Kurstag 4: Cerebellum, Diencephalon
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Neuroanatomiekurs für HM im SS 2007 * DOZENTENSCRIPT * Kurstag 4: Cerebellum, Diencephalon Name: __________________________ Kurstag 4: Cerebellum, Diencephalon Übersicht 04.01 Cerebellum 04.02 Oberfläche 04.03 Kerne und Verschaltung 04.04 Diencephalon 04.05 Hypothalamus & Hypophyse 1 2 3 5 5 04.06 04.07 04.08 04.09 04.10 Thalamus Subthalamus Epithalamus Klinik mc-Übungsfragen 7 10 11 12 13 Ziele: Die Kenntnisse über Bau und Verschaltung des Cerebellums sowie die diversen Steuerungsfunktionen des Diencephalons sind aufgrund der klinischen Bedeutung sehr wichtig. Sollten Sie nicht alle Aufgaben im Kurs schaffen, arbeiten Sie sie unbedingt zu Hause nach. Kursmaterial pro Tisch: Tischhirn, Demohirn, Hirnmesser, Schnittserie, 2 Hirnmodelle, 2 Schädel, 2 Mikroskope mit Präparat Kleinhirn (92) und Hypophyse. Notwendige theoretische Voraussetzungen: Vorlesungsstoff zum Thema und die entsprechenden Kapitel der Lehrbücher. Präparation: Abtrennung und Horizontalschnitt durch das Cerebellum. 04.01 Cerebellum (ca. 5 min) 04.01.01 Machen Sie sich klar, welche morphologischen Gemeinsamkeiten Cerebellum und Telencephalon haben, die sie von den anderen ZNS-Abschnitten unterscheiden. Suchen Sie diese Strukturen – soweit möglich – am Hirn/Modell auf. * 2 untereinander verbundene Hemisphären (Vermis - Corp. call.) * Cortex mit Oberflächenvergrößerung (Foliae – Gyri & Sulci) * Cortex somatotop gegliedert * Cortex geschichtet (3 – 6) mit typischer Morphologie & Verschaltung * Zentrales Marklager mit Kernen (Ncll. cerebellares – Basalganglien) * Stiele für. A- & Efferenzen (Pedunculi cerebellares – Pedunculi cerebri) 04.01.02 Rekapitulieren Sie die arterielle Versorgung des Cerebellums. RW 2007 * Institut für Anatomie & Zellbiologie * Philipps-Universität Marburg 1 Neuroanatomiekurs für HM im SS 2007 * DOZENTENSCRIPT * Kurstag 4: Cerebellum, Diencephalon 04.02 Cerebellum - Oberfläche (ca. 10 min) 04.02.01 Suchen Sie die in der Abbildung beschriebenen oberflächlichen Strukturen am Hirn/Modell auf. 04.02.02 Machen Sie sich anhand der Abbildung die Gliederung des Cerebellums in 3 entwicklungsgeschichtliche Abschnitte klar (funktionelle Bezeichnung der Abschnitte, zugehörige Teile, wichtigste Afferenzen, Funktion, Klinik). 04.02.03 Trennen Sie – falls noch nicht geschehen - die beiden Kleinhirn-Hemisphären mit einem Mediosagittalschnitt durch den Vermis. Unterscheiden sie Mark und Cortex und evtl. bereits makroskopisch die 3 Cortex-Schichten. Versuchen Sie die einzelnen Abschnitte des Vermis (s. Abbildung) zu identifizieren. RW 2007 * Institut für Anatomie & Zellbiologie * Philipps-Universität Marburg 2 Neuroanatomiekurs für HM im SS 2007 * DOZENTENSCRIPT * Kurstag 4: Cerebellum, Diencephalon 04.03 Cerebellum – Kerne & corticale Verschaltung (ca. 10 min) 04.03.01 Legen Sie einen Horizontalschnitt durch die Hemisphäre. Welche Kerne könne Sie im Marklager erkennen? Meist nur Ncl. dentatus erkennbar. Achtung: Isoliert betrachtet hat der Ncl. dentatus etwas Ähnlichkeit mit der Olive (Abb. 04.03.04 Nr. 11), kann aber aufgrund der Umgebungsstrukturen praktisch nicht verwechselt werden. 04.03.02 Schauen Sie sich im Mikroskop noch einmal den Kleinhirncortex mit seinen Schichten und den prominenten Perikarien der Purkinje-Zellen an. 04.03.03 Rekapitulieren Sie anhand der Abbildung die corticale Verschaltung des Cerebellums. Welche Sonderstellung haben die Körnerzellen innerhalb des Cortex? Körnerzellen sind die einzigen excitatorischen Neurone des cerebellären Cortex. RW 2007 * Institut für Anatomie & Zellbiologie * Philipps-Universität Marburg 3 Neuroanatomiekurs für HM im SS 2007 * DOZENTENSCRIPT * Kurstag 4: Cerebellum, Diencephalon 04.03.04 Können Sie die 3 Kleinhirnstiele am Präparat voneinander unterscheiden? Machen Sie sich anhand des Schemas den Verlauf der wichtigsten a-/efferenten Bahnen klar. Woher kommen/wohin ziehen die Tractus, welche Information/Funktionen führen sie? Meist können die 3 Stiele nicht eindeutig voneinander abgegrenzt werden. 04.03.05 Machen Sie sich unbedingt - z.B. anhand des folgenden vereinfachten Schemas – die cerebellären Schaltkreise klar und rekapitulieren Sie die Details der bereits bekannten Bahnen & Strukturen. RW 2007 * Institut für Anatomie & Zellbiologie * Philipps-Universität Marburg 4 Neuroanatomiekurs für HM im SS 2007 * DOZENTENSCRIPT * Kurstag 4: Cerebellum, Diencephalon 04.04 Diencephalon 04.04.01 In der Abbildung sind die 4 Abschnitte des Diencephalons in der Wand des 3. Ventrikels markiert. Suchen Sie diese am Hirn & Modell auf. Nennen Sie die wichtigste Funktion(en) der Abschnitte. 04.05 Hypothalamus & Hypophyse 04.05.01 Das Schema zeigt den Hypothalamus und einige begrenzende Strukturen. Suchen Sie diese am Hirn/Modell auf. Rekapitulieren Sie kurz, welche Funktionen die Strukturen haben. Liebe Bremser, nur besprechen, keine Schreiborgien, muss in Heimarbeit gelernt werden! * Fornix: Faserbündel vom Hippocampus zum Hypothalamus und anderen Strukturen, Teil der Limbik (Papez-Kreis) * Sulc. hypthalamicus: Rinne zwischen Thalamus & Hypothalamus * Corpus mammillare: Kerne der Regio hypothalamica posterior, Afferenzen über den Fornix, Efferenzen zu Thalamuis & Tectum, Teil der Limbik (Papez-Kreis) * Recessus supraopticus: Nische des 3. Ventrikels zwischen Lamina terminalis & Chiasma opticum * Recessus infundibularis: Nische des 3. Ventrikels zum Hypophysenstiel. * Tuber cinereum: Boden des Hypothalamus mit den Ncll. tuberales (Releasing-Faktoren für die Adenohypophyse) * Eminentia mediana: Erhebung am Infundibulum, verursacht durch viele eintretende Gefäße * Hypophyse & Infundibulum: s.u. * Chiasma opticum: Sehbahnkreuzung * Lamina terminalis: vordere Begrenzung des 3. Ventrikels: enthält limbische Fasern von/zur Septumregion, z.B. das diagonale Band von Broca (Limbik, cholinerges System) * Commissura anterior: Kreuzung von überwiegend limbischen Bahnen RW 2007 * Institut für Anatomie & Zellbiologie * Philipps-Universität Marburg 5 Neuroanatomiekurs für HM im SS 2007 * DOZENTENSCRIPT * Kurstag 4: Cerebellum, Diencephalon 04.05.02 Die Abbildung zeigt wichtige A-/Efferenzen des Hypothalamus. Machen Sie sich daran die zentrale, regulatorische Stellung des Hypothalamus klar. 04.05.03 In der Abbildung und Tabelle sind wenige Aspekte zu den wichtigsten Kernen des Hypothalamus zusammengestellt. Lesen Sie unbedingt die entsprechenden Kapitel im Lehrbuch. Kern wichtige Afferenz(en) wichtige Efferenz(en) 1/2 – Ncll. praeoptici von der Amygdala über zu Kernen der Regio lat. & med. die Stria terminalis hypothalm. intermed. und diversen vegetat. Kernen des Hirnstamms 3 - Ncl. hypothalamicus von der Amygdala über zu diversen vegetat. ant. die Stria terminalis Kernen des Hirnstamms 4 – Ncl. paraventricularis 5 – Ncl. supraopticus 6 – Ncl. infundibularis 7 – Ncl. arcuatus 8 – Ncl. hypoth. ventromed. aus der Formatio reticularis aus der Stria terminalis, den präoptischen und div. anderen hypothal. Kernen wichtige Funktion(en) Regulation div. vegetat. Funktionen prim. Regulation von Körpertemperatur, Kreislauf, Drüsensekretion neurosekretorisch (Oxy- Blutdruck, Wasser- & tozin, Vasopressin) zur Salzhaushalt, etc. Neurohypophyse neurosekretorisch, di- Regulation nahezu aller verse Releasing- und endokrin gesteuerten Inhbitinghormone, ü- Funktionen berwiegend für die A- RW 2007 * Institut für Anatomie & Zellbiologie * Philipps-Universität Marburg 6 Neuroanatomiekurs für HM im SS 2007 * DOZENTENSCRIPT * Kurstag 4: Cerebellum, Diencephalon 9 – Ncl. hypoth. dorsomed. 10 – Ncl. hypoth. dors. 11 – Ncll. tuberales 12 – Ncl. hypoth. post. komplexe Afferenzen 13 – Ncl. periventric. post. denohypophyse - neurosekretorisch zur Adenohypophyse - zum Thalamus und über den Fasc. longitud. dors. Zu diversen Hirnstammkernen 14/15 – Ncll. corporis vom Hippocampus über - über Tractus mammilmammillaris lat. & med. Fornix lothalamicus zum Thalamus - über Fasc. mammilloteg-mentalis zu div. Hirnstammkernen diverse endokrine und vegetative Funktionen - Limbik (Papez-Kreis) - vegetat. Funktionen 04.05.04 Erklären Sie anhand der Abbildung die essentiellen Unterschiede zwischen Neurohypophyse (links) und Adenohypophyse (rechts). * Neurohypophyse: Axone von den neurosekretorischen Ncll. paraventricularis & praeopticus des Hypothalamus ziehen durch das Infundibulum in die Neurohypophyse und sezernieren hier Vasopressin, Oxytozin und andere Hormone ins Blut. Diese Hormone wirken überwiegend direkt auf die peripheren Zielorgane. * Adenohypophyse: Die Axone der Kerne der Regio hypothalamica intermedia geben im Bereich des Infundibulums und der Eminentia mediana Releasing- und Inhibiting-Hormone ins Blut ab. Sie werden direkt zur Adenohypophyse (gehört entwicklungsgeschichtlich nicht zum Nervensystem) transportiert wo sich ein zweites Kapillarnetz bildet. Hier bewirken die Hormone and den verschiedenen endokrinen Zelltypen die Ausschüttung der glandotropen Hormone. 04.05.05 Schauen Sie sich im Mikroskop nochmals das Präparat Hypophyse an. Differenzieren Sie Neuro-, Adenohypophyse und die Pars Infundibularis. Welche Zelltypen können Sie in diesen Abschnitten erkennen? RW 2007 * Institut für Anatomie & Zellbiologie * Philipps-Universität Marburg 7 Neuroanatomiekurs für HM im SS 2007 * DOZENTENSCRIPT * Kurstag 4: Cerebellum, Diencephalon 04.06 Thalamus 04.06.01 Der Thalamus ist aufgrund seiner vielfältigen Verbindungen und vielen Funktionen eine besonders wichtige Struktur des Diencephalons. Suchen Sie ihn am Hirn, Modell und v.a. den Schnittserien auf. Was wissen Sie über die Adhesio interthalamica? Nur bei 60-80% vorhanden, enthält weder Fasern (keine Kommissur!), noch Perikarien, wahrscheinlich funktionslose, entwicklungsbedingte Verwachsung. 04.06.02 Machen Sie sich anhand der Abbildung nochmals die arterielle Versorgung der Thalamusabschnitte klar. 04.06.03 Beschreiben sie den Unterschied zwischen Pallio- & Truncothalamus. Palliothalamus = spezifische Kerne, d.h. Verbindungen zu spezifischen Cortexregionen Truncothalamus = unspezifische Kerne, d.h. indirekte/diffuse Cortexverbindungen bzw. Verbindungen zu nichtcorticalen Strukturen. 04.06.04 Im Thalamus können über 50 verschiedene Kerne unterschieden werden. Geben sie für die wenigen folgenden, spezifischen Kerne die wichtigste Afferenz, den Namen, die wichtigste Efferenz und die Funktion an. Afferenz Corpus mamillare Name NA Ncll. anteriores thalami Pallidum laterale VA Ncl. ventralis anterior Pallidum mediale, VL Cerebellum, Ncl. ruber Ncl. ventralis posterior Hinterstrangbahnen VPL Ncl. ventralis posterolateralis Tr. trigeminothalamicus VPM Ncl. ventralis posteromedialis Tr. opticus CGL Corpus geniculatum laterale Brachium inferius CGM Corpus geniculatum mediale Efferenz Gyrus cinguli Funktion Limbik (Papez-Kreis) prämotor. Cortex Motorik (Bewegungsumfang) prämotor. & motor. Cor- Motorik (Bewegungstex umfang, Feinmotorik) Gyr. postcentralis Körpersensibilität Gyr. postcentralis Kopfsensibilität Area 17 Sehbahn Gyri temporales trans- Hörbahn versi RW 2007 * Institut für Anatomie & Zellbiologie * Philipps-Universität Marburg 8 Neuroanatomiekurs für HM im SS 2007 * DOZENTENSCRIPT * Kurstag 4: Cerebellum, Diencephalon 04.06.05 In der Abbildung ist die Stellung des Thalamus in sensiblen/sensorischen Systemen vereinfacht dargestellt. Machen Sie sich klar, wieso der Thalamus auch als „Tor zum Bewusstsein“ bezeichnet wird. Das olfaktorische System ist erst sekundär über das limbische System auf den Thalamus verschaltet. Welche Konsequenz ergeben sich daraus? Alle sens. Qualitäten (bis auf Olfaktion) müssen bevor sie im jeweils spezifischen Cortex bewusst werden den Thalamus passieren. Anschließend werden sie über das limbische System mit Emotionrn belegt. Olfaktorische Reize werden bereits vor der Bewusstwerdung mit Emotionen belegt. 04.06.06 Die Abbildung zeigt die Stellung des Thalamus im motorischen System. Der Hauptweg ist die Einbindung in die Basalganglienschleife (Striatum – Palldium – VA/VL). Daneben gibt es jedoch noch eine Reihe kleinerer Verbindungen (dünne Pfeile) von/zu anderen motorischen Strukturen. 04.06.07 Die anterioren Kerne des Thalamus gehören zum limbischen System. Während der Hauptweg (Corp. Mammillaria – Ncll. anteriores, Teil des Papez-Kreises) primär an Gedächtnis & Lernen beteiligt ist, sind die Verbindungen zu anderen limbischen Strukturen hauptsächlich an der Emotionsentstehung beteiligt. RW 2007 * Institut für Anatomie & Zellbiologie * Philipps-Universität Marburg 9 Neuroanatomiekurs für HM im SS 2007 * DOZENTENSCRIPT * Kurstag 4: Cerebellum, Diencephalon 04.07 Subthalamus 04.07.01 Die Abbildung zeigt schematisch einen Frontalschnitt durch den Subthalamus mit seinen Kerngebieten. Globus pallidus medialis und Ncl. subthalamicus gehören funktionell zu den Basalganglien und werden dort besprochen. Über die Funktion der Zona incerta und den Ncll. area H ist nur sehr wenig bekannt. Suchen Sie aus der Schnittserie den entsprechenden Frontalschnitt heraus und versuchen Sie einzelne Strukturen zu identifizieren. 04.07.02 Durch den Subthalamus ziehen auch einige Faserbündel. Die wichtigsten sind in der Abbildung dargestellt. Der Fasc. lenticularis enthält Efferenzen vom Globus pallidus medialis und die Ansa lenticularis vom Globus pallidus lateralis. Beide ziehen zum Thalamus und verlaufen den letzten Teil gemeinsam (= Fasciculus thalamicus). Bei allen handelt es sich um essentielle Verbindungen des Basalgangliensystems (s.u.). Durch die Capsula interna verlaufen nahezu alle wichtigen A- & Efferenzen des Telencephalons. Versuchen Sie auf dem entsprechenden Frontalschnitt einzelne Strukturen zu identifizieren. RW 2007 * Institut für Anatomie & Zellbiologie * Philipps-Universität Marburg 10 Neuroanatomiekurs für HM im SS 2007 * DOZENTENSCRIPT * Kurstag 4: Cerebellum, Diencephalon 04.08 Epithalamus 04.08.01 In der Abbildung ist der Epithalamus schematisch dargestellt. Suchen Sie die einzelnen Abschnitte am Hirn & Modell auf. 04.08.02 Nennen Sie Beispiele für Funktionen und das wichtigste Hormon des Corpus pineale (= Glandula pinealis = Epiphysis = Zirbeldrüse). In der Abbildung ist die Stellung der Epiphyse im Nerven- und endokrinen System stark vereinfacht dargestellt. Tag-Nach-Rhythmus, weibl. Zyklus, Steuerung der Pubertät, etc.; Melatonin 04.08.03 Rekapitulieren Sie die Histologie des Corpus pineale (Pinealocyten). Durch die zunehmende Verkalkung bei Erwachsenen (Pinealsand) ist das Corpus pineale in Röntgenaufnahmen oft gut sichtbar (Orientierungspunkt). RW 2007 * Institut für Anatomie & Zellbiologie * Philipps-Universität Marburg 11 Neuroanatomiekurs für HM im SS 2007 * DOZENTENSCRIPT * Kurstag 4: Cerebellum, Diencephalon 04.08.04 Über die Stria medullaris thalami ziehen Afferenzen zu den Ncll. habenulares, die wahrscheinlich zur Integration olfaktorischer und limbischer Reize zur Regulation vegetativer (möglicherweise Speichelsekretion, Brechreiz) und somatischer Effekte (evtl. Anziehungs- & Fluchtreaktion). Im Bereich um die Verbindung der beiden Habenula kreuzen einige Fasern (= Commissura habenularum). 04.08.05 Die Area praetectalis und die Commissura posterior wurden bereits am 3. Kurstag beim Pupillenreflex angesprochen (Aufgabe 03.05.08). Machen Sie sich anhand der Abbildung die Bedeutung der Commissura posterior für das optische System klar. 04.09 Klinik Aus Zeitgründen ist es leider nicht möglich weitere klinische Beispiele im Kurs zu bearbeiten. Es folgen lediglich ein paar Anregungen zur Heimarbeit: 04.09.01 Cerebellum * Was wissen Sie über das Kleinhirn-Brückenwinkel-Syndrom? * Ein paar Fachbegriffe zu möglichen Symptomen bei Kleinhirnerkrankungen: Kleinhirnschwindel, Abasie, Astasie, Ataxie, Dysmetrie, Asynergie, A-/Dysdiadochokinese, Intentionstremor, ReboundPhänomen, etc. * Machen Sie sich klar, warum bei Bewusstlosigkeit keine Kleinhirnsymptome zu beobachten sind. 04.09.02 Hypothalamus Erkrankungen des Hypothalamus könne sich je nach Lokalisation und Größe sehr unterschiedlich manifestieren. Erklären/diskutieren Sie die folgenden Beispiele: Diabetes insipidus, Dystrophia adiposogenitalis, zentrales Fieber, amnestische Syndrome (z.B. Korsakow), Konfabulationen, optische Ausfälle, Hydrocephalus, etc.. RW 2007 * Institut für Anatomie & Zellbiologie * Philipps-Universität Marburg 12 Neuroanatomiekurs für HM im SS 2007 * DOZENTENSCRIPT * Kurstag 4: Cerebellum, Diencephalon 04.09.03 Thalamus Ausfälle des Thalamus könne sich je nach Lokalisation und Größe sehr unterschiedlich äußern. Häufige Ursachen sind Ischaemie, Hämatome, Tumore, Entzündungen. Beim „Thalamussyndrom“ können folgende Symptome in unterschiedlicher Kombination (überwiegend kontralateral) auftreten (Begriffserklärung!): Sens.: Schmerzen, div. Sensibilitätsausfälle/-reduktion, Astereognose, Hemianopsie, sens. Aphasie Mot.: Hemiplegie, Hemiataxie, choreatische Unruhe, Intentionstremor, mot. Aphasie Psych.: Bewusstseinstrübung 04.10 mc-Übungsaufgaben (Hausaufgabe) 04.10.01 Welche Aussage zum Kleinhirn ist falsch? A] Die Fissura prima trennt den Lobus anterior vom Lobus posterior. B] Der Vermis ist ein Teil des Pontocerebellums (Spinocerebellums). C] Die Kleinhirnkerne sind dem Kleinhirncortex nachgeschaltet D] Jede Kletterfaser endigt am Dendritenbaum einer einzigen Purkinje-Zelle E] Moosfasern bilden Synapsen mit Körnerzellen. 04.10.02 Welche Aussage zum Cerebellum ist richtig? A] Der Tractus vestibulocerebellaris zieht durch den Pedunculus cerebellaris inferior. B] Der typische Transmitter der Körnerzellen ist GABA. (Glutamat) C] Aspartat kommt als Transmitter im Cerebellum nicht vor. (doch, in Kletterfasern) D] Der Nodulus bildet das craniale (caudale) Ende des Vermis. E] Das Archicerebellum wird auch Spinocerebellum (Vestibulocerebellum) genannt. 04.10.03 Welche Störung tritt bei einer Kleinhirnschädigung normalerweise nicht auf? A] Gangataxie B] Gliedmaßenataxie C] Schwindel D] Intentionstremor E] Steigerung des Muskeltonus 04.10.04 Welche allgemeine Aussage zum Diencephalon ist falsch? A] Das Diencephalon bildet die lateralen Begrenzungen des 3. Ventrikels B] Der Epithalamus bildet das dorsale Ende des Diencephalons. C] Die Adenohypophyse gehört entwicklungsgeschichtlich zum Diencephalon. D] Der Epithalamus ist wichtig bei der Regulation rhythmischer Vorgänge. E] Im Subthalamus liegen wichtige Strukturen des motorischen Systems. 04.10.05 Welche Aussage zu Hypothalamus/Hypophyse ist falsch? A] Die Corpora mammillaria liegen in der Regio hypothalamica posterior und gehören zum limbischen System. B] Die Lamina terminalis bildet das rostrale Ende des Hypothalamus und enthält u.a. cholinerge Faserbündel. C] Erkrankungen des Hypothalamus äußern sich hauptsächlich in motorischen Symptomen. (vegetativen) D] Die Kerne der Regio hypothalam. intermedia sezernieren viele Inhibiting-/Releasing-Hormone für die Adenohypophyse. E] Einige Kerne des Hypothalamus erhalten Afferenzen aus den zirkumventrikulären Organen. 04.10.06 Welche Aussage zum Thalamus ist richtig? A] Die anterioren Thalamuskerne gehören primär zum motorischen System. (limbisch) B] VA/VL sind in die Hörbahn eingeschaltet. (Motorik) C] Das Corpus geniculatum mediale gehört zur Sehbahn. (Akustik) D] Der Thalamus wird auch „Tor zum Unterbewusstsein“ genannt. (Bewusstsein) E] Wichtige limbische Afferenzen erhält der Thalamus über den Tractus mammillothalamicus. RW 2007 * Institut für Anatomie & Zellbiologie * Philipps-Universität Marburg 13 Neuroanatomiekurs für HM im SS 2007 * DOZENTENSCRIPT * Kurstag 4: Cerebellum, Diencephalon 04.10.07 Welche Aussage zum Epi- & Subthalamus ist richtig? A] Über die Commissura posterior werden diverse Reflexe des optischen Systems verschaltet. B] Unter Pinealsand versteht man vielen runden, wie Sandkörner aneinander liegenden Pinealozyten. (die Verkalkung der Epiphyse) C] Die Area praetectalis gehört zum Subthalamus. (Epithalamus) D] Das Globus pallidus lateralis gehört zum Subthalamus. (Telencephalon, Basalggl.) E] Im Subthalamus gibt es keine Faserbündel. (Capsula interna, Fasc. & Ansa lenticularis, Fasc. thalamicus) RW 2007 * Institut für Anatomie & Zellbiologie * Philipps-Universität Marburg 14
