Funktionelle Anatomie des ZNS

Biopsychologie WiSe – Funktionelle Anatomie des ZNS
Funktionelle Anatomie des ZNS
1. Einleitung
2. Allgemeiner Aufbau des Nervensystems
2.1 Einige wenige Kommentare zum PNS
2.1.1 Somatische(s) Nerven(system)
2.1.2 ANS
2.1.3 Die Hirnnerven
3. Das Zentralnervensystem
3.1 Rückenmark
3.2 Das Gehirn
3.2.1 „Erste Annäherung“
3.2.2 Hirnhäute, CFS, Ventrikel
3.2.3 Funktionelle Anatomie des Gehirns (außer
Neocortex)
3.2.4 Großhirnrinde / Neocortex
Quelle: B&S Kap. 5; Th. Kap. 1
2. Allgemeiner Aufbau des Nervensystems
Abbildung Pinel 3.2 (schon bekannt aus Vorlesung „Nervenzelle“)
2.1. Einige wenige Kommentare zum PNS
2.1.1 Somatische(s) Nerven(system)
• Nervenfaserbündel, welche die Verbindung bilden zwischen dem ZNS
und der willkürlich beeinflussbaren Skelettmuskulatur sowie einer
Reihe von Sinnesrezeptoren (bspw. Haut)
• Somatische Nerven sind praktisch immer gemischt • enthalten zuleitende (afferente) sensorische Fasern, die
Infos bspw. von den Muskeln, den Gelenken und der Haut
ans Rückenmark senden
und
• ableitende (efferente) motorische Fasern, die Signale vom
ZNS an die Muskulatur senden.
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2.1.2. Autonomes Nervensystem
•
[Nur einige Notizen; es gibt noch eigene Vorlesung zum ANS]
• Synonym: Vegetatives NS
• Das ANS innerviert die glatte Muskulatur aller Organe sowie das Herz
und die Drüsen
• Es regelt die lebenswichtigen Funktionen, z.B. der Atmung, der
Verdauung und der Körpertemperatur
• Es unterliegt - in der Regel - nicht der direkten, willkürlichen Kontrolle
• Zum ANS zählen:
• Sympathikus / Das sympathische NS
• Parasympathikus / Das parasympathische NS
aber auch:
• Darmnervensystem (das „eigentliche“ autonome NS)
• Sympathikus und Parasympathikus wirken weitgehend im Sinne eines
funktionellen Antagonismus
• Wesentliche Bereiche des ANS werden durch bestimmte Hirngebiete
reguliert
2.1.3 Die Hirnnerven
• Unterscheiden sich nicht grundsätzlich von den Rückenmarksnerven,
gehen jedoch nicht vom Rückenmark aus, sondern direkt vom Gehirn.
Abbildung B&S 2.13; Tab. B&S 2.2
• Übermitteln vor allem Sinnesinfos aus Gesichts- und Kopfbereich und
dienen zur Kontrolle der Gesichts- und Kopfbewegungen
• Die motorischen Anteile werden dem ANS zugerechnet und wirken
parasympathisch
3. Das Zentralnervensystem
3.1. Rückenmark
Abbildung Pinel 3.17 & 3.18
• Im Querschnitt sind 2 Zonen erkennbar o
Kernbereich: graue Substanz; primär Zellkörper und
unmyelinisierte Interneurone
o
Hinterhörner
Vorderhörner
Außenbereich: weiße Substanz; Primär auf- und
absteigende myelinisierte Axone
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• Spinalnerven o
Ziehen zw. Wirbeln hindurch
o
31 Ebenen; jeweils paarweise von links und rechts ins
RM
o
Jeder Spinalnerv teilt sich auf und tritt durch Hinterwurzel
/ Dorsalwurzel (rein sensorisch!) bzw. durch
Vorderwurzel / Ventralwurzel (rein motorisch!) ins RM
3.2. Das Gehirn
3.2.1. „Erste Annäherung“
Abb. B&S 5.2
• Das menschliche Gehirn etwa 3 Pfund schwere Masse; weiches
Gewebe
• Gehirn besteht aus:
1. Gliazellen
12
2. Neuronen 1 Billionen (10 )
3.2.2. Hirnhäute, CSF, Ventrikel
Hirnhäute
Abb. B&S, 5.3
• 3 schützende Meninges
• Dura mater: Sehr feste Schicht, die Gehirn locker umschließt
• Arachnoidea: Mit Subarachnoidalraum führt Blutgefäße und CSF;
• Pia mater: Sehr dünne Membran, die jeder Windung der
Cortexoberfläche folgt.
CSF & VENTRIKEL
Abb. B&S, 5.4
• Gehirn und RM schwimmen in CSF („Liquor“) Schutzfunktion
• Weitere Funktion CSF Beteiligung an Stoffwechsel
• Bildung aus Blutplasma in Plexi chorioideii der Ventrikel (500 ml/Tag)
• Abfluss über Arachnoidea
• Vier Ventrikel: Ausweitung des Zentralkanals; gefüllt mit CSF
3.2.3 Funktionelle Anatomie des Gehirns (außer Neocortex)
Abb. B&S 5.5
1. Myelencephalon / Nachhirn:
Medulla oblongata:
- „verlängertes Mark“
- enthält alle auf- und absteigenden Bahnen, die
RM und Gehirn verbinden
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- Ursprungsort vieler Hirnnerven
- Beginn der Formatio Reticularis (zieht sich bis
Mittelhirn; manchmal auch „aufsteigendes
reticuläres Aktivierungssystem“ (ARAS) Bedeutung für Aktivierungsprozesse
- Formatio ist aber an vielen weiteren Funktionen
beteiligt (z.B. Schlaf, Aufmerksamkeit,
Muskeltonus, Herz-, Kreislauf- & Atemreflexe)
2. Metencephalon / Hinterhirn:
Abb. Pinel, 3.21
Pons (Brücke):
- enthält viele weitere Kerne z.B. von Hirnnerven,
die eine Rolle bei Nahrungsaufnahme und
Kontrolle des Gesichtsausdrucks spielen
- stellt Verbindung her zum Cerebellum
(Kleinhirn)
Cerebellum (Kleinhirn):
- wichtige Rolle im sensomotorischen System
- unterhält enge Kontakte mit dem Nachhirn, dem
Gleichgewichtssinn, dem Hör- und Sehsystem
und der Großhirnrinde
- aber: nicht einfach Teil des motor. Systems moderne Sichtweise Cerebellum als Zeitgeber
bei Bewegungsplanung und Wahrnehmung
- auch Bedeutung z.B. für prozedurales
Gedächtnis
3. Mesencephalon / Mittelhirn
Abb. Pinel, 3.22
• geht über in Thalamus und Hypothalamus
Tectum (Dach):
- posterior/dorsal das Dach des Mittelhirns
- Zwei Paare von „Beulen“
Colliculi superiores (optisches System)
Colliculi inferiores (auditorisches
System)
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Tegmentum:
- anterior / ventral vom Tectum
- Teile der Formatio, durchziehende Faserzüge,
Hirnnervenkerne
periaquaeductales Grau (PAG) Übermittlung analgetischer Effekte von
Opiaten
Nucleus ruber & Substantia Nigra sensomotorisches System
4. Diencephalon / Zwischenhirn:
Abb. Pinel, 3.23
Thalamus:
- Große, eiförmige und paarige Struktur
- Viele Kerne, die in Cortex ziehen
- Einfachste Funktionsbeschreibung:
Schaltstation nahezu aller Sinnesreize zur
Großhirnrinde (Ausnahme: olfaktorische
Signale); Bsp. Corpus geniculatum lat. (vis. System)
Corpus geniculatum med. (audit.
System
N. ventralis post. (somatosens. System)
Hypothalamus:
Abb. B&S 5.6
-
wichtiges Kontrollzentrum für emotionales
und motivationales Verhalten (positive und
negative Affekte, Hunger, Durst,
Fortpflanzung)
-
wichtig für Steuerung von Aufmerksamkeitsverhalten
- Integriert dabei Reaktionen des ANS und des
endokrinen Systems (=Hormonsystems). Dies
geschieht über die - Hypophyse: schüttet eine Vielzahl von
Hormonen aus, die in der Peripherie wiederum
auf Hormondrüsen wirken.
- Hypothalamus enthält zahlreiche, nach ihrer
Lage bezeichnete Kerngruppen
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5. Telencephalon / Endhirn
• umfaßt das limbische System, die Basalganglien und schließlich den
Neocortex
Limbisches System:
Abb. B&S 5.9
- besteht aus der Amygdala, Hippocampus,
Mamillarkörpern, Gyrus cinguli, Septum und
Fornix (aber manchmal auch andere Einteilung)
- ebenfalls wichtige Rolle bei emotionalen und
motivationalen Prozessen; vor allem Kampf,
Flucht, Nahrungsaufnahme, Sexualverhalten
- auch Unterdrückung stereotyper
Verhaltensweisen zur Ermöglichung von
Verhaltensmodifikation
- Hippocampus: sehr wichtig für die Bereiche
Lernen und Gedächtnis
Basalganglien:
Abb. Pinel, 3.29
- Gruppe von Kernen, die z.T. den Thalamus
umgeben.
- Dazu zählen Amygdala (wieder!), Striatum
(N. caudatus + Putamen), Globus pallidus
- Wichtig für Ausführung von Willkürbewegungen
(aber nicht nur! Auch Beteiligung an
emotionalen & kognitiven Funktionen sowie
Aufmerksamkeit)
3.2.4. Großhirnrinde / Neocortex:
Abb. B&S 5.18, 5.17, 5.19
Abb. Pinel, 8.6
• Macht den Menschen zum großen Teil zu dem was er ist (Denken,
Bewusstsein, Vorstellen, Sprache)
• ABER: so genannte „höhere“ Funktionen werden nicht nur in höheren
Hirnregionen vermittelt; eher zutreffend je komplexer die Funktion
desto mehr Hirnabschnitte sind beteiligt.
• Neocortex: 3mm dicke Schicht über dem restlichen Gehirn
• Evolutionsbiologisch relativ junge Struktur
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• Besteht aus sechs Schichten
• Wichtige anatomische Merkmale:
1. Zwei Typen von Neuronen: Pyramidenzellen ,
Sternzellen
2. Schichten unterscheiden sich bezüglich der
Verteilung dieser Neuronentypen
3. Säulenartige Organisation: Viele Neurone verlaufen
vertikal eine Säule oder Kolumne ist ein
Miniaturschaltkreis mit einer Funktion
• Lässt sich unterteilen in zwei Hirnhälften / Hemisphären
• Verbunden durch den Balken / Corpus callosum
• Durch Schädigungen des Neocortex (Schlaganfälle, Traumata,
Infektionen) kann es nun zu einer großen Vielzahl relativ spezifischer
Funktionsdefizite kommen Thema der Neuropsychologie
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