Einführung in die Neuroanatomie

Einführung in die Neuroanatomie
Grit Hein, Tania Singer
Webpage: http://www.socialbehavior.uzh.ch/singer.html
„Eng ist die Welt, und das Gehirn ist weit.“
Zitat von Friedrich Schiller
.
Grosshirn
Kleinhirn
Hirnstamm
Das Gehirn besteht
aus zwei Hemispheren,
der linken Hemisphere
und der rechten
Hemisphere.
Zur Grobeinteilung ist
das Gehirn in Hirnlappen
eingeteilt.
Frontal-Lappen
Parietal-Lappen
Temporal-Lappen
Occipital-Lappen
Lobus = Lappen
Lobus frontalis
Lobus parietalis
Lobus occipitalis
Lobus temporalis
Eine aus der Hirnmasse
hervortretende Windung
wird als Gyrus (Plural: Gyri)
bezeichnet.
Gyri sind durch Fissurae
(Furchen) und Sulci (Gräben;
Singular: Sulcus) voneinander getrennt.
Durch diese Faltung wird die
Oberfläche des Gehirns enorm
vergrössert.
Ventrikel
Ventrikel: mit Hirnwasser gefüllte
Hohlräume
Begriffe
Cortex: Rinde, „graue Substanz“ von Grosshirn und Kleinhirn; enthält die Nervenzellkörper
Weisse Substanz: wird von Axonen gebildet
Nucleus: Kern; Ansammlung von Nervenzellkörpern
Nervenzellkörper = Neurone
Neuron: funktionelle Grundeinheit
des Nervensystems;
besteht aus Zellkörper und
Axon
Weiterleitung elektrischer Signale (Aktionspotentiale)!
ca. 1012 Neurone; 176 000 km Axone!!!
Transportsystem - Synapsen
Synapse: Kontaktstellen zwischen Nervenzellen und
anderen Zellen
Mehrzahl der Synapsen sind „chemische Synapsen“:
elektrisches Signal (Aktionspotential) führt dazu, dass an
der präsynaptischen Membran Neurotransmitter ausgeschüttet werden
Neurotransmitter = chemische Botenstoffe
wichtig: Glutamat (erregend)
GABA (hemmend)
Dopamin, Serotonin, Noradrenalin, Acetylcholin
Synapse: Aufbau
Die Erregungsleitung ist unidirektional, immer vom
präsynaptischen zum
postsynaptischen Teil.
(1) Neurotransmitter werden
in den Neuronen produziert
und wandern in Vesikeln
zum Synapsenendknöpfchen
des Axons.
(3) Am anderen Ende des
synaptischen Spalts binden
die Neurotransmitter an
Rezeptoren.
(2) Durch das Aktionspotential
wird Kalzium ausgeschüttet, was
eine Freisetzung der Transmitter
bewirkt.
Wie findet man sich im Gehirn zurecht?
Drei anatomische Ebenen
• Sagittal
Hirn von vorn nach hinten
durchgeschnitten und von der
Seite angeschaut
• Frontal (Coronal)
Hirn durch die Mitte,
parallel zur Nase durchgeschnitten und von vorne
angeschaut; als wenn man
der Person in die Augen
schaut
• Horizontal
Hirn horizontal durchgeschnitten und von oben
angeschaut
Richtungen
anterior:
vorn
posterior:
hinten
dorsal:
darüber
ventral:
darunter
lateral:
seitlich
medial:
in der Mitte
Einteilung des Gehirns
Albertus Magnus
(1206-1280)
Phrenology of Gall (1758-1828)
and Spurzheim (1776-1832)
Wichtige ‚landmarks‘ zur Orientierung
Corpus Callosum: verbindet beide Hemispheren
Kommissuren: verbinden beide Hemispheren
Assoziationsfasern: verbinden einzelne Areale einer
Hemisphere
Projektionsfasern: verbinden Kortex mit subkortikalen
Arealen
Wichtige ‚landmarks‘ zur Orientierung
Sulcus centralis: trennt Frontallappen von Parietallappen
Wichtige ‚landmarks‘ zur Orientierung
Sylvische (Laterale) Fissur: trennt Temporallappen
von Frontallappen und Parietallappen
Wichtige ‚landmarks‘ zur Orientierung
Sulcus parieto-occipitalis: trennt Parietallappen von
Occipitallappen
Histologische Einteilung des Gehirns
Die Grosshirnrinde hat
sechs Schichten, die
durch das Vorkommen
verschiedener Zelltypen
definiert sind.
Die Ausprägung dieser
Schichten unterscheidet
sich bei unterschiedlichen
Hirnarealen
Brodmann-Karten
Sehen – visueller Cortex
Hören – auditorischer Cortex
Bewegen - Motor-Cortex
„Motorischer
Homunculus“
Visuelle Darstellung wie
Körperteile im primären
Motor-Cortex repräsentiert
sind
Wilder Penfield
(1891-1976)
„höhere Funktionen“ - Frontalhirn
Abstraktes und kreatives Denken; logisches Denken;
Ausdruck von Sprache und Gefühlen; Einordnung von
sozialen Situationen
Konstruktives und Beharrliches Anstreben von Zielen;
Aufgaben angehen und durchhalten; Planen für die
Zukunft; Anpassung an neue Situationen
Einzelne Bereiche des Frontalhirns haben
unterschiedliche funktionelle Bedeutung,
z.B. „Broca‘s Area“ für Sprache oder
orbitofrontaler Kortex für die affektive
Verarbeitung von Reizen (Belohnung!)
Läsionen im Frontalhirn
Phineas Gage (1823-1861, accident in 1848)
Lesion reconstructed
(H. Damasio and R. Frank, 1992)
Der berühmte Fall des Phineas Gage
Vorarbeiter bei amerikanischer Eisenbahn; bei Sprengung
schoss 1.10m lange und 3cm dicke Eisenstange durch
seinen Schädel (u.a. orbitofrontalen Kortex)
Intellektuelle Fähigkeiten, Gedächtnis, Wahrnehmung,
Sprache, Motorik unbeeinträchtigt, aber Veränderung in
Persönlichkeit; wurde launisch, impulsiv, kindisch
Emotionen – Limbisches System
Insula
Insula
liegt in der lateralen Fissur zwischen Temporal- und
Parietallappen
wird in anteriore und posteriore Insel unterteilt
Wahrnehmen von Körperzuständen, z.B. Herzrate
Schmerzverarbeitung und Empathie für Schmerz:
Wie schmerzhaft ist es für mich? Wie schmerzhaft ist es
für den anderen?
Drogenabhängigkeit: wird aktiviert, wenn Abhängige
Dinge sehen, die mit Droge assoziiert sind
Basalganglien
„subkortikal“, d.h.
unterhalb der Hirnrinde
liegende Kerne oder
Kerngebiete
Nucleus accumbens =
Ventrales striatum
Nucleus caudatus
Nucleus lentiformis
Putamen
Globus pallidus
Substantia nigra
Nucleus subthalamicus
Über „loops“ mit Kortex verbunden
Zusammenfassung
• Unterteilung des Gehirns: Kleinhirn, Hirnstamm, Grosshirn
Frontallappen, Parietallappen, Temporallappen,
Occipitallappen
• Begriffe: Gyri, Kortex, Weisse Substanz, Nucleus,
Nervenzellkörper, Synapse, Neurotransmitter,
Ventrikel
• Richtungen: Was ist anterior, posterior, ventral, dorsal?
• Corpus Callosum = Verbindung zwischen den beiden
Hemispheren
Zusammenfassung
• Sulcus centralis, laterale Fissur, Sulcus parietooccipitalis – anatomische Lokalisation
• Frontalhirn: hat eine Vielzahl von Funktionen (Folie 31)
• einzelne frontale Areale haben unterschiedliche funktionelle
Bedeutung, z.B. orbitofrontaler Kortex – Phineas Gage
• Insula – anatomische Lokalisation und Funktion
(Folie 37)
• Basalganglien: unterhalb der Hirnrinde liegende
Kerne oder Kerngebiete
• wichtig: ventrales Striatum – Nucleus accumbens
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!