liegt dann zwischen beiden Hemisphären & hat kaum noch eine äußere Oberfläche
Seitenventrikel & Nucleus caudatus erhalten ihre typische Form als Folge der Hauptwachstumsrichtungen im
Telencephalon
Mittelhirn, Zwischenhirn & Endhirn sind im reifen Gehirn weitgehend ineinander geschoben
Gleichzeitig treten 2 Krümmungen des Neuralrohres auf:
- Scheitelbeuge
- Nackenbeuge
Vom Diencephalon geht die Augenblase ab
Davor liegt das Endhirnbläschen ( Telencephalon)
Endhirn & Zwischenhirn werden durch sulcus telodiencephalicus getrennt
An Hemisphärenblase: Anlage des Riechkolbens
Am Zwischenhirnboden: Hypophysenanlage & Mamillarhöcker
Durch Brückenbeuge entsteht tiefe Querfurche zwischen Kleinhirnanlage & Medulla oblongata
Auf der dorsalen Seite des Rhombencephalon entwickeln sich Kleinhirn & Tectum
ventrale Seite des Rhombencephalon differenziert sich zu Hirnstamm, Pyramidenbahn & Pons
Ausbildung der Hirnnerven & des Hirnstammes erfolgt im Wechselspiel mit der Entwicklung des Viscerocraniums
Rhombencephalon ist über die Hirnnerven an der Schädelbasis fixiert
Durch das weitere explosive Wachstum kommt es zur Bildung der Nacken-, Brücken- & Scheitelbeuge
RM zeigt schon während der Embryonalzeit eine Gliederung in motorische & sensorische Längszonen
Cerebellum beendet als letzter Hirnteil sein Wachstum
Histogenese des Cortex erstreckt sich über gesamte pränatale Periode
Brodmann-Areale
- 47 Areae (Mehr oder weniger scharf abgrenzbare Gebiete des Cortex)
- In den verschiedenen Bezirken (Rindenfeldern) variiert der Neocortex in der Ausprägung seiner Schichten
- Schichten sind breit oder schmal, zelldicht oder locker aufgebaut
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-
zytoarchitektonischen Karte der Rindenfelder (Markscheidenfärbung)
allgemein anerkannt; heute durch funktionelle Gliederungen ergänzt (z.B. supplementärmotorisches Areal)
- Area 1 - 3 sensibler Cortex  Schmerz- & Tastempfinden
- Area 4 motorischer Cortex  distale Willkürmotorik
- Wenig/keine Körnerschichten (Lamina IV); viele Pyramidenschichten; Breite Rinde
- Lamina V enthält in bestimmten Bezirken Betz-Riesenpyramidenzellen (Axone bis Sakralmark)
- Area 6 prämot. Cortex  Bewegungsentwurf
- Area 17 Sehrinde
- komplizierte, laminäre Struktur; rezeptorischer: wenig Pyramidenschichten & viele Körnerschichten; 6schichtig; Schmale Rinde; Lamina IV ist in 3 Schichten aufgeteilt (IVA, IVB, IVC)
- IVA & IVC: kleine Körnerzellen; zelldichtesten Schichten der Hirnrinde
- IVB: zellarm; Riesensternzellen (Meynert), weniger Perikarya, aber dicht gepackte myelinisierte Axone
- Area 41 & 42 Hörrinde
- Area 44 BROCA  motorisches Sprachzentrum
Somatotopie
- räumliche Beziehung zwischen Hirnarealen & Körperzonen als nicht-lineare Abbildung
- Verzerrungen nach Rezeptordichte & Bedeutung
- grundsätzliches corticales Ordnungsprinzip (streng in primären Arealen)
- Bis vor 10-20 Jahren: ausschließlich somatotopisches Konzept
- Sensorischer Homunkulus (primär sensorischer Cortex, Area 1-3, Gyrus postcentralis): Körperregionen mit
diff. Sensibilität sind in großen Arealen vertreten
- Motorischer Homunkulus (primär motorischer Cortex, Area 4, Gyrus praecentralis): Körperregionen, deren
Muskulatur besonders differenzierte Bewegungen ausführt, sind in besonders großen Arealen vertreten;
jede Körperhälfte ist kontralateral vertreten
- Gestaltbegriff: Qualität des Bewusstseins durch Zusammenwirken verschiedener Bereiche
3. Vorlesung: Bildgebende Verfahren
Computertomographie (CT)
- Knochen & Blut: weiß
- Wasser & Liquor: schwarz
- Hirnsubstanz: grau
- Keine sagittale Darstellung möglich
- Röntgenstrahlung, Absorption
- Keine feinen Strukturen
Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT)/Kernspintomographie
- Kontrastierung unterschiedlicher Gewebe
- Räumlich
- Bessere Darstellung als CT
- Nur Magnetwellen  keine Strahlenbelastung
Positronen-Emissions-Tomographie (PET)
- Radioaktiv markierte Substanz
- Lässt Rückschlüsse auf Stoffwechselprozesse zu
4. Vorlesung: Peripheres NS, Rückenmark, Periphere Nerven,
Hirnnerven
Allgemeines:
- 12 Hirnnerven bilden des PNS des Kopfes
- Hirnnerven werden früh ausgebildet; Strukturen ab 5. Woche erkennbar
- Vegetatives NS benutzt Hirnnerven als Wegstrecke
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-
Nervi spinales (RM-Nerven) bilden peripheren Teil des NS in bestimmten Bereichen von Kopf & Hals sowie im
Bereich des gesamten Rumpfes & der Gliedmaßen
N. spinales C1-C4 & Plexus cervicalis versorgen Halsregion
N. spinales C5-Th1 ziehen in Rumpfwand
N. spinales L1-L4 & Plexus lumbalis versorgen Teile der unteren Extremität
N. spinales & Plexus sacralis (L4), L5, S1-S3, (S4) versorgen Oberschenkel, Unterschenkel & Fuß
Plexus pudendus & coccygeus versorgen Anogenitalregion
Übersicht
- Vegetatives/autonomes NS: versorgt innere Organe & ihre Hüllen (viszeromotorische & viszero-sensible Fasern)
- Fasertypen:
- Afferente (viszerosensibel)
- Efferente (viszeromotorische & sekretorische)
- Nervenzellen der sensiblen (afferenten) Fasern liegen in Spinalganglien (außerhalb des RM)
- Zellen, von denen die efferenten Fasern ausgehen, bilden im Körper verstreute Nervenzellhaufen (vegetative
Ganglien)
- Hauptaufgabe des vegetativen Systems: Konstanthaltung des inneren Milieus; Regulierung der Organfunktion
- Regulation durch Zusammenspiel der beiden antagonistisch wirkenden Teile des vegetativen Systems (nur
viszeromotorisch!):
- Sympathikus: Erregung bei erhöhter körperlicher Leistung  BD-Erhöhung, Herzschlag- &
Atemfrequenzbeschleunigung, Pupillenerweiterung, Haarsträuben, vermehrte Schweißabsonderung 
Leistungssteigerung in Stress & Notfallsituationen
- Parasympathikus: Verstärkung der intestinalen Motolität & Sekretion; Pupillenverengung, Verlangsamung
Herz- & Atemfrequenz, Defäkation & Miktion gefördert  Stoffwechsel, Regeneration, Aufbau körperlicher
Reserven
- Parasympathische Nervenzellen bilden Kerne im Hirnstamm (z.B. Nucleus Edinger-Westphal); befinden sich im
Sakralmark
- Sympathische Nervenzellen befinden sich im Seitenhorn des Thorakal- & oberen Lumbalmarks
- Oberstes Integrationsorgan des vegetativen Systems ist der Hypothalamus (reguliert endokrine Düsen &
koordiniert vegetatives & endokrines System)
- Auch Zellgruppen der formatio reticularis im Hirnstamm an Regulation der Organfunktion beteiligt
Periphere Nerven
- Können 4 verschiedene Faserarten enthalten
- Somatomotorische (efferente) Fasern: quergestreifte Muskulatur; ziehen von Vorderhornzellen durch
Vorderwurzel
- Somatosensible (afferente) Fasern: Hautsensibilität; stammen von Nervenzellen der Spinalganglien
- Viszeromotorische Fasern: glatte Muskulatur; in Seitenhornzellen; ziehen überwiegend durch Vorderwurzel
- Viszerosensible Fasern: innere Organe; stammen von Nervenzellen der Spinalganglien
- Rückenmarksnerven enthalten im allgemeinen mehrere Faserarten (gemischte Nerven)
- Vordere & hintere Wurzel vereinigen sich zum Spinalnerv, der alle Faserarten enthält
- Dieser kurze Nervenstamm teilt sich in 4 Äste (Ramus meningeus, dorsalis, ventralis, communicans)
- Viszeromotorische Fasern  Grenzstrangganglion  Umschaltung auf Neurone (Axone = postganglionäre Fasern)
- Sensible Fasern der Spinalnerven versorgen streifenförmige Bezirke der Haut (Dermatome); wichtig für
Höhendiagnostik von RM-Schäden (spezifischer Ausfall der Sensibilität)
- Plexus: Vermischung versch. Nerven  keine strenge Dermatomanordnung
Nervengeflechte (Plexi)
- In Höhe der Extremitäten bilden Rami ventrales der Spinalnerven Geflechte (Austausch von Fasern)
- Spinalnerven: sensible & motorische Anteile
- Nervenstämme, die dann in Peripherie ziehen, besitzen einen neugeordneten Faserbestand aus verschiedenen
Spinalnerven
- Plexus cervicalis (Halsgeflecht): bildet sich aus Rami ventrales der ersten 4 Spinalnerven C1-C4
- Plexus brachialis (Armgeflecht): bildet sich aus Rami ventrales der Spinalnerven C5-C8 & aus einem Teil des Ramus
Th1
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-
-
3 Primärstämme oberhalb des Schlüsselbeins:
- Truncus superior
- Truncus medius
- Truncus inferior
- 3 Sekundärstämme unterhalb des Schlüsselbeins:
- Fasciculus lateralis
- Fasciculus medialis
- Fasciculus posterior
Plexus lumbosacralis: bildet sich aus Rami ventrales der lumbalen & sakralen Spinalnerven; Äste versorgen untere
Extremitäten motorisch & sensorisch
- Plexus lumbalis: L1-L3, Teil von L4; motorisch: untere Abschnitte der Bauchwandmuskulatur; sensibel: Haut
des Unterbauchs & der Genitalregion, einige auch Unterschenkel; motorisch & sensibel: vordere
Oberschenkelregion
- Stärkster Nerv: N. femoralis
- Truncus lumbosacralis: Rest von L4 & L5; vereinigt sich im kleinen Becken mit den sakralen Ästen S1-S3 zum
Plexus sacralis
- Plexus sacralis: Sakrale Äste (S1-S3) & Truncus lumbosacralis; motorisch: Glutealmuskeln, ischiocruralen
Muskeln, Muskulatur des hinteren Oberschenkels, Unterschenkels & Fußes; sensibel: Haut des Afters,
hinteren Oberschenkels, großer Teile des Unterschenkels & des Fußes
- N. ischiadicus (besteht aus N. tibialis & N. peroneus communis)
Organisation der Spinalnerven
- Spinalnerv (Nervus spinalis) = aus RM entspringender Nerv; gehören zum PNS; jeweils zwischen 2 Wirbeln tritt je
ein Spinalnervenpaar aus dem Wirbelkanal; insgesamt 31 paarige Spinalnerven
- Spinalganglion (Ganglion spinale; Dorsalganglion; Hinterwurzelganglion) = innerhalb des Wirbelkanals gelegener
Nervenknoten; Ansammlung von Nervenzellkörpern der afferenten Fasern
- Pro Rückenmarksegment ist beidseits ein Spinalganglion ausgebildet (liegt am Foramen intervertebrale des
jeweiligen Segmentes)
- enthält Nervenzellen, die alle sensiblen Informationen aus dem Körper sammeln (Ausnahme: Kopf 
Hirnnerven)
- Sensorische Informationen werden über Hinterwurzel ins RM geleitet
- Neurone (Zellkerne) des sensorischen Systems liegen in Spinalganglien
(Sensorik eher dorsal)
- Neurone (Zellkerne) des motorischen Systems (Alpha-Moto-Neurone) liegen
im Vorderhorn (Motorik eher ventral)
- Sulcus limitans trennt Sensorik & Motorik
- Hinterwurzel (Sensorik, dorsal, afferent  Spinalganglion) & Vorderwurzel
(Motorik, ventral, efferent)  Spinalnerv (motorisch & sensorisch)
- Dieser kurze Nervenstamm teilt sich in 4 Äste (Ramus meningeus, dorsalis,
ventralis, communicans)
- R. dorsalis zieht in Rückenregion (hintere Körperhälfte)
- R. ventralis zieht in Bauchregion (vordere Körperhälfte)
1: Hinterwurzel (Radix dorsalis)
2: Vorderwurzel (Radix ventralis)
3: Spinalganglion
Längszonengliederung:
4: Spinalnerv
- Neuralrohr: in Längszonen unterteilt
5: R. dorsalis
6: R. ventralis
- Früh differenzierte ventrale Hälfte = Grundplatte  motorische Nervenzellen
7: R. communicans
- Später entwickelte dorsale Hälfte = Flügelplatte  sensible Nervenzellen
8 : R. meningeus
- Dazwischen: vegetative Nervenzellen
- Im gesamten Hirnstamm noch erkennbar, jedoch durch Eröffnung des 4. Ventrikels verändert:
- Von ventral nach dorsal:
- Motorische Grundplatte
- Viszeromotorische Region
- Viszerosensible Region
- Sensible Flügelplatte
- „Auseinanderklappen“ des Neuralrohres  mediolaterale Anordnung am Boden der Rautengrube
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-
-
-
-
Von medial nach lateral:
- Somatomotorische Zone
- Viszeromotorische Zone
- Viszerosensible Zone
- Somatosensible Zone
 Bauplan für Hirnnervenkerne in medulla oblongata
Flügel- und Grundplatte werden im Rückenmark durch den Sulcus limitans getrennt
Funktionell werden hierdurch Afferenzen und Efferenzen geteilt
Flügelplatte liegt im Rückenmark dorsal und ist sensorisch
Grundplatte liegt im Rückenmark ventral und ist motorisch
Im Rhombencephalon setzt sich diese Trennung fort, aber durch die Zentralkanalerweiterung zum IV. Ventrikel auf
Höhe des Metencephalons kommt es zu einer Verlagerung der sensiblen Gebiete nach lateral und der motorischen
Gebiete nach medial
Man unterscheidet von dorsolateral nach ventromedial:
- Somatosensibel: Afferenzen aus Muskulatur/
Hautrezeptoren, nach außen gerichtet, z.B. Gefühl auf der
Haut
- Viszerosensibel: Afferenzen aus glatter Muskulatur (z.B.
innere Organe), nach innen gerichtet, z.B. Geschmack
- Viszeromotorik: Efferenzen an innere Organe (Herz, Lunge
4. somatomotorisch
usw.), Innervation von Drüsen, vegetatives Nervensystem, z.B.
5. viszeromotorisch
6. viszerosensibel
Innervation des Magens
7. somatosensibel
- Somatomotorik: Innervation der Muskulatur
Hirnnervenkerngebiete enthalten also somatosensible, viszerosensible, viszeromotorische & somatomotorische
Anteile
Die Kiembogennerven enthalten sowohl motorische, als auch sensorische Anteile (V N. trigeminus; VII N. facialis;
IX N. glossopharyngeus; X N. vagus)
Ihre Kerngebiete sind nach den His-Herrick-Längszonen im Hirnstamm angeordnet
Hirnnerven dienen als Wegstrecke des vegetativen Nervensystems
12 Hirnnervenpaare: immer paarig
- 1. N. olfactorius
- 2. N. opticus
- 3. N. oculomotorius
- 4. N. trochlearis
- 5. N. trigeminus
- 6. N. abducens
- 7. N. facialis
- 8. N. vestibulocochlearis
- 9. N. glossopharyngeus
- 10. N. vagus
- 11. N. accessorius
M
- 12. N. hypoglossus
S
S
M
M
B
M
B
S
B
B
M
Keine peripheren Nerven; Ausstülpungen des ZNS
Augenmuskelnerven; somatomotorisch
Kiemenbogennerven; ursprünglich viszeromotorisch
 quergestreifte Muskulatur von Schlund, Mundhöhle
& Gesicht; nicht völlig dem Willen unterworfen
3. Nervus oculomotorius
- Augenmuskelnerv
- Nucl. n. oculomotorii  somatomotorische Fasern
- Kern liegt im Mesencephalon unter dem Aquädukt in Höhe der Colliculi superiores
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-
-
Versorgt folgende Muskeln:
- M. rectus inferior: Augapfel senken, Adduktion,Außenrotation
- M. rectus superior: Augapfel heben, Adduktion, Innenrotation
- M. obliquus inferior: Innenrotation, senken, Abduktion
- M. obliquus superior: Außenrotation, heben, Adduktion
- M. rectus medialis: reine Adduktion
- M. rectus lateralis: reine Abduktion
parasympathische, viszeromotorische Fasern entspringen dem Ncl. Edinger Westphal, einem kleinzelligen Kern
etwas weiter dorsal (gemäß der Längszonenaufteilung)  M. ciliaris, Ringmuskel der Linse, M. sphinkter pupillae
(Weite der Pupille)
4. Nervus trochlearis
- Augenmuskelnerv
- Somatomotorisch
- Kern liegt unter Aquädukt in Höhe der Colliculli inferiores, verlässt als einziger Hirnnerv dorsal den Hirnstamm
- M. obliquus superior  Innenrotation, Abduktion, senken
5. Nervus trigeminus
- Kiemenbogennerv
- Überwiegend afferenter Nerv, enthält aber auch Efferenzen
- Größte Ausdehnung aller Hirnnervenkerne
- Kerngebiet reicht von dem oberen Rand der Pons bis ins Zervikalmark
- Ziel aller sensiblen Fasern von Gesicht, Mund & Kiefernhöhlen
- tritt aus Pons mit einer dicken Radix sensoria & einer dünnen Radix motoria aus  Ganglion trigeminale, liegt in
einer Duratasche und verzweigt sich in 3 Ästen
- 3 Hauptäste/Anteile:
- Nervus ophthalmicus
- Nervus maxillaris
- Nervus mandibularis
- Somatosensibel: Sensible Versorgung von Gesicht, Nasenschleimhaut und Zunge
- Somatomotorik: Kaumuskulatur
- Nucl. motorius n. trigemini: somatomotorische Fasern, Zielgebiet Organe des ersten Kiemenbogens,
Mandibularbogen
- Sensible Kerne:
- Nucl. pontinus n. trigemini: somatosensorisch, epikritische Sensibilität  Berührung-, Vibrations- &
Gelenkempfindungen, Gesicht & Nebenhöhlen
- Nucl. mesencephalicus n. trigemini: Ursprungszellen liegen im Hirnstamm selbst; Einziges sensibles „Ganglion“ des
Hirns; Tractus mesencephalicus, propriorezeptive Impulse aus Kaumuskulatur
- Nucl. spinalis N. trigemini: protopathische Sensibilität, Schmerz- & Temperaturempfindung in Gesicht &
Nebenhöhlen; über Tractus spinalis, somatotopische Anordnung; Zwiebelschalenprinzip, von innen nach außen
- N. ophthalmicus
- N. lacrimalis  Tränendrüse, Haut des lateralen Augenwinkels
- N. frontalis  medialer Augenwinkel, Oberlid, Stirnhaut, Bindehaut
- N. nasociliaris  medialer Augenwinkel, Augapfel, Keilbeinhöhle, Nasenhöhle, -rücken, -spitze
- N. maxillaris
- N. zygomaticus  Tränendrüse, Schläfe, Harter und weicher Gaumen
- N. infraorbitalis  Wange, Haut zwischen Unterlied und Oberlippe, Backenzähne, Schneidezähne
- N. mandibularis
- N. mandibularis  Schläfenhaut, Äußerer Gehörgang, Trommelfell, Vordere Zunge;
- Canalis mandibularis Zähne des Unterkiefers; Kinn, Unterlippe, Haut über corpus mandibularis;
Wangenschleimhaut
- Rein motorische Äste  Kaumuskulatur, Trommelfellspanner und Gaumensegelspanner
6. Nervus abducens
- Augenmuskelnerv
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-
Nucl. N. abducentis liegt auf Höhe der Pons im Tegmentum  M. rectus lateralis  Abduktion
7. Nervus facialis
- Kiemenbogennerv
- hauptsächlich motorischer Nerv, enthält aber auch sensible Fasern
- Viszerosensibel: Geschmack mit 2/3 der Geschmacksrezeptoren
- Viszeromotorik: Speichel- und Tränendrüse
- Somatomotorik: Gesamte mimische Muskulatur & Muskulatur des Mittelohres
- motorische Fasern treten am unteren Rand der Pons an der lateralen Medulla aus
- visceromotorische & -sensorische Fasern treten gemeinsam an separater Stelle zwischen N. facialis und N.
vestibulocochlearis als N. intermedius am unteren Rand der Pons lateral aus
- anfällig für Viren
- läuft durchs Felsenbein
- zentrale/periphere Lähmung bei Beschädigung
- Ncl. nervi facialis: somatomotorische, ursprünglich viszeromotorische Fasern; M. stapedius im Mittelohr, gesamte
mimische Muskulatur, Schädel-, Zungenbein- & Kaumuskulatur, Hautmuskulatur des Halses
- Ncl. salivatorius superior: parasympathische, visceromotorische (sekretorische) Fasern; Tränen-, Nasen-, Gaumen-,
Submandibular-, Sublingual- & Zungendrüsen
- Ncl. solitarius: viscerosensorisch, Geschmacksfasern; Chorda tympani (Geschmacksfasern) der vorderen 2/3 der
Zunge, Ursprung: Ganglion geniculi im Felsenbein
8. Nervus vestibulocochlearis
- Sensibler (afferenter) Nerv, wenige efferente Anteile
- 2 Anteile: Gehör und Gleichgewicht
- Somatosensorisch
- Afferente Fasern aus Labyrinth und Cochlea
- Cochlea  Ganglion spirale, folgt als Zellband dem Verlauf der Cochlea; Periphere Fortsätze des dort
entspringenden Neurons  Haarzellen des Cortiorgans
- Zentrale Fortsätze  innerer Gehörgang  Radix cochlearis  Eintritt in Medulla oblongata im KleinhirnBrückenwinkel  Nucl. cochlearis anterior & posterior  Umschaltung auf 2. Neuron  sekundäre Fasern laufen
in Pons auf Gegenseite & steigen über Lemniscus lateralis (zentrale Hörbahn) weiter aufwärts
- Labyrinth  Ganglion vestibularis  periphere Fortsätze  Sinnesepithelien der Bogengänge, des Sacculus & des
Utriculus
- Zentrale Fortsätze  Radix vestibularis  Nuclei vestibularis der Medulla oblongata, weit lateral unter Recessus
lateralis am Boden der Rautengrube
- Ein kleiner Teil der Fasern geht direkt ins Kleinhirn. Nach dem Umschalten laufen die Bahnen zum Kleinhirn, den
Augenmuskelkernen (Blickfixierung) und ins Rückenmark.
- Gleichgewicht
- Aufrechte Haltung
Kleinhirn
- Muskeltonus

Rückenmark
- Kopfbewegung
9. Nervus glossopharyngeus
- Kiemenbogennerv
- Tritt hinter Olive direkt über dem N. vagus durch foramen jugulare aus Medulla aus
- Somatosensibel: Mittelohr und Rachen
- Viszerosensibel: Geschmack mittleres Drittel der Zunge
- Viszeromotorik: Sekretion
- Somatomotorik: Muskulatur des Pharynx
10. Nervus vagus
- Kiemenbogennerv
- Versorgt Bereiche im Kopf (motorische & sensorische Fasern), Thorakal- & Abdominalraum; zweigt sich in
Eingeweiden plexusartig auf
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-
Stärkster parasympathischer Nerv des VNS
Wichtigster Antagonist des Sympathicus
Großes Versorgungsgebiet
Fasern treten direkt hinter Olive (Medulla oblongata) aus, vereinigen sich zum Nervenstamm & verlassen Schädel
durch Foramen jugulare; dort befindet sich das Ganglion superius, woran sich das Ganglion inferius anschließt
Somatosensibel: Äußeres Ohr und äußerer Gehörgang, sensible Versorgung des Rachens
Viszerosensibel: Geschmack auf dem hinteren Drittel der Zunge
Viszeromotorik: Gesamte parasympathische Innervation bis Cannon-Böhm-Punkt (Eingeweide)
Somatomotorik: Gaumensegel & Einstellung der Stimmbänder
Nucl. ambiguus: somatomotorisch, ursprünglich viszeromotorisch; Gaumensegel, Stimmband-, weiche Gaumen-,
Schlund- & Kehlkopfmuskeln
Nucl. dorsalis n. vagi: viszeromotorisch; Luft- & Speiseröhre, Lunge, Herz & Bauchorgane
Nucl. solitarius: viscerosensorisch; Aortenwandspannung, innerer Kehlkopf, Schleimhaut bis zu den
Stimmbändern; Ursprung im Ganglion inferius im Halsbereich
Nucl. spinalis n. trigemini: somatosensorisch; kaudaler Teil des äußeren Gehörgangs, kleiner rostraler Teil der
äußeren Ohrmuschel, Dura der hinteren Schädel-Grube; Ursprung im Ganglion superius
11. Nervus accessorius
- Kiemenbogennerv
- Somatomotorik
- Rein motorisch
- Innerviert Halsnerven (M. sternocleidomastoideus & M. trapezius)
12. Nervus hypoglossus
- Somatomotorik
- Rein somatomotorisch
- Bewegung der Zunge
Augapfelbewegungen
- Augenmuskelnerven  Hirnnerven 3, 4 & 6 (N. oculomotorius, N. trochlearis, N. abducens)
- Mögliche Bewegungen des Augapfels um 3 Achsen:
- vertikale Achse: Adduktion = nasalwärts; Abduktion = temporalwärts
- horizontale Achse: Hebung, Senkung
- sagitale Achse: Innenrotation, Außenrotation
5. Vorlesung: Vegetatives NS, Reflexbögen
Peripheres Nervensystem
- Intramurales (im Organ selbst) NS garantiert eine partiell autonome Regulation der Darmfunktion
- Paraganglien können als Teil des sympathischen NS verstanden werden
Vegetatives/autonomes Nervensystem:
- Vegetatives/autonomes NS: versorgt innere Organe & ihre Hüllen (viszeromotorisch & viszerosensibel)
- Fasertypen: Afferente (viszerosensibel) und Efferente (viszeromotorische & sekretorische)
- Nervenzellen der sensiblen (afferenten) Fasern liegen in Spinalganglien
- Zellen, von denen die efferenten Fasern ausgehen, bilden im Körper verstreute Nervenzellhaufen (vegetative
Ganglien)
- Hauptaufgabe: Konstanthaltung des inneren Milieus; Regulierung der Organfunktion
- Regulation durch Zusammenspiel der beiden antagonistisch wirkenden Teile des vegetativen Systems (nur
viszeromotorisch!):
- Sympathikus: Erregung bei erhöhter körperlicher Leistung  BD-Erhöhung, Herzschlag- &
Atemfrequenzbeschleunigung, Pupillenerweiterung, Haarsträuben, vermehrte Schweißabsonderung 
Leistungssteigerung in Stress & Notfallsituationen
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-
-
Parasympathikus: Verstärkung der intestinalen Motolität & Sekretion; Pupillenverengung, Verlangsamung
Herz- & Atemfrequenz, Defäkation & Miktion gefördert  Stoffwechsel, Regeneration, Aufbau
körperlicher Reserven
Parasympathische Nervenzellen bilden Kerne im Hirnstamm (z.B. Nucleus Edinger-Westphal); befinden sich im
Sakralmark
Sympathische Nervenzellen befinden sich im Seitenhorn des Thorakal- & oberen Lumbalmarks
Oberstes Integrationsorgan des vegetativen Systems ist der Hypothalamus (reguliert endokrine Düsen &
koordiniert vegetatives & endokrines System)
Auch Zellgruppen der formatio reticularis im Hirnstamm an Regulation der Organfunktion beteiligt
Allgemeines zum vegetativen NS:
- „nach innen gerichtetes“ NS im Gegensatz zu dem animalischen NS (nach außen gerichtet)
- V.a. die unkontrollierte (unbewusste) Verarbeitung wird durch das VNS reguliert (z. B. Herzfrequenz)
- Der Sympathikus & der Parasympathikus bilden einen antagonistische Einheit (d. h. wenn z. B. die Erregung des
Sympathikus hoch ist, ist die Erregung des Parasympthikus gering)
- Das intramurale Nervensystem garantiert eine partiell autonome Regulation der Darmfunktion: Freipräparieren
des Darms, in Nährflüssigkeit legen, Funktion bleibt bestehen
Funktionen von Sympathikus & Parasympathikus
Zielorgan
Sympathikus
Blutgefäße
Vasokonstriktion (eng) der kleinen Arterien &
Arteriolen  Blutdruckanstieg (deutliche
Abnahme der Durchblutung in Haut & Skelettmuskulatur, geringe in Niere & Darm, keine in
Gehirn, Koronarsystem & Lunge)
Herz
Tachykardie, positive Inotropie (schnell & kräftig)
Iris
Corpus ciliare
Speicheldrüsen
Tränendrüsen
Bronchialmuskulatur
Darm
Niere
Harnblase
Genitale
Schweißdrüsen
Pupillendilatation (Mydriasis, weit)
Relaxation des M. ciliaris  Akkomodation für
Sehobjekte in der Ferne
Musköse Sekretion (zäh)
Verminderte Sekretion
Bronchodilatation
Verminderte Peristatik
Antidiurese (keine Harnbildung)
Kostntraktion der Schließmuskulatur
Ejakulation
Gesteigerte Sekretion
Parasympathikus
Vasodilatation (weit), v.a. im Koronarsystem,
der Pia mater & Genitalorganen
Bradykardie, negative Inotropie (langsam &
schwach)
Pupillenkontraktion (Miosis, eng)
Kontraktion des M. ciliaris  Akkomodation
für Sehobjekte in der Nähe
Seröse Sekretion (flüssig)
Vermehrte Sekretion
Bronchokonstriktion; vermehrte Sekretion
Vermehrte Peristatik & Sekretion der
Darmdrüsen
Diurese (Harnbildung)
Relaxation der Schließmuskulatur
Erektion, Sekretion
Verminderte Sekretion
Sympathikus & Parasympathikus
- Sympathikus (gelb)
- thorakal & lumbal; im Seitenhorn
- Sympathische Neurone  Rami communicantes  sympathischer Grenzstrang (Truncus sympathicus)
- Truncus sympathicus: Kette sympathischer Ganglien, die zu beiden Seiten der WS (bilateral) vor den processus
transversi der Wirbel liegt & sich von Schädelbasis bis Steißbein erstreckt
- Ganglien sind untereinander verbunden (über rami interganglionares)
- Sympathische Neurone im Seitenhorn des Thorakalmarks  durch Vorderwurzel  Spinalnerv  Ramus
communicans albus  als präganglionäre Fasern ins Grenzstrangganglion…
-  Teil endet hier an Neuronen, von denen postganglionäre Fasern über Ramus communicans griseus
wieder in Spinalnerv zurückkehren
-  postganglionäre Fasern  vegetative Fasern  Organe
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 manche präganglionäre Fasern durchlaufen Grenzstrangganglion ohne Umschaltung  enden in
prävertebralen Ganglien (zu beiden Seiten der Aorta) oder in terminalen Ganglien (im Bereich der inneren
Organe)
Terminale Ganglien: Teil der Nervenplexus, die sich in jedem Organ ausbreiten; befinden sich in Hüllen
(extramurale Ganglien) und im Inneren der Organe (intramurale Ganglien)
Halsabschnitt: 3 Ganglien
Thorakalabschnitt: 10-11 Ganglien
Lumbalabschnitt: ca. 4 Ganglien
Sakralabschnitt: 4 Ganglien
Abschluss: Ganglion impar (in Mitte vor Os coccygis)
Sakrale Ganglien erhalten ihre präganglionären Fasern über Rami interganglionares aus den RM-Höhen Th12-L2
Thorakale & lumbale Grenzstrangganglien  Nerven zu Ganglien, die zu beiden Seiten der Bauchaorta inmitten
dichter Nervenplexus liegen
Erregungsübertragung durch Noradrenalin  adrenerges System
alle präganglionären Fasern des Sympathikus sind cholinerg
nur postganglionäre Fasern sind noradrenerg (Ausnahme: Fasern, die Schweißdrüsen der Haut innervieren sind
auch cholinerg)
-
-
-
-
-
Parasympathikus (grün)
Innervation erfolgt aus Kerngebieten im Hirnstamm; Kerne im Hirnstamm (u.a. Nucleus Edinger-Westphal) &
Sakralmark
Fasern der zentralen parasympathischen Neurone ziehen in verschiedenen Hirnnerven zu den
parasympathischen Ganglien im Kopfbereich  Umschaltung auf postganglionäre Fasern  ziehen zu
Erfolgsorganen
N. vagus (Hauptnerv des Parasympathikus) steigt zusammen mit großen Halsgefäßen abwärts & teilt sich
plexusartig im Bereich der Brust- & Baucheingeweide auf
2 Neurone an peripherer Versorgung beteiligt:
- 1. Neuron (präganglionär) im RM
- 2. Neuron (postganglionär) in den Ganglien
Erregungsübertragung durch Acetylcholin  cholinerges System
(prä- & postganglionäre Fasern)
3 verschiedene Arten von Ganglien, in denen eine Umschaltung von
präganglionären Fasern auf postganglionäre stattfindet:
- Grenzstrangganglien (sympathisch)
- Prävertebrale Ganglien (sympathisch)
- Terminale Ganglien (überwiegend parasympathisch)
8: Truncus sympathicus
9: Ganglion cervicale superius
11, 12, 13: prävertebrale Ganglien
Rot: Cannon-Böhm’scher Punkt
Spezielle Anatomie & Leitungsbahnen des Sympathikus im Seitenhorn des
Rückenmarks & im Ganglion des Truncus sympathicus
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-
Präganglionäre sympathische Neurone (rosa; 1. Neuron, efferent) liegen nur im Seitenhorn des RM in den
Segmenten C8 – L2
Postganglionäre Neurone (rot; 2. Neuron, efferent) finden sich im Grenzstrang & den prävertebralen Ganglien
Schwarz: Afferenzen
8: zum Rücken
9: zum Bauch
Efferenter Leitungsbogen des Sympathikus
- Rückenmark  Grenzstrang  Prävertebrales
Ganglion  Zielorgan
- Umschaltung entweder im Grenzstrang, im
prävertebralen Ganglion oder im Zielorgan
(terminales Ganglion)
Efferenter Leitungsbogen des Parasympathikus
- Parasympathische Kerne im Hirnstamm (z.B. Nucleus
Edinger-Westphal) & im Sakralmark (z.B. Nucleus
intermediomedialis)
- Umschaltung der präganglionären Neurone im
parasympathischen/prävertebralen Ganglion
- Postganglionäre Neurone ziehen zu Zielorganen (z.B.
innere Augenmuskeln, Tränendrüse, Harnblase,
Geschlechtsorgane, etc.)
Reflexe
- Monosynaptischer Reflexbogen:
20
Einfacher Reflexbogen, Eigenreflex
afferente Fasern laufen bis zum motorischen Neuron
keine Interneurone zwischengeschaltet (= monosynaptisch)
Sensorisches Organ = Zielorgan  schnelle Reaktion möglich!
Bsp.: Patellarsehnenreflex, Achillessehnenreflex, Fußsohlenreflex, Monosynaptischer Dehnungsreflex
(Reflex, der durch eine plötzliche, von außen bewirkte Dehnung des Muskels ausgelöst wird)
Polysynaptischer Reflexbogen:
- Fremdreflex
- mit Interneuronen
- Verschaltung über verschiedene Ebenen hinweg
- sensorisches Organ ≠ Zielorgan
- Bsp.: Analreflex, Akkomodationsreflex, Babinskirelfex (bei EW pathologisch; Pyramidenbahn),
Gaumensegelreflex, Hustenreflex, Niesreflex, Pupillenreflex
-
-
„Babinskireflex“ (Pyramidenbahnzeichen):
- = ein Fixieren der großen Zehe, wenn man an der Fußinnenseite entlang streicht
- Positiv bei Neugeborenen bis ca. ½ Lebensjahr
- Negativ beim Erwachsenen
- Je mehr sich die Pyramidenbahn ausbildet, desto mehr geht dieser zurück
- Bei einer Schädigung des ZNS (z.B. durch einen Schlaganfall) kann er wieder positiv werden
Patellarsehnenreflex
- Sehne des Knies wird z.B. durch Hämmerchen getroffen
-  Streckmuskeln (= M. quadriceps femores) im Oberschenkel werden gedehnt
-  Dehnung der Muskelspindel (hier: Dehnungs-Rezeptoren)
-  dort werden Aktionspotenziale ausgelöst
- Aktionspotenziale  afferente Spindelneurone (= Ia)  Hinterwurzel  RM (afferente Fasern laufen bis zum
motorischen homonymen Alpha-Neuron, es ist kein/mehrere Interneurone zwischengeschaltet)
-  homonyme Alpha-Motorneurone im Vorderhorn werden erregt
-  Aktionspotenziale werden über efferente Motoraxone zurück zu dem Muskel gesendet, dessen Dehnung sie
ursprünglich erregt haben
-  kompensatorische Muskelkontraktion  plötzliche Streckung des Beines
- Streckung effektiv, wenn antagonistischer Beuger gleichzeitig gehemmt wird
- Funktion von Dehnungsreflexe: Muskellänge konstant halten (auf Dehnung folgt Kontraktion)  gewünschte
Körperposition konstant halten trotz extern wirkender Kräfte
Eigenapparat der Medulla spinalis
21
Hypophyse:
- wird auch Hirnanhangsdrüse genannt
- Bestandteile: Adenohypophyse, Neurohypophyse, Infundibulum
Adenohypophyse (= Vorderlappen)
- Abkömmling der Rathke-Tasche (Mundhöhlendaches)
- Besteht aus Drüsengewebe (endokrine Drüsen)
- Gehört entwicklungsgeschichtlich nicht zum Nervengewebe
- Schlüsselstellung von hormonproduzierenden Drüsen im gesamten Körper
- Ist eher ergotrop (= leistungssteigernd) im Gegensatz zu Neurohypophyse
Neurohypophyse (= Hinterlappen)
- Ausstülpung des Zwischenhirnbodens
- Ein Hirnabschnitt, der u.a. Nervenfasern enthält
- Blut-Hirn-Schranke durchlässig
- Setzt Hormone frei, die auf Gebärmutter, Niere und Milchdrüse wirken
- Gibt nur zwei Hormone: Adiuretin, Oxytocin
- Beide Lappen grenzen aneinander (= proximaler Kontaktfläche)  Verknüpfung des endokrinen und des
vaskulären Systems
Infundibulum (= Hypophysenstiel, Trichter)
- Verbindung zum Hypothalamus
Verbindungen der Hypophyse
- Tuberoinfundibuläres System
- releasing factors (bt. Art von Hormonen) werden im Hypothalamus gebildet, die über dieses System bis an ihren
Zielort gelangen
- Ursprung des Tractus/der Fasern/des Systems :Tuberkernen des Hypothalamus
- Fasern ziehen von den Tuberkernen zum Hypophysenstiel
- Von dort gelangen die releasing factors über das Blut in die Adenohypophyse
- An dieser Stelle bewirken die releasing factors eine Freisetzung der glandotropen Hormone
- Diese glandtrope Hormone beeinflussen andere endokrine Drüsen
-
Hypothalamohypophysäres System
Hormone werden in den Kernen N. supraopticus (Bildung von Adiuretin 
Flüssigkeitsresorption in der Niere ) und N. paraventricularis (Bildung von Oxytocin 
Uteruskontraktion) im Hyopothalamus gebildet
Fasern ziehen über den Hypophysenstiel zur Neurohypophyse
Am Axonendigungen gehen die Hormone in die Blutbahn über
Wichtiger Unterschied:
Bei dem Hypothalamohypophysen System werden direkt auf das Zielorgan wirkende Hormone im Hypothalamus
selbst produziert (= Effekthormone)
Bei dem Tuberoinfundibulären System wird über releasing factors (= stimuliernde Substanzen) die Freisetzung
von glandotropen Hormone bewirkt, die dann endokrine Drüsen beeinflussen
Funktionen der Hypophyse:
- Allgemein: Zentralstelle der hormonellen Regelung durch Bildung & Speicherung wichtiger Hormone
- Hypothalamus kontrolliert die Hypophyse mittels Freisetzung von releasing- und inhibitions-Hormone
- Neurosektion:
- Hypothalamus schüttet u.a. Hormone aus
- Hormone gelangen vom Hypothalamus auf nervalem Weg – transportiert von Axonen – über den
Hypophysenstiel zur Neurohypophyse
- Hormone werden dort gespeichert u. bei Bedarf in die Blutbahn freigesetzt
Ausgewählte Hormone und ihre Funktion:
- Prolaktion: Milchbildung in den Brustdrüsen; Bildung in der Adenohypophyse
- FSH: Stimuliert Eizellen- und Spermienreifung; Bildung in der Adenohypophyse
- MSH: Pigmentierung der Haut; Bildung in der Adenohypophyse
22
Antagonistische Beeinflussung verschiedener Organe durch Sympathikus & Parasympathikus
Sympathikus
Organ
Parasympathikus
Tachykard, positiv inotrop
Herz
Bradykard, negativ inotrop
Vasokonstriktion
Blutgefäße
Vasodilatation
Mydriasis
Pupillen
Miosis
Seröse Sekretion
Speicheldrüse
Muköse Sekretion
Verdauungsfunktion gedämpft
Magen/Darm
Verdauungsfunktion gefördert
Piloerektion, Gänsehaut
Haare
Entspannung
Erweiterte Bronchiolen
Lunge
Verengte Bronchiolen
Verminderte Sekretion
Tränendrüse
Erhöhte Sekretion
Verminderte Peristaltik
Darm
Erhöhte Peristaltik
Defäkation, Miktion gehemmt
Enddarm, Genitalien
Defäkation, Miktion gefördert
Wichtigste Stationen des vegetativen NS & deren Transmitter
- 3 Teilsysteme: Sympathikus, Parasympathikus, Darmnervensystem
- Sympathikus: entspringt RM auf Th1 bis L3  C8 – L2 (L3)
- Parasympathikus: entspringt Hirnstamm und Sakralmark (S2-S4)
- Übergeordnete Zentren integrieren und Steuern die Funktionen teilweise: Hypothalamische Zentren
(ergotrophe und trophotrope Zonen)
- Sind zweizellige Neuronenketten, d.h .eine Umschaltung in den Ganglien
- Ganglien: Anhäufung von Nervenzellkörpern Sympathische Ganglienzellen liegen zum Grenzstrang verbunden
rechts und links neben der Wirbelsäule
- Parasympathische Ganglien liegen in der Nähe oder innerhalb der versorgten Organe
-
Transmitter:
Präganglionär: Acetylcholin, nicotinerger Rezeptor
Postganglionär sympathisch: Noradrenalin
parasympathisch: Acetylcholin; muscarinerger Rezeptor
Überlagerung/ Gegenspiel der beiden Systeme im Erfolgsorgan, nicht als Regelkreis!
Welche Funktion haben monosynaptische Dehnungsreflexe (laut Birbaumer & Schmidt = monosynaptische
Dehnungsreflexe)?
- Reflektorischen Konstanthaltung der Muskellänge (auf Dehnung erfolg Kontraktion)
- Aktivierung der (reflektorischen) Gegenbewegung im homonymen Muskel (gleichen)
- Ermöglicht konstante Kraft oder Spannung bei plötzlichen Umwelteinwirkungen
- Bsp.: jemand stößt gegen deine Hand & du hast eine Tasse in der Hand, du verschüttest nichts, weil eine
reflektorische Gegenbewegung aktiviert worden ist
- Antischwerkraftmuskulatur (stolperst – bleibst aber stehen)
- Antieinknickmuskulatur (einknicken des Kniesgelenks durch Muskeldehnung, beginnendes Einknicken durch
Kontraktion des selben Muskel aufgehalten).
Was sind die Unterschiede zwischen Ia & Ib Muskelreflexen?
- Ia = Monosynaptisch; Gehen von Muskelspindeln aus, aktiviert durch deren Dehnung; Bewirken Verkürzung des
homonymen Muskels.
- Ib = Polysynaptisch; geht von Sehnenorganen aus; Sorgen für Konstanthaltung der Muskelspannung durch
Zusammenwirken von exzitatorischem & inhibitorischem System auf Flexor und Extensor
6. Vorlesung: Hirnhäute, Ventrikel,
Blutgefäße
Hirnhäute (Meningen)
- Harte Hirn- & Rückenmarkshaut ist ein mechanisches
Schutzsystem für das ZNS
23
-
-
-
-
Weiche Hirn- & Rückenmarkshaut bildet Liquor-Blut-Schranke
Liquor: keine korpuskulären (?) Anteile (keine weißen oder roten Blutkörperchen, keine Thrombozyten)
Von außen nach innen:
- Kopfschwarte
- Knochen/Schädeldecke
- Dura mater
- Arachnoidea
- Liquorhaltiger Subarachnoidalraum mit Trabekeln
- Pia mater
- Gehirn
Harte Hirnhaut (Pachymeninx) = Dura mater (1)
- Liegt nur auf Schädeldecke  Einblutungen möglich (Ablösung,
Hirnquetschung)  epidurales Hämatom
- Kleidet die Innenfläche des Schädels aus
- Von ihr springen starke Septen weit in den Schädelinnenraum vor
- Teilt die obere Schädelhöhle, sodass jede Hemisphäre in einem eigenen
Raum Halt findet
- Formt vordere (Großhirn) und hintere (Kleinhirn) Schädelgrube
- Durch Durataschen sind manche Gebilde vom übrigen Innenraum
abgekapselt
- In die beiden Blätter der Dura sind die großen venösen Blutleiter (sinus
durae matris) eingebettet  Sinus (gefüllt mit venösem Blut)
- Sinus: keine muskuläre Struktur  keine Gefäße!
Weiche Hirnhaut (Leptomeninx) = Arachnoidea (2) & Pia mater (3)
Dazwischen: Subarachnoidalraum mit Liquor
Arachnoidea (Spinngewebshaut)
- Liegt der Innenfläche der Dura dicht an & ist von ihre nur durch einen kapillären Spalt getrennt
- Umschließt den liquorhaltigen Subarachnoidalraum
- Mit Pia mater durch Trabekel & Septen verbunden, die ein dichtes Maschenwerk bilden  System
kommunizierender Kammern
- In die großen Blutleiter schieben sich Wucherungen der Arachnoidea (granula meningea, 15); Dura, die
sie noch umschließt, ist membranartig verdünnt
- Arachnoidalzotten am häufigsten in der Umgebung des Sinus sagittalis superior (16) & an den lacunae
laterales (17), seltener an Austrittsstellen der Spinalnerven
- Im Bereich der Zotten tritt überschüssiger Liquor ins venöse Blut über
Pia mater
- Gefäßführende Hirnhaut
- Grenzt direkt an die Hirnsubstanz
- Bildet die mesodermale Seite der Pia-Glia-Grenze
- Von ihr gehen die Gefäße in die Hirnsubstanz ab
& werden von ihr noch ein Stück in die Tiefe
begleitet (Piatrichter)
Ventrikelsystem
- Ventrikelsystem bildet den inneren Liquorraum des ZNS
- ZNS ist allseitig von Liquor cerebrospinalis umgeben
- Füllt auch die inneren Hohlräume des Gehirns (Ventrikel)
24
-
-
-
-
Innere Liquorräume: 1.-4. Ventrikel
Äußere Liquorräume: Subarachnoidalraum (zwischen Arachnoidea & Pia mater)
Die beiden Liquorräume kommunizieren im Bereich des 4. Ventrikels miteinander
Innere Liquorräume
- 4 Ventrikel: 2 Seitenventrikel (Endhirnhemisphären) , 3. (Zwischenhirn) & 4. Ventrikel (Rautenhirn: Pons
& Medulla oblongata)
- Seitenventrikel  Foramen interventriculare (Monroi; bilateral auf jeder Seite des Thalamus)  3.
Ventrikel  Aquaeductus cerebri/mesencephali (Sylvii)  4. Ventrikel  Recessus lateralis 
Zentralkanal
- Seitenventrikel: Halbkreis mit kaudalem Sporn; von oben vorne nach unten vorne: cornu frontale, pars
centralis, cornu occipitale, cornu temporale
- 3. Ventrikel: Seitenwand bildet Thalamus mit adhaesio interthalamica (Loch) & Hypothalamus
- 4. Ventrikel: bildet über Rautengrube zeltförmigen Raum zwischen Kleinhirn & Medulla; entsendet nach
beiden Seiten einen langen Recessus lateralis
Äußere Liquorräume
- Liegt zwischen den beiden Blättern der weichen Hirnhaut
- Nach innen von Pia mater, nach außen von Arachnoidea begrenzt  Subarachnoidalraum
- Über Konvexität der Hemisphären schmal
- Erweitert sich nur an der Hirnbasis in einigen Bezirken zu Zisternen (Hohlräume mit Liquor)
- Im Bereich tiefer Einsenkungen entstehen größere mit Liquor gefüllte Räume (cisternae
subarachnoideales)
Liquorzirkulation
- Liquor wird vom plexus choroideus gebildet
- Fließt von Seitenventrikeln in 3. Ventrikel, von dort durch Aquädukt in 4. Ventrikel
- Tritt aus 4. Ventrikel durch die mediane & seitlichen Aperturen in äußeren Liquorraum über
- Ableitung des Liquors in die venöse Blutbahn geschieht z.T. in den Arachnoidalzotten, die sich in die
venösen Sinus bzw. in die lacunae laterales vorstülpen, z.T. an Abgängen der Spinalnerven
Zirkumventrikuläre Organe
- Liegen an Engstellen des Ventrikelsystems
- Starke Vaskularisation (Gefäße)
- Vermutungen über ihre Bedeutung für die Regulation von Liquordruck & -zusammensetzung
- Vermutungen über Beziehungen zum neuroendokrinen System des Hypothalamus
- Zählen zu neurohämalen Zonen (BBB nicht vorhanden  Substanzen aus Blut in Nervengewebe &
umgekehrt)
- Einige Teil des neuroendokrinen Systems, andere Triggerzonen bei Regulation d. Wasserhaushalts
- meisten sind unpaar, liegen in der Mediansagittalebene,
- werden an ihrer Außenseite vom Subarachnoidalraum und an ihrer Innenseite vom Ventrikelsystem
begrenzt
- 7 Organe:
- Eminentia mediana
- mit dem Neurallappen der Hypophyse Bereich der
Neurosekretion
- Hormone direkt ins Blut
- Organum vasculosum laminae terminalis
- Bildet rostralen Abschluss des 3. Ventrikels
(zwischen Commissura anterior & Chiasma)
- Enthält Peptide (Somatostatin, Luliberin), die an das
Blut abgegeben werden
- Subfornikalorgan
- Liegt im Dach des III. Ventrikels
- Spielt eine Rolle bei der Kontrolle des Flüssigkeitshaushalts
- Plexus choroideus
- Kapillargeflechte
- ragen in Ventrikel hinein
- produziert ständig Liquor  BBB durchlässig, damit Liquor ins ZNS kommt
25
-
-
Corpus pineale
- Lichtempfindlichkeit
Subkommissuralorgan
- besitzt im Gegensatz zu den anderen Strukturen eine BBB
- spielt eine Rolle bei der Entstehung des Achsenskeletts & des RM in der Ontogenese
- bei Erwachsenen stark reduziert
- Funktion nicht bekannt
Area postrema
- Am Boden der Rautengrube
- Enthält Neurone, die Noradrenalin, Dopamin und Enkephalin bilden
- Triggerzone für den Brechreflex
- An Regulation des Ess- &
Trinkverhaltens beteiligt
Blutgefäße
- Arterie: vom Herzen weg, sauerstoffreich
- Vene: zum Herzen hin, sauerstoffarm
- 4 große, zuführende Gefäße zum Gehirn (paarig):
- A. carotis interna (1)
- A. vertebralis (8)
Arteria carotis interna (1)
- Tritt durch Dura
- Subarachnoidal gibt sie u.a. ab:
- A. communicans posterior (16)
- A. choroidea anterior (2)
- Danach teilt sie sich in ihre beiden großen Endäste:
- A. cerebri anterior (4)
- A. cerebri media (7)
-
A. choroidea anterior (2)
Zieht entlang dem tractus opticus bis zum plexus
choroideus (3) im Unterhorn des Seitenventrikels
versorgt tractus opticus, temporales Knie der
Sehstrahlung, Hippokampus, Amygdala, Nucleus
caudatus
-
A. cerebri anterior (4)
Verläuft an medialer Fläche der Hemisphäre über dem Balken
Die beiden Aa. Cerebri anteriores werden durch die A. communicans anterior (5) verbunden
Kurz nach Abzweigung der A. communicans geht die rückläufige A. centralis longa/recurrens ab  tritt in
Hirnsubstanz ein
-
A. cerebri media (7)
Zieht seitwärts zum sulcus lateralis
Gibt 8-10 Rami striati ab, die in die Hirnsubstanz eintreten
Versorgen capsula interna & Umgebung
Viel Druck  häufigster Ort für Hirnblutungen (Gefäße platzen)
Arteria vertebralis (8)
- Treten durch Foramen magnum in Schädelhöhle ein
- Vereinigen sich am Oberrand der Medulla oblongata zur unpaaren A. basilaris (9)
- Gibt A. cerebelli inferior posterior (11) ab  versorgt Unterfläche des Kleinhirns & Plexus choroideus d. 4.
Ventrikels
-
A. basilaris (9)
26
-
Steigt an Ventralfläche der Pons aufwärts
gibt A. cerebelli inferior anterior (12) ab  versorgt Kleinhirnunterfläche & seitlichen Teil von Medulla & Pons
Gibt A. cerebelli superior (15) ab  versorgt Dorsalfläche des Kleinhirns
gabelt sich an ihrem Oberrand in paarige A. cerebri posterior (10)
Circulus arteriosus cerebri
- Aa. communicantes posteriores (16) verbinden zu beiden Seiten die Aa. cerebri posteriores
(10) mit den Aa. carotides internae (1)
-  Blutstrom der Vertebralarterien kann mit dem der Karotiden kommunizieren
(Anastomosensystem)
- Aa. cerebri anteriores sind wiederum durch die A. communicans anterior miteinander verbunden
-  geschlossener arterieller Ring an der Hirnbasis
- Jedoch sind Anastomosen so dünn, dass kein nennenswerter Blutaustausch stattfindet (anatomisch gegeben,
aber funktionell nicht ausreichend)
Versorgungsgebiete:
- A. carotis interna
- Hirnabschnitte, die vor einer gedachten Linie durch den Sulcus parietooccipitalis & die Epiphyse liegen
- größter Teil des LF & LP
- Pol des LT
- Teile des Diencephalons
-
A. cerebri anterior (I)
zieht zur Fissura longitudinalis
größter Teil des frontalen & parietalen Cortex
mediale Hemisphärenwände
medialer basaler Teil des LF
Riechhirn
Chiasma opticum
Corpus striatum (Nucleus caudatus, Putamen)
Teile der capsula interna
Teile des Corpus callosum
-
A. cerebri media (II):
zieht zur Fissura lateralis
stärkster Ast der A. carotis interna
Teile der lateralen Hemisphärenflächen des LF, LP & LT
Inselrinde
Globus pallidus
Corpus striatum
Teile des Thalamus
Teile des Capsula interna
Capsula externa
Großer Teil der Zentralregion
Temporalpol
Weiße Substanz bis zum Seitenventrikel
Mittlerer Teil der Sehstrahlung
-
A. cerebri posterior (III):
basaler Teil des LT
LO mit Sehrinde (Area striata)
Teile des Thalamus
Vierhügelplatte
Corpus callosum (Balken)
27
-
A. vertebrales
kaudale Teile des Hirnstamms (Medulla oblongata, Pons)
basale Teile des Kleinhirns
-
A. basilaris
dorsale Teile des Kleinhirns
Mesencephalon
basale Teile des LT
LO
Unterscheidung Venen & Sinus
- Venen: muskulärer Schlauch
- Sinus: festes Kanalsystem  weiten & verengen sich nicht
- Sinus-Venen-Thrombose: Risikofaktoren: Pille & Rauchen
Blut-Hirn-Schranke (BBB)
- Selektive Barriere zwischen ZNS & Blutkreislauf (Kapillarendothel), die Transport von Molekülen aus Blut in
Nervengewebe (ZNS) kontrolliert
- spezieller Aufbau der cerebralen Blutgefäße (Hirnkapillaren) bestehend aus 3 Schichten:
- 1) Endothelzellen der Kapillaren (Zellen der Blutgefäßwände)
- über tight junctions (dichte Interzellularverbindungen) miteinander verbunden
- keine Fensterung der Kapillarenwände
- vollständige Sperre, da alles durch die gesamte Endothelzelle diffundieren muss
- Filterschicht: verhindert parazellulären Stofftransport (Transport durch Fenster)
- 2) Basalmembran (geschlossen)
- Abdichtung des Hirngewebes (ektodermales Gewebe des ZNS) vom angrenzenden mesodermalen
Gewebe (Blutgefäße)
- 3) Astrozytenüberzug (Fortsätze von Astrozyten = Astroglia)
- sternförmige Zellen, Stützzellen, keine Neurone, Typ von Gliazelle
- bilden Grenzmembranen zur Gehirnoberfläche und zu Blutgefäßen
- Abdichtung des ektodermalen Hirngewebes vom mesodermalen Gewebe (Blutgefäße)
- Schutz vor meisten im Blut gelösten Molekülen (z.B. Proteinen, Toxinen, Drogen, Krankheitserregern)
- Stabilisiert inneres Milieu des Nervengewebes  Homöostase
- Sauerstoff kann frei übertreten; Glukose (wichtig für Energiestoffwechsel der Nervenzellen) wird über
spezifisches Transportsystem eingeschleust
7. Vorlesung: Visuelles System
Allgemeines:
- Retina (Netzhaut): peripherer Hirnabschnitt
- Unterschiedliche Struktur der Stäbchen- & Zapfenzellen ist anatomische Basis funktioneller Spezialisierung
- Umwandlung eines optischen in ein elektrochemisches Signal findet in Rezeptorzellen statt
- Visuelle Informationsverarbeitung beginnt in der Retina
- Verschiedene Ganglienzelltypen gewährleisten weitere funktionelle Spezialisationen (magnozelluläres &
parvozelluläres System)
- Verbindung zwischen Auge & Gehirn wird durch Nervus opticus, Chiasma opticum & Tractus opticus hergestellt
- Zentrales visuelles System: 5 Subsysteme
- Retino-genikulo-kortikales System: vermittelt bewussten Seheindruck
- Retino-tektales System: vermittelt unbewusste Augen- & Kopfbewegungen zur Fixierung bewegter Objekte
- Retino-prätektales System: vermittelt Pupillen- & Akkommodationsreflexe
- Retino-hypothalamisches System: steuert zirkadine Rhythmik
- Akzessorisches optisches System:
- Struktur & Funktion des primären visuellen Cortex sind modulär organisiert
28
-
Form-, Bewegungs- & Farbwahrnehmungen werden durch spezialisierte Regionen im extrastriatären visuellen
Cortex ermöglicht
Entwicklung des Auges:
- Retina entsteht aus einer lateralen Ausstülpung (Augenblase) des
Zwischenhirns
- Pigmentzellen entstehen aus dem äußeren Blatt des
Augenbechers
- Rezeptor- & Nervenzellen der Retina entstehen aus dem inneren
Blatt des Augenbechers
- Ektoderm  Cornea
- Mesenchym  Gefäße
- Linse: Spezialisierung von Haut; keine Blutgefäße
Adultes Auge
- Ganz außen: Cornea
- Zwischen vorderer & hinterer Augenkammer liegt Pupille
- Bei Druck  grüner Star
- Zwischen hinterer Kammer & Pupille: Wasserzirkulation
- Pupille: M. dilatator pupillae & M. constrictor pupillae (vorne)
- Jeweils seitlich neben Muskeln: Iris
- Hinter hinterer Augenkammer liegt Linse
- Linse: Abrundung  Annäherung an Brennpunkt  Scharfstellung
- Linse ist über Zonulafasern mit Corpus ciliare (beinhaltet M. ciliaris)
verbunden
- Conjunctiva umgibt Auge
- Hinter Linse liegt Glaskörper (galertartige Masse)
- Von außen nach innen: Sklera, Choroidea, Pigmentepithelschicht
der Retina, Stratum nervosum (mit Rezeptor- & Ganglienzellen)
- Fovea centralis: Punkt des schärfsten Sehens
- Discus nervi optici: Austrittsstelle des N. opticus  blinder Fleck
(keine Rezeptorzellen)
Aufbau der Retina
- Visuelle Informationsverarbeitung beginnt in der Retina
- besteht aus 3 hintereinander geschalteten Neuronen sowie Amakrinen & Horizontalzellen
- Licht geht zunächst durch gesamte neuronale Schicht, trifft dann auf:
- Pigmentschicht
- Photorezeptoren (Stäbchen bzw. Zapfen)  1. Neuron
- Interneurone (Bipolar-, Horizontal- & Amakrinzellen)  2. Neuron
- Ganglienzellen (Magnozellulär bzw. Parvozellulär)  3. Neuron
- Von den Ganglienzellen aus verlässt Signal das Auge über Nervus opticus (Sehnerv)
Unterschiede zwischen Stäbchen- & Zapfenzellen
- Rezeptorzellen: starke Oberflächenerweiterung durch „Auffaltung“
Stäbchenzellen
In Retinaperipherie konzentriert
Hohe Lichtempfindlichkeit
 Dämmerungssehen
Langsame Reizantwort
 keine Richtungsselektivität
Hohe Konvergenz der nachfolgenden
synaptischen Verschaltung
 Geringe Sehschärfe
Zapfenzellen
In Fovea centralis konzentriert
Geringe Lichtempfindlichkeit
 Sehen bei hoher Lichtintensität
Schnelle Reizantwort
 Richtungsselektivität
Geringe Konvergenz der nachfolgenden
synaptischen Verschaltung
 Hohe Sehschärfe
29
Achromatisches Sehen (schwarz/weiß)
Farbsehen
Farb- & Helligkeitswahrnehmung
- Umwandlung eines optischen in ein elektrochemisches Signal findet in Rezeptorzellen statt
- Licht hyperpolarisiert die retinalen Rezeptorzellen & hemmt die Freisetzung des Transmitters Glutamat
- Dunkelheit führt zur Depolarisation
-  Signale werden durch Inhibition übertragen
- Laterale Inhibition als Kontrastverstärkung (durch Horizontal- & Amakrinzellen)
- 2 Ganglienzellklassen als Ursprung zweier Systeme:
- Magnozelluläres M-System: große rezeptive Felder  Bewegung (unscharf), grobe Auflösung
- Parvozellulläres P-System: kleine rezeptive Felder  Form & Farbe, feine Auflösung
- Basis der Unterscheidung:
- Unterschiedliche Größen des Dendritenbaumes & der axonalen Endverzweigung
- damit assoziierte unterschiedliche funktionelle Merkmale
- Wahrnehmung der Farbe eines Objektes abhängig von Wellenlängen des Lichts, die ins Auge reflektiert werden:
- Objekte absorbieren verschiedene Wellenlängen des Lichts in unterschiedlichem Ausmaß & reflektieren den
Rest
- Mischung der Wellenlängen die Gegenstände reflektieren ermöglichen dem Menschen die Wahrnehmung
von Farben
Die 2 Farbtheorien
- Trichromatische Theorie (Dreifarbentheorie) nach Young & Helmholtz
- Beobachtungen:
- Aus den 3 Primärfarben (rot, grün und blau) kann man alle Farbtöne mischen
- Jede sichtbare Farbe kann durch Zusammenmischung von Licht dreier verschiedener Wellenlängen erzeugt
werden
- Folgerung: es gibt 3 verschiedene Arten von Zapfen in der Netzhaut, die jeweils eine unterschiedliche
spektrale Sensitivität haben
- Kodierung der Farbe: unterschiedliche Aktivierung und gemeinsame Verrechnung der Erregung der 3
Farbsysteme  Verhältnis der Aktivität der 3 Farbsysteme bestimmt welche Farbe wir sehen
- 3 Farben (rot, grün, blau) genügen, durch additive Mischung alle anderen Farbtöne zu erzeugen
- Verrechnung der Erregungen aus den 3 verschiedenen Zapfentypen (gilt auf Zapfenebene)
-
Gegenfarbentheorie nach Hering
- Komplementärfarben können nicht gleichzeitig existieren (es gibt kein rötliches Grün)
- Intensiver Reiz einer Farbe (z.B. Rot) führt zu einem Nachbild der Komplementärfarbe (z.B. Grün)
- Komplementärfarben sind Farben, die Weiß oder Grau produzieren, wenn sie im gleichen Verhältnis
produziert werden
- Existenz von 4 Urfarben: Rot, Gelb, Grün & Blau
- Es gibt antagonistische Hemm- und Erregungsprozesse
- Komplementärfarben verhalten sich antagonistisch
- 2 verschiedene Klassen von Zellen zur Farbkodierung (Rot/Grün, Blau/Gelb) & 1 Klasse zur
Helligkeitskodierung (Schwarz/Weiß)  jede der 3 Klassen kodiert 2 komplementäre Farbwahrnehmungen
- Vorgang: Signalisierung der Farbe einer Klasse farbkodierender Zellen (z. B. Rot) über die Veränderung der
Aktivität in die eine Richtung (z. B. Hyperpolarisation = Erhöhung des Membranpotentials)  Signalisierung
ihrer Komplementärfarbe (z. B. Grün) über die Veränderung der Aktivität in die andere Richtung (z.B.
Hypopolarisation = Erniedrigung des Membranpotentials - Erregung baut sich schneller auf)
- Gilt auf allen anderen Ebenen der Sehbahn
- 3 jeweils komplementäre Farbpaare: Rot/grün, blau/gelb, schwarz/weiß
- Zellen werden durch eine Farbe erregt & durch ihr Komplement gehemmt
-
Fazit zu beiden Theorien:
Auf Ebene der Zapfen greift die trichromatische Theorie
30
-
-
Nachweis von 3 Zapfentypen mit unterschiedlicher spektraler Sensitivität in der Netzhaut mit
mikrospektrophotometrischen Methoden (Verfahren zur Messung des Absorptionsspektrums von
Photopigmenten in einer Zelle)
Einige Zapfen sind am Empfindlichsten gegenüber kurzen, einige gegenüber mittleren und einige gegenüber
langen Wellenlängen
Auf allen nachfolgenden Ebenen des retina-geniculo-striären Systems greift die Gegenfarbentheorie
An den unmittelbar nachgeschalteten Neuronen der Netzhaut und auf späteren Stationen der Sehbahn besteht
eine komplementäre Verarbeitung der Farbkodierung:
Es gibt Zellen, die in eine Richtung (z.B. Erhöhung der Feuerrate) auf eine Farbe und in der anderen Richtung (z.B.
Abnahme der Feuerrate) auf ihre Komplementärfarbe reagieren
Bsp.: Man schaut länger auf eine grüne Fläche, der Farbstoff in den grünen Zapfen zerfällt nach und nach, so dass
sie nach einiger Zeit nicht mehr erregbar sind (Hyperpolarisation), stattdessen wird die Hemmung der
nachgeschalteten Neuronen, die verantwortlich sind für die der Komplementärfarbe Rot aufgehoben, d. h. man
sieht ein rotes Nachbild
Neuronale Bahnen des visuellen Systems
- nasale Informationen kreuzen (kontralaterale Verschaltung) im Chiasma opticum, laterale kreuzen nicht
(ipsilaterale Verschaltung)
- Nach Chiasma opticum:
- Rechts Gesichtsfeld ist in linker Gehirnhälfte verschaltet
- Linkes Gesichtsfeld ist in rechter Gehirnhälfte verschaltet
- retinotope Verschaltung (von Retina bis in Cortex: Abbildung findet sich an jeder „Station“ entsprechend seinem
Ort auf Retina)
- Retina  N. opticus  Chiasma opticum  Tractus opticus  Corpus geniculatum laterale (CGL; 6 Schichten; liegt
am Thalamus)  primärer visueller Cortex
5 Subsysteme des zentralen visuellen Systems
- Zentrales visuelles System besteht aus unabhängigen Bahnsystemen mit unterschiedlichen Funktionen
- 1) Retino-genikulo-kortikales System
- Retina  N. opticus  Chiasma opticum  Tractus opticus  CGL (Umschaltung auf 4. Neuron) 
Sehstrahlung (Radiatio optica)  Sehrinde (LO)
- Vermittelt bewussten Seheindruck
- Klinik: kompletter Ausfall Area 17 (primärer visueller Cortex): keine Bewusstwerdung visueller Erregung
- Blind-sight-Effekt: Lokalisation v. Lichtblitzen möglich trotz kompletten Ausfalls bewussten Sehens
- 2) Retino-tektales System
- Retina  Tectum (Hirnstamm)
- Zentrum der Bewegungsinformation
- Vermittelt unbewusste Augen- & Kopfbewegungen zur Fixierung bewegter Objekte
- Verschaltung optischer Reflexe
- Unbewusste Augen(schutz)- und Kopfbewegungen
- Sakkaden (schnelle, ruckartige Rückbewegungen der Augäpfel nach einer Augenbewegung, bei der ein
Gegenstand fixiert wird, z.B. Lesen)
- Afferenzen: visuell (Sehrinde), somatosensorisch (Rückenmark), akustisch (colliculi inferiores)
- Efferenzen: okulomotorische Hirnnervenkerne, formatio reticularis (Mesencephalon), Rückenmark
- Colliculus superior erhält visuelle, somatosensorische & akustische Info, diese werden für die reflexartige
Steuerung von Augen- & Kopfbewegungen benutzt
- hohe Konvergenz der Info bewirkt geringe Ortsauflösung in Ganglienzelle, aber Registration, dass
benachbarte Rezeptorzellen von Lichtreiz gereizt  Ganglienzellen registrieren Bewegung
- 3) Retino-prätektales System
- Area praetectalis zwischen Coliculus superior und Thalamus
- Vermittelt Pupillen- & Akkommodationsreflexe
- Axone ziehen zum Nucleus Edinger-Westphal (parasympathisches Kerngebiet des 3. Hirnnervs)
- Pupillenreflexe
- Parasympathisch: Verengung der Pupillen (Kontraktion des M. sphincter pupillae)
- Sympathisch: Erweiterung der Pupillen (Dilatation des M. sphincter pupillae)
- Akkommodationsreflex
31
-
-
- Kontraktion des M. ciliaris  Abrundung der Linse  nahe Gegenstände scharf
- Entspannung des M. ciliaris  Abflachung der Linse  ferne Gegenstände scharf
4) Retino-hypothalamisches System
- Retina  Hypothalamus
- Steuert zirkadine Rhythmik (siehe Bild)
- Retino-hypothalamische Projektionen synchronisieren den
lichtabhängigen, zirkadianen Rhythmus neuroendokriner Systeme
- Nucleus suprachiasmaticus  zahlreiche Gebiete des Hypothalamus 
Epiphyse  Dort lichtabhängige & damit tageszeitabhänigige
Freisetzung von Melatonin, welches wieder auf Nucleus
suprachiasmaticus wirkt
- Retina liefert Info über Hell-Dunkel-Phasen
5) Akzessorisches optisches System
- Steuert optokinetischen Nystagmus (natürlicher Bewegungsreflex der Augen
- Retina  Kerngebieten des Tegmentum
- Eigenbewegungen des Körpers werden relativ zu einem unbewegten Gesichtsfeld registriert
- Tritt auf, wenn sich Wahrnehmungsobjekte relativ zur Netzhaut kontinuierlich bewegen (z.B. Blick aus
fahrendem Zug)
- Zweck: Bild konstant auf Retina halten
- Bewegungen des betrachteten Objekts, des Auges, des Kopfes & des gesamten Körpers  Bewegungen des
Lichtreizes auf der Netzhaut
- Bewegt sich das Bild zu stark, kann es ohne Nystagmus nicht mehr scharf wahrgenommen werden
- Besteht aus 2 Phasen:
- 1) langsamen Augenfolgebewegung, bei der das sich relativ zur Netzhaut bewegende Objekt mit einer
Folgebewegung betrachtet wird
- 2) wenn das Objekt aus dem Gesichtsfeld verschwindet, bringt eine schnelle Sakkade die Blicklinien
entgegen der retinalen Bildverschiebung wieder in die Ausgangslage zurück; das Auge sucht einen neuen
Fixationspunkt
- Bsp.: Augen halten Fixationspunkt so lange wie möglich fest, langsame Augefolgebewegung entgegen der
Fahrtrichtung, sobald fixierter Punkt zu verschwinden droht, sucht sich Auge in Fahrtrichtung durch Sakkade
neuen Fixationspunkt, bei der die Umwelt mit einer glatten Folgebewegung betrachtet wird, deren
Geschwindigkeit in etwa derjenigen des Reizes entspricht
Sehrinde
- Primäre Sehrinde (Area 17 / V1 / Area striata)
- Bewusstwerdung visueller Impulse; keine Interpretation
- Retinotopie
- Sekundäre Sehrinde (Area 18 & 19 / V2-5)
- Hochspezialisiert; Integration, erkennendes Zuordnen
- Weitergabe der Information an andere Kortexareale
Augendominanzsäulen
- sind iterativ angeordnet
-  Neuronengruppen, die dem linken Auge zugeordnet sind, wechseln sich ständig mit Gebieten ab, die dem
rechten Auge zugeordnet sind
-  rechtes Gesichtfeld wird linkshirnig abgebildet
- Ipsilateral & kontralateral abwechselns  homogener Seheindruck
Funktionen des Auges & der Netzhaut
- 1) Auslösung von schnellen Augenbewegungen (Sakkaden), wenn Info über Colliculus superior läuft
(extrastriäteres Sehssystem)
- retino-tektales System vermittelt unbewusste Augen- & Kopfbewegungen zur Fixierung bewegter Objekte.
Bewegungsinformationen spielen eine dominierende Rolle. Visuelle, somatosensorische & akustische Info, die der
Colliculus superior erhält, werden für die reflexartige Steuerung von Augen- & Kopfbewegungen genutzt
32
-
2) Mitsteuerung des Optokinetischen Nystagmus u. a. über akzessorisches optisches System (weitere Rolle spielen
u.a. Vestibulariskerne)
3) Steuerung der zirkadianen Rhythmik über das retino-hypothalamische System
4) Steuerung des zirkadinen Rhythmus (hormonelle Steuerung)
Durch 3) und 4) Auswirkung auf Stimmung und Aktivität über Hormone wie Melatonin, Dopamin (z.B.
Winterdepression)
Korrelationen zwischen Auftreten depressiver Verstimmungen und Psychosen und gestörteter zirkadiander
Rhythmik wurden beschrieben
Blinde Areale auf Netzhaut
- Blinder Fleck
- Durchtrittsstelle des Sehnnervs (Axone der Ganglienzellen)  Keine Stäbchen & keine Zapfen
- Wird durch benachbarte Photorezeptoren (Wahrnehmungsergänzung), Augenbewegung & jeweils anderes
Auge kompensiert
-  man nimmt den „blinden Fleck“ nicht wahr (lediglich bei Fixierung eines Punktes)
- Macula lutea mit Fovea centralis
- Stelle des schärfsten Sehens
- lediglich Zapfen, keine Stäbchen
- Zapfen haben geringe Lichtempfindlichkeit  benötigen einen relativ hohen Grad an Lichtintensität, damit
der Farbstoff zerfällt und das Sehen möglich wird
- In der Dämmerung ist an dieser Stelle kein Sehen möglich
- Klinisch: Wenn nur Zapfen vorhanden/funktionsfähig  Nachtblindheit (bei genügend Licht können Zapfen
Schwarz-Weiß-Sehen, bei zu geringen Licht wird die Schwelle nicht überschritten)
- Peripherie der Netzhaut
- zunehmend Stäbchen vorhanden (nasale Hemiretina: größte Ansammlung), sehr wenig Zapfen
- Je weiter von Stelle des schärfsten Sehens entfernt, desto weniger Stäbchen (keine Zapfen?)  nur SchwarzWeiß-Sehen möglich
- Ab bestimmtem Punkt keine Photorezeptoren mehr vorhanden  kein Sehen möglich
Arten von Augenbewegungen
- 1) Sakkade: Schnelle ruckartige Augenbewegung z.B. beim Lesen von Texten, dienen der Orientierung
- 2) Tremor: hochfrequentes Augenzittern, idR ohne Einfluss auf die Wahrnehmung
- 3) Gleitende Augenbewegungen: Augenfolgebewegung, Nystagmus
- Optokinetischer Nystagmus (Bsp: Zugfahren)
- Vestibulärer Nystagmus (Bsp: Rotation Drehstuhl)
- 4) Vergenzbewegungen: Verstellung der Augachsen zueinander bei Änderung der Entfernung des Objekts
- Divergenz: Finger entfernt sich von Nasenspitze
- Konvergenz: Finger kommt auf Nasenspitze zu (schielen)
- 5) Drift: langsame Gleitbewegung
Augapfelbewegungen
- Augenmuskelnerven  Hirnnerven 3, 4 & 6 (N. oculomotorius, N. trochlearis, N. abducens)
- Mögliche Bewegungen des Augapfels um 3 Achsen:
- vertikale Achse: Adduktion = nasalwärts; Abduktion = temporalwärts
- horizontale Achse: Hebung, Senkung
- sagitale Achse: Innenrotation, Außenrotation
-
2) M. rectus superior (N. oculomotorius)
3) M. rectus inferior (N. oculomotorius)
4) M. rectus medialis (N. oculomotorius)
5) M. rectus lateralis (N. abducens!)
6) M. obliquus superior (N. trochlearis!)
8) M. obliquus inferior (N. oculomotorius)
-
N. oculomotorius (3. Hirnnerv)
33
-
Nucl. N. oculomotorii  somatomotorische Fasern
Kern liegt im Mesencephalon unter dem Aquädukt in Höhe der Colliculi superiores
Versorgt die Muskeln :
M. rectus inferior  Augapfel senken, leichte Adduktion, leichte Außenrotation
M. rectus superior  Augapfel heben, leichte Adduktion, leichte Innenrotation
M. obliquus inferior  Außenrotation, senken, Abduktion
M. obliquus superior  Innenrotation, heben, Adduktion (Nervus trochlearis!)
M. rectus medialis  reine Adduktion
M. rectus lateralis  reine Abduktion (Nervus abducens!)
-
2) M. rectus superior (hebt Bulbus; leichte Adduktion + Innenrotation)
3) M. rectus inferior (senkt Bulbus; leichte Adduktion + Außenrotation)
4) M. rectus medialis (Adduktion)
5) M. rectus lateralis (Abduktion)
6) M. obliquus superior (rotiert obere Bulbushälfte nasalwärts, senkt &
abduziert
8) M. obliquus inferior (rotiert obere Bulbushälfte temporalwärts, hebt &
abduziert)
-
-
N. trochlearis (4. Hirnnerv)
Somatomotorisch
Kern liegt unter Aquädukt in Höhe der Colliculi inferiores, verlässt als einziger
Hirnnerv dorsal den Hirnstamm
versorgt den M. obliquus superior  Innenrotation, Abduktion, senken!(Adduktion, heben)!
N. abducens (6. Hirnnerv)
- Nucl. N. abducentis liegt auf Höhe der Pons im Tegmentum
(somatomotorisch)
- versorgt den M. rectus lateralis  reine Abduktion
-
Die parasympathischen, visceromotorischen Fasern entspringen dem
Nucleus Edinger Westphal, einem kleinzelligen Kern etwas weiter dorsal
(gemäß der Längszonenaufteilung)  M. ciliaris, Ringmuskel der Linse, M.
sphinkter pupillae (Weite der Pupille)
8. Vorlesung: Gehör, Geruch, Geschmack, Gleichgewicht
Akustisches System
-
-
Das Innenohr ist ein Abkömmling der Ohrplakode
Der Ductus cochlearis enthält das Corti-Organ mit den Rezeptorzellen
(innere & äußere Haarzellen)
Die Struktur des Corti-Organs ermöglicht die Frequenzanalyse & ist
die Grundlage der Tonotopie
Primäre Neurone der Hörbahn projizieren unter Beibehaltung der
tonotopen Ordnung in den Hirnstamm
In den Nuclei cochleares beginnt der lemniscus lateralis (Tectum)
Trapezkörper & obere Olive bestimmen den weiteren Weg &
ermöglichen u.a. das Richtungshören
Lemniscus lateralis endet im colliculus caudalis/inferior
Über das brachium colliculi caudalis (Verbindung zwischen Tectum & Thalamus)
wird das Corpus geniculatum mediale als akustisches Zentrum im Metathalamus
erreicht
Area 41 des Isokortex = primäres kortikales Areal der Hörbahn
Aufbau:
34
-
Im Mittelohr wird der Schalldruck 20-fach verstärkt
Schall bis Trommelfell  Gehörknöchelchen  Vibration bis zum ovalen Zentrum  im Innenohr: Vibrationen
werden auf Flüssigkeit (Lymphe) übertragen
Die Schwingungen des 85 qmm großen Trommelfells werden auf das nur 3,5 qmm große Ovale Fenster
konzentriert übertragen
Zudem verstärkt die Hebelwirkung die Kraft der Gehörknöchelchen
Ihre kurzen & kräftigen Stöße erzeugen in der Ohrlymphe Wellen
Diese durchlaufen den Vorhofgang & den Paukengang
Am Ende des Paukengangs schwingen sie im runden Fenster aus
Die Schwingungen der Ohrlymphe übertragen sich auf die elastische Grundmembran
Innenohr: 3 verschiedene Räume (2 miteinander verbundene Räume mit Perilymphe, 1 Raum mit Endolymphe)
Äußere Haarzellen besitzen kontraktile Eigenschaften
Schwingung der Endolymphe wird verstärkt
Innere Haarzellen werden erregt (liegen weiter hinten; Neurone führen ins Gehirn)
Äußere Haarzellen beeinflussen Schallempfindlichkeit der inneren Haarzellen
Akustisches System: Tonotopie
- Wanderwelle: Wie unterscheidet das Innenohr zwischen einzelnen Frequenzen?
- Schallwelle läuft von der Schneckenbasis zur Schneckenspitze & zeigt an einer ganz
bestimmten Stelle der Basilarmembran eine maximale Amplitude
- Die Lage dieser Stelle auf der Membran hängt von der Frequenz ab (Tonotopie)
- Die Ursache dafür ist v.a. die Beschaffenheit der Basilarmembran:
- Schneckenbasis (relativ dick & steif)  hohe Frequenzen
- Schneckenspitze (dünner & schlaffer)  niedrige Frequenzen
Basilarmembran
- Wanderwelle: deutliches Schwingungsmaximum an einer definierten Stelle
- Endolymphschlauch mit der Basilarmembran bildet diese Welle ab
Cochlea, Corti-Organ und äußere Haarzellen
- Cochlea (Schnecke): von Basis bis Spitze (Apex mit Helicotrema)
- „oben“: Scala vestibuli
- „unten“: Scala tympani
- Dazwischen: Basilarmembran, Corti-Organ, Tektorialmembran oben auf
- Schwingungen werden über Perilymphe übertragen  laufen Scala vestibuli hinauf & Scala tympani hinab
- Flüssigkeitsbewegung  Schwingungen der Basilarmembran (Wanderwellen)
- Ort der maximalen Auslenkung der Basilarmembren (= Ort der Erregung des rezeptorischen Corti-Organs) hängt
von Frequenz der Wanderwelle ab bzw. des stimulierenden Tons ab:
- Hohe Frequenzen  maximale Auslenkung der Basilarmembran in basalen Windungen (Membran schmal)
- Mittlere Frequenzen  maximale Auslenkung der Basilarmembran in Mitte der Cochlea
- Tiefe Frequenzen  maximale Auslenkung der Basilarmembran in obersten Windungen (Membran breit)
-  unterschiedliche Frequenzen werden in verschiedenen Cochlea-Abschnitten registriert
-  Grundlage für tonotopische Gliederung des akustischen Systems
- Corti-Organ: Schall wird in chemisches Signal umgewandelt
- Corti-Organ: Sinneszellen (innere & äußere Haarzellen) & verschiedene Stützzellen
- Innere Haarzellen: bilden nur 1 Reihe
- Äußere Haarzellen: bilden zwischen 3 (Schneckenbasis) & 5 (Schneckenspitze) Reihen bilden
- Stereocilien an Haarzellen werden durch Flüsigkeitsstrom ausgelenkt  Basilarmembran wird
ausgelenkt
- Über Haarzellen liegt Tektorialmembran
- Haarzellen vereinigen sich in Spiralganglien, die wiederum der Ursprung des Hörnervs sind
35
Hörbahn
- 1. Neuron: Nervus vestibulocochlearis (8. Hirnnerv)
- 2. Neuron: Ncll. cochleares (Hirnstamm)
- Ncll. olivares superiores (obere Olive)
- Ncll. lemnisci laterales
- Colliculus inferior (Tectum)
- Corpus geniculatum mediale (Thalamus)
- Hörstrahlung (radiatio accustica)
- Hörrinde (auditorischer Cortex; Brodmann: 41 primär & 42 sekundär)
- Ncl. Cochlearis (dorsalis) geht direkt (ohne Umschaltung) zum Colliculus inferior im Tectum (Teil geht noch in
Ncl. lemnisci lateralis ab)
- Ncl. Cochlearis (ventralis) wird auf Ncl. olivaris superior umgeschaltet  diese frühe Umschaltung auf
Hirnstammniveau ermöglicht eine schnelle Reaktion (wichtig z.B. beim Richtungshören)
- Jedes Ohr wird ipsi- & kontralateral verschaltet (ebenfalls wichtig für Richtungsbestimmung)
36
Gleichgewichtssystem
-
Labyrinthorgan besteht aus 3 Bogengängen & 2 Makulaorganen (Utriculus &
Sacculus: enthalten Sinnesepithelien im Inneren)
Ganglion vestibulare & N. vestibularis gehören zum 1. afferenten Neuron des
Gleichgewichtssystems
Ncll. vestibulares enthalten die Perikarya des 2. Neurons
Augenmuskeln werden unter Kontrolle des Gleichgewichtssystems gesteuert
In der formatio reticularis erreichen die vestibulären Efferenzen Kerngebiete der Willkürmotorik
Über die Bahnen zum Rückenmark werden spinale Motoneurone aktiviert
Cerebellum benötigt für die motorische Koordination vestibuläre Informationen
Die Projektion zu Thalamus & Telencephalon zeigt eine Nähe des vestibulären Systems zu den Strukturen des
somatosensorischen Systems
Aufbau:
- Alle 5 Strukturen enthalten Haarzellen & messen Beschleunigung
- 3 Bogengänge (vorderer, hinterer, seitlicher): Drehbeschleunigung des Kopfes
- Jeder Gang ist für je 1 Raumachse zuständig
- Sacculus: vertikale (untere); Utriculus: horizontale
- Gefüllt mit Endolymphe
- Cupulaorgane verschließen die Bogengänge in den Ampullen (Cristae ampullares); Cupula umgibt
Haarzellen
- In Cupulaorgane sind sensorische Stereozilien der Haarzellen eingebettet
- In Ruhe: Cupula ragt als Teil der Wandung in Endolymphraum eines Bogengangs
hinein
- Bei Drehbeschleunigung: Endolymphe bleibt wegen Massenträgheit hinter
Bewegung des knöchernen Bogengangs zurück  Cupula wird verschoben 
Stereozilien der Haarzellen werden ausgelenkt
- Cupulae in der Wand der Bogengänge werden bei Rotation des Kopfes gegen die
träge Endolymphe abgeschert (Remanenzströmungen), übertragen dies auf die
Kinozilien & Stereovilli der Haarzellen & ermöglichen so die Wahrnehmung von
Drehbeschleunigung
- Bei Stillstand des Kopfes fließt die träge Endolymphe weiter (Trägheitsströmung)
& schert jetzt die Cupula in die andere Richtung ab (Schwipp-Schwapp-Bewegung!)
- 2 Makulaorgane: Schwerkraft, Neigung & Linearbeschleunigung des Kopfes
- Maculae sind Sinnesepithelien mit 2 verschiedenen Haarzelltypen, deren apikale Kinozilien & Stereovilli in
eine Statolithenmembran hineinreichen
- Auf Sinnesepithel liegt eine gallertartige Membran (Statolithenmembran) mit kristallinen Partikeln aus
Calciumcarbonat (Statolithen) (Luftmatratze mit Steinen drauf!)
- Zilien der Sinneszellen sind von engem, Endolymphe enthaltenden Raum umgeben (tauchen also nicht
direkt in Statolithenmembran hinein)
- Bei zunehmender Beschleunigung  tangentiale Verschiebung zwischen Sinnesepithel &
Statolithenmembran  Ablenkung der Zilien  Erregung der Sinneszellen  Auslösung eines
Nervenimpulses
- Über die Abscherung der Stereovilli & Kinozilien gegen die Statolithemembran der Maculae in Utriculus &
Sacculus werden Linearbeschleunigung in horizontaler oder vertikaler Richtung wahrgenommen
Neuronale Bahnen des Vestibulärsystems
- Tractus vestibulospinalis medialis & lateralis koordinieren die Haltung von Kopf & Körper über eine vestibulär
induzierte Aktivierung der Streckermuskulatur für Nacken & Rumpf
- 8. Hirnnerv (vestibulocochlearis)  Ncll. vestibularis  Cerebellum, Medulla spinalis (von hier: Motoneurone
von Bein- & Halsmuskulatur), Thalamus (Ncl. ventralis posterior
lateralis & inferior)
- Information aus Bogengängen & den Propriorezeptoren der
Halsmuskulatur wird dazu benutzt, die Augen so auszurichten, dass
immer ein aufrechtes Bild auf der Retina entsteht
37
Olfaktorisches System
-
Sinnesepithel des Geruchssystems liegt in der Nasenhöhle
Die Areale des Palaeocortex sind das Ziel der bulbären Efferenzen
Über die Stria olfactoria medialis werden Tuberculum olfactorium & Septum erreicht
Stria olfactoria lateralis zeiht zu den regiones praepiriformis & periamygdalaris
Über den Thalamus erreicht die Geruchsinformation auch den Isocortex
Neben den ubiquitären Transmittern GABA & Glutamat enthält der Bulbus olfactorius als einzige Endhirnregion
dopaminerge Neurone
Man unterschiedet Makrosomaten (differenzierter, „besserer“ Geruchssinn; z.B. Hunde) & Mikrosomaten
(schlechterer Geruchssinn; z.B. Menschen)
Aufbau
- olfaktorisches Epithel liegt dorsal in der Nasenhöhle & ist mit Flüssigkeitsfilm bedeckt, in
den Riechhärchen hineinragen
- Geruchsmoleküle werden hier gelöst  werden für Zellen chemisch registrierbar
- Ca. 350 verschiedene Rezeptortypen, die jeweils nur auf eine bestimmte Molekülgruppe
ansprechen
- Aus der Kombination der angesprochenen Rezeptoren in den Zellen ergibt sich die Geruchsmischung
- Der Geruch ist eng mit dem vegetativen Nervensystem gekoppelt
- Geruchsrezeptorzellen in Riechepithel eingebettet  vereinigen sich zu Glomeruli im Bulbus olfactorius
(Riechkolben)
Stationen der Riechbahn
- 1. Neuron: Zellen der Riechschleimhaut
- 2. Neuron: Bulbus olfactorius
- 3. Neuron: Tractus olfactorius: Aufteilung in medialen & lateralen Teil, der zur Riechrinde zieht
- Lateraler Teil: Bewusstwerdung  Hippokampus, Thalamus & basales Vorderhirn  orbitofrontaler Cortex
- Medialer Teil: Integration mit Infos aus anderen Hirnarealen (z.B. kortikal, vegetativ, limbisch) 
Tuberculum olfacotrium  Septum
38
Gustatorisches System:
-
Geschmack wird über Rezeptorzellen in der Mundhöhle perzipiert
3 Hirnnerven dienen als Wegstrecke für Geschmacksfasern
Der Ncl. solitarius im Hirnstamm enthält die Perikarya der zweiten Neurone
In den somatosensorischen Regionen von Thalamus & Cortex finden sich weitere Bereiche der
viszerosensorischen Geschmacksrepräsentation
Einteilung des Cortex: Inselrinde
- Phylogenetisch zwischen Neo- & Paläocortex
- „multisensorisch“ (Geruch, Geschmack, Schmerz)
Aufbau:
- Geschmacksknospen kommen in Papillae vallatae, foliatae & fungiformae vor
- Wallpapillen: im hinteren Drittel des Zungenrückens
- Blätterpapillen: an der Seite des hinteren Drittels
- Pilzpapillen: auf vorderen 2/3 der Zunge, enthalten je 3-5
Geschmacksknospen
- Sie nehmen süß, sauer, bitter & salzig wahr
- Die Topographie der Geschmacksqualitäten ist umstritten
- Früher: vorne mehr süße und salzige, seitlich mehr saure, hinten mehr bittere
- Heute nachgewiesen: es bestehen nur geringe Unterschiede in der
Empfindlichkeit der einzelnen Qualitäten auf der Zunge
Stationen der Geschmacksbahn:
- Geschmacksknospen
- 1. Neuron: 3 Hirnnerven
- N. facialis (7.; nur sensorische Fasern): vordere 2/3 der Zunge & Gaumen
- N. glossopharyngeus (9.): hinteres Zungendrittel
- N. vagus (10.; nur sensorische Fasern): Larynx-Pharynx-Bereich (Kehlkopf & Rachen)
- Ncl. solitarius (Medulla oblongata): Umschaltung auf 2. Neuron (Pars gustatoria)
- Thalamus  Gyrus postcentralis & Inselrinde
- Hypothalamus & Limbisches System
39
9. Vorlesung: Sensomotorisches System
Sensomotorisches System
- Somatomotorik (absteigend)
- Somatosensorik (aufsteigend)
Sensomotorik
-
3 Prinzipien:
1) Das sensomotorische System ist hierarchisch organisiert
2) Motorische Aktivität wird durch sensorische Information gesteuert
3) Lernen verändert die sensomotorische Kontrolle
Sensomotorisches System
- Hierarchisch organisiert
- Funktionelle Gliederung
- Parallele Verschaltung
- Rückkopplungsschleifen
Motorische Strukturen:
- Sensomotorischer Assoziationscortex
- Sekundärer & primärer motorischer Cortex
- Motorische Kerne des Hirnstamms
- Basalganglien (Nucleus caudatus, Putamen, Amygdala
- Nucleus ruber (wichtig für Flexoren)
- Brachium pontis cerebelli (Verbindung ins Kleinhirn)
- Cerebellum
Sensomotorischer Assoziationskortex
- Information über sensorische Information führt über Afferenzen aus dem
posterioren-parietalen Assoziationskortex
40
-
-
-
-
-
2 Hauptgebiete:
- 1) posteriorer parietaler Assoziationskortex
- 2) dorsolateraler präfrontaler Assoziationskortex
Bestehen jeweils aus mehreren unterschiedlichen Arealen, von denen jedes andere Funktion erfüllt
Posteriorer parietaler Assoziationskortex
Wichtig zur Bewegungsinitiierung:
Ausgangspositionen der zu bewegenden Körperteile kennen
Positionen der externen Objekte kennen, mit denen der Körper interagieren wird
Wichtige Rolle bei Integration dieser 2 Arten von Information & bei Aufmerksamkeitssteuerung
Posteriorer Parietalcortex = Assoziationscortex (erhält Input von mehreren sensorischen Systemen: visuell,
auditorisch, somatosensorisch)
Großteil des Outputs des posterioren Parietalcortex geht wiederum an Gebiete des motorischen Cortex
(Frontalcortex): zum dorsolateralen präfrontalen Assoziationskortex, zu verschiedenen Gebieten des sekundären
motorischen Cortex & zum frontalen Augenfeld (präfrontaler Cortex: Augenbewegungen)
Bei Schädigung: sensomotorische Defizite (Störungen der Wahrnehmung, des Gedächtnisses für räumliche
Beziehungen, beim präzisen Greifen & Aufheben, bei Steuerung der Augenbewegungen & der Aufmerksamkeit)
Apraxie: Störung der Willkürbewegung; Probleme, spezifische Bewegungen auszuführen, wenn sie dazu
aufgefordert werden, v.a. wenn Bewegung aus Zusammenhang gerissen sind; Symptome bilateral, Schädigung
meist unilateral am linken posterioren LP
Kontrolateraler Neglect: Störung der Fähigkeit, auf Reize zu reagieren, die auf der kontralateralen Körperseite
(bzgl. der Gehirnläsion) auftauchen; Abwesenheit einfacher sensorischer oder motorischer Deifizite; häufig bei
große Läsionen des rechten posterioren LP ( Gegenstände links betroffen)
Dorsolateraler präfrontaler Cortex:
Erhält Projektionen vom posterioren Parietalcortex
Sendet Projektionen zu Gebieten des sekundären motorischen Cortex, zum primären motorischen Cortex, zum
frontalen Augenfeld & zurück zum posterioren Parietalcortex
Rolle bei Bewertung externer Reize & bei Initiierung von auf sie bezogenen willkürlichen Reaktionen
Neurone reagieren auf unterschiedliche Reize (einige auf Eigenschaften des Objekts, einige auf Position, einige auf
Kombination beider Faktoren)
Auch Neurone, deren Aktivität eine Beziehung zur Reaktion (nicht zum Objekt) zeigt (feuern vor Reaktion & bis
Reaktion beendet ist)
 Entscheidungen für die Initiierung von Willkürbewegungen (in Interaktion mit posteriorem Parietalcortex)
Sekundärer motorischer Cortex
- Zusammenfassung & Erstellung von Programmen für komplexe Bewegungsmuster
- Programmierung spezifischer Bewegungsmuster, nachdem allgemeine Instruktionen vom dorsolateralen
präfrontalen Cortex empfangen wurden
- Erhält Großteil von Input von Assoziationscortex
- Sendet großen Teil seines Outputs zum primären motorischen Cortex
- Gebiete (laterale Oberfläche des LF; anterior zum primären motorischen Cortex)
- Supplementär-motorisches Areal: Legt sich um Oberseite des LF herum & erstreckt sich nach medial
hinunter in die Fissura longitudinalis
- Prämotorischer Cortex: Verläuft in einem Streifen vom supplementär-motorischen Areal zum Sulcus lateralis
- Motorische Areale des Gyrus cinguli
Primärer motorischer Cortex
- Befindet sich im Gyrus praecentralis (LF)
- Wichtigster Konvergenzpunkt der kortikalen sensomotorischen Signale
- Wichtigster Ausgangspunkt für sensomotorische Signale aus der
Großhirnrinde
- Somatotope Gliederung (Motorischer Homunculus)
- Größter Teil für Kontrolle von Körperteilen, die zu komplizierten
Bewegungen in der Lage sind (Hände, Mund)
- Ursprung der Pyramidenbahn
41
-
Jeder Bereich kontrolliert Bewegungen bestimmter Muskelgruppen & jeder empfängt über den
somatosensorischen Cortex somatosensorisches Feedback von Rezeptoren dieser Muskeln & Gelenke
Pyramidalmotorik
- Pyramidenbahn (Tractus corticospinalis)
- Willkürmotorik, feine Bewegungen
- Wirkt synergistisch mit extrapyramidalem System zusammen
- Willentlich, bewusst (Bsp.: nach Flasche greifen)
- Enthält funktionell verschiedene absteigende Systeme
- Cortex kontrolliert über die Bahnen der Willkürmotorik die subkortikalen motorischen Zentren
- Ursprung: präzentrale Region (4, 6), Felder des LP (1, 2, 3) & 2. sensomotorische Region
- Durchlaufen capsula interna
- Am Übergang zum Mittelhirn treten sie and Hirnbasis & bilden zusammen mit kortikopotinen Bahnen die
Pedunculi cerebri (Hirnschenkel)
- Bei Durchtritt durch Pons kommt es zu einer Drehung der Anordnung dieser beiden Fasertypen
- In Decussatio pyramidum (Pyramidenkreuzung) kreuzen 70-90% der Fasern auf die Gegenseite & bilden den
Tractus corticospinalis lateralis
- Ungekreuzte Fasern verlaufen weiter im Tractus corticospinalis anterior & kreuzen erst in Höhe ihrer Endigung
über die Commissura alba auf die Gegenseite
- Pyramidenbahnimpulse wirken aktivierend auf Neurone, die die Flexoren innervieren & hemmend auf Neurone,
die die Extensoren innervieren
Extrapyramidal-Motorik
- Besteht aus multisynaptischen Neuronenketten
- Phylogenetisch älter als Pyramidenbahn
- Unbewusste Bewegungsabläufe (z.B. Armpendeln beim Gehen)  unwillkürlich, unbewusst
- gröbere Bewegungsabläufe, v.a. der Rumpf- & proximalen Extremitätenmuskulatur (sog. Massenbewegungen)
- Grundlage für die pyramidal verschaltete Feinmotorik
- Beeinflusst Muskeltonus (rubrospinale Bahnen)
- durch Verschaltung u.a. mit dem Kleinhirn, dem optischen Reflexzentrum & den Vestibulariskernen  Harmonie
der Bewegungen & Korrektur der Körperhaltung
- Nicht korrekt: Darstellung des EPS als efferentes System ausschließlich der unwillkürlichen, groben Stütz- &
Haltebewegungen, das dem pyramidalen System gegenübergestellt wird
- Korrekt: die beiden Systeme sind als synergistisch anzusehen
- Extrapyramidales System umfasst:
- Striatum (Putamen & Nucleus Caudatus)
- Pallidum (= Globus pallidus)
- Nucleus subthalamicus
- Nucleus ruber: Muskeltonus, Körperhaltung und Drehbewegung
- Substantia nigra: unwillkürliche Mitbewegungen (z.B. Armpendeln beim Gehen) & rascher Bewegungsbeginn
(Starterfunktion)
- Kleinhirn
- Thalamuskerne
- Formatio reticularis
- Vestibulariskerne
- Einige Rindenfelder
- Afferente Bahnen (aufsteigende motorische Bahnen)
- Erreichen System über Kleinhirn
- Enden im Nucleus ruber & im Nucleus centromedianus thalami ( weiter zum Striatum)
- Vom Cortex ziehen Fasern zum Striatum, zum Nucleus ruber & zur Substantia nigra
- Vestibuläre Fasern enden im Nucleus interstitialis Cajal
- Efferente Bahnen (absteigende motorische Bahnen)
- Zentrale Haubenbahn (Tractus tegmentalis centralis)
- Tractus reticulospinalis
- Tractus rubroreticulospinalis
42
-
-
-
- Tractus vestibulospinalis
- Fasciculus interstitiospinalis
Extrapyramidale Zentren sind durch zahlreiche Neuronenkreise miteinander verbunden  wechselseitige
Kontrolle & Abstimmung
Basalganglienschleife:
- Involviert Cortex, Striatum, Globus pallidus (pars externa & interna), Ncl.
Subthalamicus, Substantia nigra (pars compacta & reticularis),
ventrolateraler Thalamus
- Glutamat (erregend), GABA (hemmend), Dopamin (erregend & hemmend)
Gemeinsame motorische Endstrecke
gemeinsame Endstrecke aller an Motorik beteiligten Zentren ist die große
Vorderhornzelle & ihr Axon (α-Neuron) (innerviert willkürliche Skelettmuskulatur)
Überwiegender Teil aller zum Vorderhorn ziehenden Bahnen endet nicht direkt an
Vorderhornzellen, sondern an Interneuronen  diese beeinflussen Neuronen direkt oder
schalten sich in die zwischen Muskelrezeptoren & motorischen Neuronen ablaufenden
Reflexe hemmend oder aktivierend ein
Vorderhorn ist also nicht eine einfache Schaltstelle, sondern ein komplexer
Integrationsapparat zur Regelung der Motorik
Kleinhirn (Cerebellum)
- entwickelt sich aus Flügelplatte des Hirnstamms & bildet Dach des 4. Ventrikels
- obere Fläche wird vom Großhirn überdeckt; in untere Fläche ist Medulla eingelagert
- Integrationsorgan für Koordination & Feinabstimmung der Körperbewegungen & Regulierung des Muskeltonus
- (Stütz-, Ziel-, Blickmotorik)
- Bezieht sensorische Informationen mit ein (z.B. Körperlage und Bewegung)
- Motorisches Lernen
- Aufbau:
- Unpaarer Mittelteil (vermis cerebelli, Wurm)
- 2 Kleinhirnhemisphären
- 2 Anteile, getrennt durch Fissura posterolateralis
- Lobus flocculonoduaris (ältester; Archicerebellum): mit Vestibulariskernen verbunden
(Vestibulocerebellum); zuständig für Gleichgewichtssinn
- Corpus cerebelli: Fissura prima trennt hier
- Lobus anterior: mittlere, zum Wurm gehörige Abschnitte; bildet mit anderen Abschnitten des
Wurms das Palaeocerebellum  nimmt spinozerebellären Bahnen für die propriozeptive
Sensibilität aus der Muskulatur auf (Spinocerebellum)
- Lobus posterior: neuer Anteil (Neocerebellum); nimmt über Brückenkerne die großen
kortikozerebellären Leitungen von der Großhirnrinde auf (Pontocerebellum); Apparat für
Feinabstimmung der willkürlichen Bewegungen
- Rinde: 3 Schichten:
- Molekularschicht: zellarm, v.a. marklose Fasern
- Purkinjeschicht: große Nervenzellen; einzige efferente Neurone; Zellen: inhibitorisch (GABA)
- Körnerzellschicht: sehr zellreich; dichtgepackte kleine Nervenzellen; einzige erregende Neurone
- Mark
- Kleinhirnkerne
- Afferente Bahnen (immer in die Rinde)
- Ncll. pontis
- Rückenmark
- Ncll. vestibulares
- Ncll. olivares
- Formatio reticularis
- Efferente Bahnen (über Kleinhirnkerne)
- Thalamus
- Ncl. ruber
- Ncll. vestibulares
43
-
Formatio reticularis
Absteigende motorische Bahnen
- Neuronale Signale werden vom primären motorischen Cortex über 4 verschiedene Bahnen zu den Motoneuronen
des RM geleitet
- 2 Bahnen steigen im dorsolateralen Bereich des RM ab
- 2 Bahnen steigen im ventromedialen Bereich des RM ab
- Wirken bei der Kontrolle von Willkürbewegungen zusammen
Dorsolaterale absteigende Bahn
- Tractus corticospinalis lateralis (direkt)
- Gruppe von Axonen zieht vom primären motorischen Cortex zu den Pyramiden
der Medulla  kreuzen (Pyramidenkreuzung der Medulla oblongata)  steigen
weiter in kontralateraler dorsolateraler weißer Substanz des RM ab
- Beta-Zellen: extrem große Pyramidenzellen des primären motorischen Cortex; Axone enden in Motoneuronen des
unteren RM, die zu den Beinmuskeln projizieren
- Meisten Axone haben synaptische Verbindungen mit kleinen Interneuronen der grauen Substanz des RM  diese
haben Synapsen mit Motoneuronen der distalen Muskel (Handgelenke, Hände, Finger, Zehen)
- Tractus corticorubrospinalis (indirekt)
- Gruppe von Axonen zieht vom primären motorischen Cortex zum Nucleus ruber (Mittelhirn)  kreuzen  steigen
durch Medulla ab
- Einige enden in der Medulla bei Hirnnervenkernen ( Kontrolle der Gesichtsmuskeln)
- Rest steigt im dorsolateralen Teil des RM weiter ab
- Axone bilden Synapsen auf Interneuronen  diese haben Synapsen auf Motoneuronen  projizieren zu distalen
Muskeln der Arme & Beine
Ventromediale absteigende Bahn
- Tractus corticospinalis anterior (direkt)
- Axone steigem vom primären motorischen Cortex ipsilateral direkt im
ventromedialen Bereich der weißen Substanz des RM ab (auf Weg: diffuse
Verzweigungen & Synapsen auf Interneuronen auf beiden Seiten des RM)
- Tractus corticobulbospinalis (indirekt)
- Axone führen vom primären motorischen Cortex zu einem komplexen
Netzwerk von Hirnstammstrukturen
- Einige steigen bilateral im ventromedialen Teil des RM ab
- Jede Seite überträgt Signale von beiden Hemisphären & jedes Neuron bildet Synapsen auf Interneuronen von
mehreren verschiedenen RM-Segmenten, die die proximalen Muskeln des Rumpfes & der Gließmaßen steuern
- 4 wichtige Hirnstammstrukturen, die mit dem Tractus corticobulbospinalis interagieren:
- 1) Tectum (erhält auditorische & visuelle Infos über räumliche Positionen)
- 2) Nucleus vestibularis (erhält Infos über Gleichgewicht von Rezeptoren der Bogengänge im Innenohr)
- 3) Formatio reticularis (enthält motorische Programme, die komplexe arttypische Bewegungen regulieren)
- 4) motorische Kerne der Hirnnerven (kontrollieren Gesichtsmuskeln)
Letzter Hinweis
- Klinik: pyramidal – extrapyramidal
- Anatomie: Motorik – Sensorik
- Wichtig: Man kann sensorisches & motorisches System nicht trennen
Somatosensorik
-
3 Systeme:
- 1) Exterozeptives System: Wahrnehmung von äußeren Reizen (Tastsinn; Schmerz & Temperatur)
- 2) Propriozeptives System: Wahrnehmung von Körperbewegung & -lage im Raum
- 3) Enterozeptives System: Wahrnehmung der inneren Organe & Hormone
44
-
Epikritische Sensibilität = Tastsinn & Propriozeption
Protopathische Sensibilität = Schmerz & Temperatur
Hautrezeptoren:
- Freie Nervenendigungen: protopathische Sensibilität (Schmerz &
Temperatur); häufigste Rezeptoren
- Pacini-Körperchen: reagieren auf plötzlichen mechanischen Reiz
- Merkel-Zellen & Ruffini-Körperchen: reagieren auf langsame Hautdehnung
Exterozeptives System
- Dermatome: von einem Spinalnerv innerviertes segmentales Hautgebiet
- Ausnahme Gesicht: N. trigeminus
- In Armen & Beinen sind Störungen nicht so genau auf Dermatome zurückzuführen, da
im Plexus eine Umschaltung stattfindet
- Im Thorax ist Übertragung besser möglich, da hier keine Plexus zwischengeschaltet sind
- Dermatome erlauben also nur Rückschluss auf betroffenes RM-Segment, wenn
Schädigung vor Plexus gegeben ist
Propriozeptives System
- Propriozeption über: Muskelspindeln, Golgi-Sehnenorgan, Gelenkrezeptoren
Aufsteigende somatosensorische Bahnen
- Somatosensorische Information wird über 2 große aufsteigende
somatosensorische Bahnen zum Cortex geleitet:
- Hinterstrang-Lemniscus-medialis-System:
- überträgt Information über Berührung & Propriozeption (epikritisch)
- Stationen:
- Sensorisches Neuron (Haut)
- Spinalganglion/Hinterwurzel
- Hinterstrang (später Fasciculus cuneatus/gracilis)
- Nucleus cuneatus/gracilis (Hinterstrangkerne): Umschaltung auf 2.
Neuron; kreuzen (Rhombencephalon)
- Lemniscus medialis
- Thalamus (Ncl. ventralis posterior): Umschaltung auf 3. Neuron
- Gyrus postcentralis/somatosensorischer Cortex
-
-
Vorderstrang-Lemniscus-lateralis-System:
überträgt Information über Schmerz & Temperatur (protopathisch)
Stationen:
- Sensorisches Neuron (Haut)
- Spinalganglion/Hinterwurzel
- Tractus spinothalamicus anterior & lateralis
- Thalamus: Umschaltung auf 2. Neuron
- Gyrus postcentralis
Kontralaterale Umschaltung auf Höhe des jeweiligen Dermatoms
Primärer & sekundärer somatosensorischer Cortex
- Liegen beide im Gyrus postcentralis (hinter Sulcus centralis), also in der Zentralregion
- Primärer somatosensorischer Cortex (S-I): Somatotope Gliederung (Primärer
Somatosensorischer Homunculus  bei Stimulation der jeweiligen Region entsteht ein
Wahrnehmungseindruck an betroffener Stelle)
- Sekundärer somatosensorischer Cortex (S-II)
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Letzte Hinweise:
- Sensomotorische Schemata äußern sich auch in einer neuromuskulären Repräsentanz
- Muskel kann nur „überleben“, wenn sein Neuron „lebt“
- 3 Böden: Mund-, Zwerchfell- & Kleinbeckenboden
- Biomechanik des Kopfgelenks
Fragenkatalog
Funktionen von Corpus striatum (Ncl. caudatus & Putamen) & Globus pallidus:
- Basalganglien (= graue Kernkomplexe in der Tiefe des Hemisphäre) : „vager Begriff“
- Funktion: Entwurf von Bewegungsabläufen, v.a. automatisiertes Verhalten, kognitive Funktionen
- Bestandteil kortikaler neuronaler Schleifen, die kortikale Afferenzen aus verschiedenen Gebieten empfangen & sie
über den Thalamus zurück zu den verschiedenen Arealen des motorischen Cortex übertragen
- Corpus striatum: Oberste Integrationsstelle des extrapyramidalmotorischen Systems
- Globus pallidus: Wichtige Schleife zum motorischen Thalamus & zurück zum prämotorischen Cortex
Verschaltungsmuster der „Basalganglienschleife“ unter funktionellen Gesichtspunkten:
- Cortex  Tractus corticostriatalis  Corpus striatum  Lamina medullaris externa  Substantia nigra pars
reticularis & Globus pallidus  Fasciculus lenticularis & Ansa lenticularis  motorischer Thalamus  Frontalcortex
- Extrapyramidales motorisches System: integraler Bestandteil des motorischen Systems; ermöglicht in
Zusammenarbeit mit dem pyramidalen System die normale Motorik
- Der Schwerpunkt liegt auf der Überarbeitung von motorischen Programmen & Feinabstimmung von
Bewegungsabläufen mit dem Ziel einer Automatisierung
Strukturen des Kleinhirns unter funktionellen & anatomischen Gesichtspunkten
- Alle Afferenzen zum Cerebellum erreichen Kleinhirnrinde als exzitatorisch wirksame Moosfasern oder als
exzitatorisch wirksame Kletterfasern, nachdem sie vorher Kollateralen an die Kleinhirnkerne abgegeben haben
-  Kleinhirnrinde integriert Information aus Moosfasersystem & greift über die Purkinje-Zellen in die motorische
Steuerung ein
- einziges efferentes Fasersystem der Kleinhirnrinde wird von Axonen der Purkinje-Zellen (GABAerg) gebildet, die in
den Kleinhirnkernen enden
-  Über Umschaltung im Thalamus nimmt das Kleinhirn Einfluss auf den Cortex
-  Auch über den Nucleus ruber greift das Cerebellum in die Motorik ein
-  Efferenzen aus dem extrapyramidalen System erreichen die motorische Endstrecke
Muskeltonus
- Tonus = Spannungszustand der Skelettmuskulatur
- Alle Muskeln haben einen Ruhetonus, d.h. in geringem Umfang finden immer Kontraktionen statt; beruht auf
einem monosynaptischen Reflex
- Tonus Hoch = vermehrte Aktivität
- Tonus Niedrig = entspannter Bereitschaftszustand der Skelettmuskulatur in Ruhe/im Schlaf
10. Vorlesung: Limbisches & endokrines System
Limbisches System:
- Schaltkreis von medial gelegenen Strukturen, die den Thalamus umgeben
- Regulation motivationaler Verhaltensweisen (Kampf, Flucht, Ernährung, Sex)
- Bestandteile:
- Mammillarkörper
- Hippokampus
- Amygdala (Mandelkern)
- Fornix: wichtigster Faserzug des limbischen Systems; umfasst ebenfalls
dorsalen Thalamus; verlässt dorsales Ende des Hippokampus & schwingt in einem Bogen entlang der
superioren Seite des 3. Ventrikels nach vorne, endet im Septum & den Mammillarkörpern
46
-
-
cingulärer Cortex: große Gebiet des Neocortex im Gyrus cinguli, auf medialer Seite der cerebralen
Hemisphären gerade über dem Corpus callosum, umschließt dorsalen Thalamus
- Septum: medial gelegener Kern an vorderer Spitze des cingulären Cortex
Verschiedene Faserzüge verbinden Septum & Mammillarkörper mit Amygdala & Hippokampus  limbischer
Ring
Früher: Limbisches System steuert emotionales Verhalten & damit das Motivationsgefüge von Mensch & Tier
LeDoux: Forscher Emotionspsychologie
Diese Schlussfolgerung ist problematisch, da viele Systeme hieran beteiligt sind
Limbisches System als funktionelles Konzept steht nicht nur mit Emotionen, sondern auch mit vegetativem System
& anderen Funktionen (z.B. Lernen & Gedächtnis) in Zusammenhang & ist vielfältig verschaltet
„Tor zum Gedächtnis“, aber nicht Ort des Gedächtnisses
Strukturen des limbischen Systems
- 1) Gyrus parahippocampalis
- 2) Gyrus cinguli
- 3) Area subcallosa
- 4) Hippokampus
- 5) Fornix
- 6) Septum
- 7) Gyrus paraterminalis
- 8) Corpus amygdaloideum
- 9) einige subkortikale Kerne mit engen Faserbeziehungen zum limbischen Cortex (u.a. Corpus mamillare, Ncl.
anterior thalami, Ncl. habenularis)
- Äußerer Bogen: 1, 2, 3
- Innerer Bogen: 4, 5, 6, 7 & diagonales Band Brocas
Corpus amygdaloideum (Mandelkern)
- Assoziiert mit Angst
- liegt im anterioren LT
- posterior liegt Hippokampus
Hippokampus
- Hauptteil des Archicortex
- 3-schichtig
- verläuft unterhalb des Thalamus im medialen LT (posterior zu Amygdala)
- Integrationsorgan (endokrines, viszerales & emotionales Geschehen);
zentrale Bedeutung für Lernen & Gedächtnis
- Funktionell: deklaratives & räumliches Gedächtnis; kontextuelles Lernen
- „Tor zum Gedächtnis“
- Klinisches Beispiel: Korsakow-Syndrom (Gedächtnisstörung; Ernährungs/Vitaminmangel  LZG geschädigt)
- Bei Schädigung des Hippokampus/der Amygdala: KZG kaputt, LZG in Ordnung,
aber es wird nichts neues gespeichert
- Für die Pyramidenzellen in der CA1-Region ist das Phänomen der
Langzeitpotenzierung nachgewiesen
- Langzeitpotenzierung = Verstärkung der Reizantwort bei synaptischer
Übertragung; Ausdruck synaptischer Plastizität (Veränderbarkeit des NS durch
Lernen)  Wenn häufig Reize ankommen, feuern Neurone mit der Zeit stärker
- Dieses Phänomen ist wichtig für Gedächtnisfunktion des Hippocampus & für Lernprozesse auf neuronaler Ebene
- Ammonshorn (cornu ammonis):
- eingerolltes Band der Hippokampusrinde
- wölbt sich gegen Ventrikel vor
- Bedeckt von Faserschicht (alveus hippocampi)
- 4 Abschnitte:
- CA1: kleine Pyramidenzellen
- CA2: schmales, dichtes Band großer Pyramidenzellen
47
-
- CA3: breites, lockeres Band großer Pyramidenzellen
- CA4: aufgelockerter Abschluss
- Schmales Band dicht gepackter Körnerzellen der Fascia dentata umgreift auslaufendes Pyramidenzellband
(auf Bild: schwarze Punkte)
Papez-Kreis:
Großer, mehrgliedriger Neuronenkreis innerhalb des limbischen Systems
Hippokampus  Fornix  Corpus mamillare  Umschaltung auf Vicq d’Azyr-Bündel  Ncl. anterior thalami 
Rinde des Gyrus cinguli  Cingulum  Hippokampus
Neuroendokrines System
-
enger Zusammenhang des neuronalen (Nerven-) & des endokrinen (Hormon-) Systems
endokrines System nutzt Blutgefäße als Übertragungsweg & Hormone als Botenstoffe
Im neuronalen System besteht eine elektro-chemische Signalübertragung innerhalb & zwischen Neuronen;
Botenstoffe = Transmitter
Eine klare Trennung beider Systeme ist nicht immer möglich
Zentrale Strukturen des endokrinen Systems sind
- Hypothalamus
- Hypophyse
- Epiphyse (Corpus pineale)
Epiphyse (Corpus pineale)
- Teil des Epithalamus
- liegt an der Hinterwand des 3. Ventrikels über der Vierhügelplatte
(Tectum)
- greift über die Produktion von Melatonin in die zirkadiane & zirkannuale
Rhythmik ein & spielt eine Schlüsselrolle für die „biologische Uhr“ des
Körpers
- Sie ist mit dem visuellen System verbunden (Tag/Nacht)
- Melatonin steht in Zusammenhang mit Depression
1 Epithalamus
2 Thalamus dorsalis
3 Subthalamus
4 Hypothalamus
Hypophyse (Hirnanhangsdrüse)
- Bestandteile:
- Vorderlappen (Adenohypophyse): Steuerhormone; einfache Drüse, gehört nicht
zum ZNS
- Hinterlappen (Neurohypophyse): Effekthormone; Ausstülpung des Diencephalons
(ZNS); direkte Ausschüttung ohne Zwischenschaltung des Blutkreislaufs
Hypothalamus
- steuert die Hormonausschüttung aus der Hypophyse („entscheidet“, was
Adenohypophyse ausschüttet)
- bildet Steuerhormone, die die Hormonausschüttung der Adenohypophyse fördern
oder hemmen (Releasing- oder Release-Inhibiting Hormone)
- Axone aus den Nuclei supraopticus & den Nuclei paraventricularis ziehen als Tractus hypothalamo-hypophysialis in
die Neurohypophyse & geben Hormone direkt ins Blut ab
Hormone des Hypothalamus-Hypophysen-Systems
- Corticoliberin  In Adenohypophyse: Corticotropin (ACTH)  Zielorgan: Nebennierenrinde  dort: Mineral- &
Glucocorticoide, Androgene (Cortisol  Stress)  Wasser- & Elektrolythaushalt; Kohlenhydratbildung in Leber,
anabole Effekte; Ausbildung männlicher Geschlechtsmerkmale
11. Vorlesung: Molekularbiologische Grundlagen
Erregungsleitung im Nervensystem
- durch AP ausgelöste Freisetzung (Release) von Transmittern aus präsynaptischem Axonende
- Transmitter wirken nach Ausbreitung im synaptischen Spalt an prä- & postsynaptischen Rezeptoren
48
-
Nervengewebe besteht aus Nervenzellen (Neuronen) & Stützzellen (z.b. Gliazellen, Astrocyten, Oligidendrocyten,
Schwann-Zellen)
Innerhalb des Neurons wird die Erregung elektrisch geleitet, an der Synapse erfolgt die Übertragung chemisch
durch Ausschüttung von Neurotransmittern
Als „Synapse“ bezeichnet man die präsynaptische Membran, den synaptischen
Spalt & die postsynaptische Membran
Im Ruhezustand hat das Neuron ein Potenzial von -70 mV
mehr Na+ & Cl- -Ionen auf Außenseite der Membran (extrazellulärer Raum) &
mehr K+ & Protein- -Ionen auf Innenseite (intrazellulär)  elektrisches Potenzial
wird durch bestimmte Mechanismen aufrecht erhalten (z.B. Na-K-Pumpe)
Rezeptoren
- Ionotroper Rezeptor
- Neurotransmitter binden an spezifische Rezeptoren (Schlüssel-Schloss-Prinzip)
- reguliert den Durchtritt eines sekundären Botenstoffs durch direkte Steuerung eines Ionenkanals
- Bei Glutamat: man unterscheidet NMDA- & nonNMDA Rezeptoren
- Dadurch öffnen sich Kanäle in postsynaptischer Membran, wodurch Ionen hineindiffundieren können
- Potential der postsynaptischen Membran wird dadurch verändert ( EPSP oder IPSP)
- Metabotroper Rezeptor
- an second messenger Systeme gekoppelt
- führen somit indirekt (über Freisetzung des intrazellulären Proteins G zu intrazellulären Veränderungen)
- Bindung des Neurotransmitters  Ablösung eines G-Proteins
- G-Protein kann innerhalb der postsynaptischen Membran verschiedene Wirkweisen haben
-  EPSP, IPSP oder andere Wirkweise durch G-Protein
EPSP & IPSP
- EPSP: Depolarisation (z.B. Glutamat)
- IPSP: Hyperpolarisation (z.B. GABA)
- Anzahl der EPSP & IPSP, die an verschiedenen Stellen auf das nachfolgende Neuron einwirken, summieren sich
zeitlich & räumlich auf (räumliche & zeitliche Summation)
Aktionspotential
- Kommen elektrische Impulse von genügend hoher Reizintensität am Axonhügel eines Neurons an, entsteht ein
Aktionspotential  Neuron „feuert“
- Na-Kanäle öffnen sich  K-Kanäle öffnen sich  Depolarisation  Na-Kanäle schließen sich wieder 
Refraktärzeit (weitere Depolarisation/Erregung nicht möglich)  Repolarisation  K-Kanäle schließen sich 
Hyperpolarisation  Ruhepotential
Neurotransmittersysteme
-
Transmitter ermöglichen die chemische Signalübertragung
Acetylcholin: Motorik, vegetative Regulation, Lernen & Gedächtnis
Katecholamine: sympathisches NS & extrapyramidale Motorik
Dopamin: zentrale Wirkung natürlicher, als belohnend empfundener
Reize & für Wirkung von Drogen (Opiaten, Kokain, Alkohol)
Serotonin: Regulation von Körpertemperatur, Blutdruck, endokriner
Aktivität, Ess- & Sexualverhalten, Erbrechen, Nozizeption, Motorik
Glutamat: wichtigster exzitatorischer Transmitter des ZNS
GABA: wichtigster inhibitorischer Transmitter des ZNS
Peptide kommen in allen Abschnitten des NS vor; sind chemisch
anders gebaut (größer als AS)
Wirkung ist immer abhängig vom Zusammenwirken von Transmitter & Rezeptor
Wichtige Neurotransmitter
- Glutamat
- Wichtigster exzitatorischer Transmitter des ZNS
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-
-
-
-
-
-
3 Rezeptortypen:
AMPA: Na+ & K+  Schnelle Depolarisation
NMDA: Na+, K+ & Ca++  Langsame Depolarisation; Aktivierung von CaMProteinkinase
- Ca wird durch NMDA in Zelle gelassen  intrazelluläre Signalübertragung
- Metabotrop: Gq, Gi/o  Aktivierung von PKC
GABA
- Wichtigster inhibitorischer Transmitter des ZNS
- 2 Rezeptortypen:
- GABAA: Cl-  Schnelle Hyperpolarisation
- GABAB: Gi/o  Langsame Hyperpolarisation
Acetylcholin
- 2 Rezeptortypen:
- Muskarinerg  De-/Hyperpolarisation
- Nikotinerg  Schnelle Depolarisation
Dopamin
- 2 Rezeptortypen:
- D1-Typ  Depolarisation
- D2-Typ  Nachhyperpolarisation
Serotonin
- 2 Rezeptortypen:
- 5-HT1  Hyperpolarisation
- 5-HT2  De-/Hyperpolarisation
- Wichtig bei Depressionsbehandlung
Glycin, Noradrenalin, Histamin, Opioide
Transmittersysteme
- Neuronengruppen, die den gleichen Transmitter
nutzen & entlang bestimmter Bahnen durch das
Rot: cholinerges System
Blau: dopaminerges System
Gelb: serotoninerges System
Schwarz: noradrenerges System
sowie Glutamaterges & GABAerges System
Gehirn ziehen
Cholinerges System
- an unterschiedlichen Funktionen wie Motorik, vegetative Regulation, Lernen & Gedächtnis beteiligt
- Transmitter: Acetylcholin (ACh)
- Syntheseenzym: Cholinacetyltransferase
- Abbauenzym: Acetylcholinesterase (AchE)
- Wichtiger Transmitter im vegetativen Nervensystem
- Wirkt an motorischer Endplatte & im gesamten Cortex cerebri
- 2 cholinerge Bahnen im ZNS:
- Aus basalem Vorderhirn mit Ncl. basalis Meynert in Cortex  Lernen & Gedächtnis
- Aus der Area tegmentalis dorsolateralis zum Thalamus (ARAS)  Aufmerksamkeit
- Klinischer Hinweis: Bei Morbus Alzheimer findet sich eine ausgeprägte Degeneration des cholinergen Systems,
insbesondere des Nucleus basalis Meynert (Medikation: ACh-Esterase-Blocker: verlängerte Wirkung von ACh)
- Sympathicus: 1. Neuron Ach nikotinerger Rezeptor
- Parasympaticus: 1. Neuron nikotinerger Rezeptor, 2. Neuron muskarinerger Rezeptor
- Peripheres ACh System: Muskelendplatte (nicotinisch), Cochlea-Efferenzen (muskarinisch-hemmend)
- Zentrales ACh System: basales Vorderhirn mit Ncl. basalis Meynert; Tractus septohippocampalis u.a.
Dopaminerges System
- wichtig für das Belohnungssystem, Motorik & Denkprozesse
- Transmitter: Dopamin
- Syntheseenzym: DOPA-Decarboxylase
- Abbauenzym: Monoaminooxidase
- Aufsteigende Dopaminbahnen aus dem Hirnstamm: Mesotelencephales Dopaminsystem:
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Nigro-striataler Anteil  Bewegungskoordination, Extrapyramidalmotorik (Parkinson), Modulation des
Erregungsflusses der Basalganglienschleife
- Mesolimbischer Anteil  Anreizmotivation, Reward-Mechanismus (bei natürlicher Belohnung & Drogen);
Response-Bereitschaft, emotionale Erregung (Ncl. accumbens?)
- Tubero-infundibuläres System Prolactinbildung (Milchfluss)
5 unterschiedliche Rezeptorformen, zusammengefasst in 2 Familien:
- D1-Rezeptoren z.B. im frontalen Cortex: präsynaptisch: erregend
- D2-Rezeptoren im limbischen System: prä- & postsynaptisch, hemmend
Neuroleptika: antagonisierende Wirkung auf dopaminerges System; unterscheiden sich in ihrem Affinitätsprofil
der verschiedenen dopaminergen Subrezeptoren & anderer Transmittersysteme
-
-
-
Serotoninerges System
- Transmitter: Serotonin
- Synthese durch Tryptophan-5-hydroxylase & Histidindecarboxylase
- Abbauenzym Monoaminooxidase & Histaminmethyltransferase
- wichtigsten Synthesen & Projektionen sind Raphékerne & das mediale Vorderhirnbündel
- Regulation von Körpertemperatur, Schlaf, Blutdruck, endokrine Aktivität, Ess- &
Sexualverhalten, Erbrechen, Schmerzempfinden & Motorik
- Serotoninerge Einflüsse auf Lern- & Gedächtnisprozesse & auf Emotionen (insbesondere Angst & Depressivität)
- Spielt große Rolle bei Entstehung von endogenen Depressionen, da die Konzentration dieses Transmitters im
Liquor bei Erkrankungen erniedrigt ist
- wirksamste Antidepressiva sind selektive Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmer (SSRI)
- blockieren Mechanismus, der Serotonin wieder aus synaptischem Spalt „aufsaugt“ (keine erhöhte präsynaptische
Konzentration von Serotonin, mehr Serotonin im synaptischen Spalt)
Glutamaterges System
- Glutamat ist der wichtigste exzitatorische Transmitter (Depolarisation)
- Vorkommen in: Großhirnrinde, Hippocampus, Cerebellum, Rückenmark,
Sinneszellen, Netzhaut, Sehrinde & somatosensorischem Cortex
- afferente & efferente Bahnen des Hippocampus sind glutamaterg
- Große Bedeutung des Hippocampus bei Lern- & Gedächtnisfunktionen erklärt
die charakteristischen Gedächtnisstörungen bei einer Störung des Glutamatsystems, z.B. bei Morbus Alzheimer,
KZG-Störungen, Korsakow-Syndrom
- 2 Rezeptortypen: Ionotrope & Metabotrope
GABAerges System
- GABA ist der wichtigste inhibitorische Transmitter (Hyperpolarisation der Zielzelle)
- Die AS Gammaaminobutter-säure (GABA) wird durch eine einfache Strukturmodifikation aus Glutamat
synthetisiert
- Abbauenzym: GABA-Transaminase
- 2 Rezeptortypen:
- GABAA-Rezeptor: ionotrop (öffnet Cl-Kanal für kurze Zeit); hat noch 2 weitere Bindungsstellen (hochkomplex)
- GABAB-Rezeptor: bewirkt präsynaptisch Unterdrückung der Transmittersekretion & postsynaptisch über Öffnung
von K-Kanälen eine langsame Hyperpolarisation
Neuromodulatoren (Peptide)
- Bsp.: Cholezystokinin (CCK), Neuropeptid Y (NPY), Somatostatin (SOM) & Opioide
- Klassische Neurotransmitter haben sowohl ionotrope als auch metabotrope Rezeptoren
- Neuromodulatoren sind allein oder zusammen mit Transmittern an Erregungsübertragung in ZNS & PNS beteiligt
- Klassische Transmitter & Neuromodulatoren können zusammen im selben Axonterminal auftreten (Kolokalisation)
 lang gültiges Dale-Prinzip (1 Neuron synthetisiert immer nur 1 Botensubstanz) widerlegt
- Klassische Transmitter vermitteln die rasche, kurz andauernde, idR ionotrope Erregungsübertragung
- Peptide bewirken eine langsam eintretende, idR metabotrope & oft länger anhaltende Neurotransmission
- Peptide werden im Perikaryon synthetisiert
- klassische Transmitter an den Axonterminalen
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