Kurstag 5: Cerebellum, Diencephalon

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Neuroanatomiekurs für HM im SS 2006 * DOZENTENSCRIPT * Kurstag 5: Cerebellum, Diencephalon
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Kurstag 5: Cerebellum, Diencephalon
Übersicht
05.01 Cerebellum
05.02 Oberfläche
05.03 Kerne und Verschaltung
05.04 Diencephalon
05.05 Hypothalamus & Hypophyse
1
2
3
5
5
05.06
05.07
05.08
05.09
05.10
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.
05.01
Cerebellum (ca. 5 min)
05.01.01 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)
05.01.02
Rekapitulieren Sie die arterielle Versorgung des Cerebellums.
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05.02
Cerebellum - Oberfläche (ca. 10 min)
05.02.01 Suchen Sie die in der Abbildung beschriebenen oberflächlichen Strukturen am Hirn/Modell
auf.
05.02.02 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).
05.02.03 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.
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05.03
Cerebellum – Kerne & corticale Verschaltung (ca. 10 min)
05.03.01 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.
05.03.02 Schauen Sie sich im Mikroskop noch einmal den Kleinhirncortex mit seinen Schichten und den
prominenten Perikarien der Purkinje-Zellen an.
05.03.03 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.
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05.03.04 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.
05.03.05 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.
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05.04
Diencephalon
05.04.01 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.
05.05
Hypothalamus & Hypophyse
05.05.01 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
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05.05.02 Die Abbildung zeigt wichtige A-/Efferenzen des Hypothalamus. Machen Sie sich daran die
zentrale, regulatorische Stellung des Hypothalamus klar.
05.05.03 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-
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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
05.05.04 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.
05.05.05 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?
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05.06
Thalamus
05.06.01 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.
05.06.02 Machen Sie sich anhand der Abbildung nochmals die arterielle Versorgung der Thalamusabschnitte klar.
05.06.03 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.
05.06.04 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
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05.06.05 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.
05.06.06 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.
05.06.07 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.
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05.07
Subthalamus
05.07.01 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 Serie den entsprechenden Frontalschnitt heraus
und versuchen Sie einzelne Strukturen zu identifizieren.
05.07.02 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.
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05.08
Epithalamus
05.08.01 In der Abbildung ist der Epithalamus schematisch dargestellt. Suchen Sie die einzelnen Abschnitte am Hirn & Modell auf.
05.08.02 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
05.08.03 Rekapitulieren Sie die Histologie des Corpus pineale (Pinealocyten = modif. Neurone, Glia,
Pinealsand). Durch die zunehmnende Verkalkung bei Erwachsenen (Pinealsand) ist das Corpus pineale
in Röntgenaufnahmen oft gut sichtbar (Orientierungspunkt).
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05.08.04 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).
05.08.05 Die Area praetectalis und die Commissura posterior wurden bereits am 4. Kurstag beim Pupillenreflex angesprochen (Aufgabe 04.05.08). Machen Sie sich anhand der Abbildung die Bedeutung der Commissura posterior für das optische System klar.
05.09
Klinik Aus Zeitgründen ist es leider nicht möglich weitere klinische Beispiele im Kurs zu bearbeiten. Es folgen lediglich ein paar Anregungen zur Heimarbeit:
05.09.01 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.
05.09.02 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..
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05.09.03 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
05.10
mc-Übungsaufgaben (Hausaufgabe)
05.10.01 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.
05.10.02 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.
05.10.03 Welche Störung tritt bei einer Kleinhirnschädigung normalerweise nicht auf?
A] Gangataxie
B] Gliedmaßenataxie
C] Schwindel
D] Intentionstremor
E] Steigerung des Muskeltonus
05.10.04 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.
05.10.05 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.
05.10.06 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.
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05.10.07 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)
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