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Die Anatomie des Nervensystems
P. Walla / D. Wiswede
Organisation und Wiederholung
• Herzlich willkommen!
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Die Anatomie des Nervensystems
P. Walla / D. Wiswede
Organisation und Wiederholung
• noch ausstehende Termine:
• DO 12.11.2009 11.45-13.15
• FR 13.11.2009 17.00 bis 18.30 und 19.00 bis 21.30
– WICHTIG: morgen nicht in diesem Hörsaal, sondern im
Hörsaal U10, Juridicum, Schottenbastei 10-16
• SA 14.11.2009 10-11.30 und 12.30-14.00
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Organisation und Wiederholung
• Folien der vergangenen Vorlesung:
– http://www.cognitiveneuroscience.at/folien.htm
• Erste Prüfung:
– Freitag, 11.12.2009;
– Uhrzeit wird (hoffentlich morgen) bekannt
gegeben.
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Organisation und Wiederholung
• Zu dieser Stunde
– Geht etwas über Pinel hinaus
– Graphiken mehrfach, weil....
– Graphiken sehr groß, weil...
– viel mehr Anatomie als Funktion, weil...
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Organisation und Wiederholung
• Wiederholung der letzten Sitzung
– ZNS und PNS
• ZNS: Gehirn und Rücknmark
• PNS: somatisches und autonmoes NS
– somatisches NS: sensorische Afferenzen, motorische
Efferenzen
– autonomse NS: 2 efferente Nerventypen
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Organisation und Wiederholung
• Wiederholung der letzten Sitzung
– Das Gehirn:
•
•
•
•
3 Hirnhäute
Ventrikel
Cerebrospinalflüssigkeit
Blut-Hirn-Schranke
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Organisation und Wiederholung
• Wiederholung der letzten Sitzung
– Zellen des Nervensystems,
•
•
•
•
•
Glia und Neurone
Strukturen im Zellinneren, und Funktion
Aufbau der Zellmembrans
Klassifizierung der Neurone (Fortsätzem, Axon?)
Graue vs. weiße Substanz
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Organisation und Wiederholung
• Wiederholung der letzten Sitzung
– Arten von Gliazellen und deren Funktion
•
•
•
•
Oligodendrocyten
Schwann-Zellen
Astrocyten
Mikroglia
– Sichtbarmachung von Nervenzellen
• Färbungen, Tracing, Elektronenmikroskop
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Organisation und Wiederholung
• Wiederholung der letzten Sitzung
– Lage und Richtungsbeziehungen
• Besonderheiten beim Kopf
– anterior-posterior
– dorsal-ventral
– medial-lateral
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Organisation und Wiederholung
• Wiederholung der letzten Sitzung
– Lage und Richtungsbeziehungen, weitere Darstellung
• Trepel, Neuroanatomie (siehe hinten)
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Organisation und Wiederholung
• Wiederholung der letzten Sitzung
– Schnittebenen
• Sagittal
• Horizontal
• Frontal
– Radiologische Konvention
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Organisation und Wiederholung
• Wiederholung der letzten Sitzung
– Aufbau des Rückenmarks
– Aufbau des Gehirns
•
•
•
•
•
Telencephalon (heue mehr darüber)
Diencephalon (Thalamus, Hypothalamus)
Mesencephalon (Mittelhirn)
Metencephalon (Cerebellum, Pons)
Myelencephalon (Medulla oblongata)
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• ... Fortsetzung der vorherigen Vorlesung
• Nachtrag: Warum „Graue Substanz“
– „grau“ kommt daher, dass diese Bereiche im
Formalin fixiert eine graue Farbe haben.
• Im lebenden Gewebe ist die graue Substanz eher
rosa.
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Was bekannt sein sollte:
– 1 bis 6, Testen Sie sich!
•
•
•
•
•
•
1 Med. Oblong
2 Pons (Brücke)
3 Mesencephalon
4 Diencephalon
5 Cerebellum
6 Telencephalon
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Telencephalon
– Größter Abschnitt des Gehirns
– zwei cerebrale Hemisphären
• die äußere Schicht ist der cerebralen Cortex
(Großhirnrinde)
• … nicht alle Säugetiere besitzen einen gefalteten
Cortex ; sie sind lissencephal
– (Verweis aus Exkurs „Gehirnvergleich“ im ersten Block)
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Telencephalon
– Subcortical besteht das Telencephalon
grossteils aus weisser Substanz (Axone, die
von und zum Cortex verlaufen)
– es gibt aber einige grosse subcorticale
Kerngebiete, die meist entweder dem
Limbischen System oder den Basalganglien
zuzuordnen sind!
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Furchen und Erhebungen
– Die grossen Furchen heissen Fissurae, die kleinen heissen Sulci
– Die Erhebungen heissen Gyri
– Beide Hemisphären sind durch die Fissura longitudinalis cerebri
beinahe getrennt
• Verbindungen gibt es über cerebrale Commissuren!
– Die grösste Commissur ist das Corpus callosum (verbindet die
Hemisphären)
• Die markantesten Sulci sind:
– Sulcus centralis (= Zentralfurche = fissura Rolandi)
– Sulcus lateralis (= Sylvische Fissur = Sylvische Furche)
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
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Die Anatomie des Nervensystems
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
S. Centralis und
Lateralis
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Die Anatomie des Nervensystems
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
S. Centralis und
Lateralis
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Strukturen des Telencephalons- von alt
nach jung...
– Einteilung nach anatomischen/funktionellen
Gesichtspunkten
– phylogenetische vs. histologische Einteilung
– in der Praxis wird ein Mix aus all diesem
gemacht...
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Phylogenetische Gliederung der Hemisphären
– (von alt nach jung...)
•
•
•
•
Paläocortex
(Subcortikale Kerne, Basalganglien)
Archicortex
Neocortex (ca. 90% des cerebralen Corex)
– Gliederung ist auch histologisch (anhand der
Gewebeeigenschaften) möglich.
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Phylogenetische Gliederung der Hemisphären
– (von alt nach jung...)
• Paleokortex
– Ältester Teil, „Riechhirn“
– Frontobasal gelegener Teil des Großhirns.
– ... der Vollständigkeit halber (Quelle: Trepel)
» Bulbus und Tractus olfactorius
» Tuberculum olfactorium
» Septum
» Area entorhinalis
» Cortikaler Anteil der Amygdala
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Phylogenetische Gliederung d. Hemisphären
– Archicortex (Synonym: Archipallium)
• entwicklungsgeschichtlich Zwischenstadium
zwischen Paläocortex und Neocortex.
• Durch die Entwicklung des Neocortex wird der
Archikortex auf die Innenseite des Temporallappens
verdrängt
– Strukturen:
• Hippocampus
• Gyrus dentatus (Teil des Hippocampus)
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Phylogenetische Gliederung d. Hemisphären
– Archicortex und limbisches System
• Limbisches System größtenteils Archicortex und
Paleocortex
• Limbisches System wurde stark erweitert, Areale oft
nicht ganz eindeutig definiert.
– Konzept „Limbisches System“ als Hilfsmittel.
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Das Limbische System:
– Medial gelegene Strukturen, die den Thalamus
umgeben!
– Reguliert motivationale Verhaltensweisen
• „4 Fs“; fighting, fleeing, feeding, and (... ) sexual behavior
• Hauptstrukturen:
–
–
–
–
–
–
Mammilarkörper
Hippocampus,
Amygdala,
Fornix,
cingulärer Cortex
Septum
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Limbisches
System,
ein erster Eindruck
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Beschreibung des Systems:
– Die Amygdala ist ein mandelförmiges
Kerngebiet (mehrere Nuclei) im anterioren
Temporallappen
– Posterior zur Amygdala beginnt der
Hippocampus, der im medialen
Temporallappen verläuft
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Der Fornix
– verlässt das dorsale Ende des Hippocampus und schwingt
bogenförmig entlang der superioren Seite des 3ten Ventrikels
nach vorne und endet im Septum und den Mammilarkörpern
• Der cinguläre Cortex
– ist Teil des Neocortex (Gyrus cinguli)
– und liegt auf der medialen Seite der cerebralen Hemisphären
direkt über dem Corpus callosum
• Das Septum (medial gelegener Kern)
– liegt an der anterioren Spitze des cingulären Cortex
• Das Septum und die Mammilarkörper
– sind über Faserzüge mit den Amygdalae und dem Hippocampus
verbunden und bilden so den „Limbischen Ring“!
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Das Limbische System
– 1 G. cinguli
– 2 Hippocampus mit
G. Dentatus
– 3 Fornix
– 4 Amygdala
– 5 Mammillarkörper
– 6 G. Parahippocampalis
– 7 Septumregion
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Das Limbische System:
– Ausflug ins Gehirn, Interbrain.
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Hippocampus, Lage
– 1 Hippoca.
– 2 G. Dentauts
– 4,5,6: Fornix, endet in
7, Mamillarkörper
– 8 Seitenventrikel
– 9 Corpus Callosum
– 10 S. Centralis
– 11 Interhemisphärenspalt (Fiss. long. cerebri)
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• der Hippocampus
– 3-schichtig, dazu
später mehr.
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Basalganglien
– Kerne im Marklager des Großhirns
– unscharfer Begriff, meist
• Striatum (oft weiter unterteilt, dorsal, ventral (NCl accumbens)
– Ncl Caudatus
– Putamen
• Pallidum (= Globus Pallidus)
• Funktionell können auch dazugezählt werden:
– Ncl. Subthalamicus
– Substantia Nigra
– Gemeinsam: Wichtig f. Regulation der Motorik
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Basalganglien, Lage
– Aus jeder Amygdala zieht der Nucleus
caudatus anfangs in eine posteriore und dann
in eine anteriore Richtung, wobei der Schweif
immer dicker wird!
– Im Mittelpunkt des kreisförmigen Nucleus
caudatus liegt das Putamen.
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Basalganglien, Lage
– Das Putamen ist mit dem Nucleus caudatus
über Faserbrücken verbunden!
– beide Strukturen haben deshalb gemeinsam
eine gestreifte Erscheinung und werden
zusammen als Corpus striatum bezeichnet!
– Eine weitere Struktur gehört zu den
Basalganglien, der Globus pallidus, dieser
liegt medial zum Putamen!
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• nochmal Basalganglien (Trepel)
• 1 (2,3) Ncl Caudatus
• 4 Putamen
• 1+4 Striatum
• 5 Pallidum (mediales
und laterales Segment)
• 6 Amygdala (Lage im vorderen Drittel des Temp.lappens)
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Basalganglien
– Ausflug ins Gehirn (Interbrain)
– Schnittbilder BrainTutor
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
•
Wichtigsten Afferenzen (blau)
und Efferenzen (rot) des
Striatums
–
–
–
–
–
1: Ncl Caudatus,
2: Putamen,
3: Cortex
4: Pallidum
5: Thalamus
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Die Basalganglien
– sind für die Ausführung willkürlicher Bewegungen wichtig!
• Klinische Implikation:
– Bei der Parkinsonschen Krankheit ist eine Bahn, die von der
Substantia nigra des Mesencephalons zum Corpus striatum
projiziert, betroffen.
– Die Zerstörung dieser Bahn führt zu den typischen Symptomen
wie Steifheit (Rigor), Zittern (Tremor) und einer Verarmung
willkürlicher Bewegungen (Hypokinese)!
– Neuerdings werden die Basalganglien auch mit der Integration
von Prosody und sprachlicher Emotion in Verbindung gebracht!
(kritisches Denken!)
• Zu Parkinson später mehr! Neurotransmitter!
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Klinische Implikation:
– Chorea Huntington
• Störung mit Hyperkinese
• Degeneration v. Neurone im Striatum, besonders
jene zur Bewegungsinhibiton.
• plötzliche, unkontrollierte, ausfahrende Bewegungen
• Auch Gesichtsmuskulatur betroffen
• Demenzen häufig – Striatum mehr als Bewegung!
– Distanzminderung, Aggressivität
• Tödlicher Verlauf
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Chorea Huntington
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Basalganglien, Chorea Huntington
– bizarre Haltungs- und Bewegungänderungen
• linkes MRI: 43-jähriger Patient, nach 6 Jahren Diagnose,
rechtes MRI: gesunder Proband.
-Atrophie des
Striatums, dadurch
Aufweitung der
Seitenventrikel,
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Der Neocortex
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Finden der wichtigsten Landmarken:
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Kennen sollten Sie bis jetzt....
– 1,2,7,10,11,12
– bitte versuchen!
•
•
•
•
•
•
1 Telencephalon
2 Cerebellum
7 S. Centralis
10 S. Lateralis
11 Pons
12 Medulla Oblong.
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Wir unterscheiden 4 große Lappen (cortical):
– Frontallappen,
– Parietallappen,
– Temporallappen
– und Occipitallappen!
• Markante Gyri sind:
– Gyrus precentralis,
– Gyrus postcentralis
– Gyrus temporalis superior
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Die Lappen des Gehirns
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Die Lappen des Gehirns
– Ausflug ins Gehirn mit Brain Tutor
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Die wichtigsten Gyri und Sulci
– Die Trennung der Lappen
• Frontal- und Parietallappen werden durch S.
Lateralis getrennt (19)
• S. Centralis trenn Frontal- und Parietallappen (11)e
– Wichtige Gyri und Sulci
• G. (13) und S. (12) Precentralis
– Primär-motorischen Rinde
• G. (15) und S. (14) Postcentralis
– somatosensibler Cortex, taktile Wahrnehmungen des
Körpers werden verarbeitet
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• achtet auf 19,11, 13,12,15,14!
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Die wichtigsten Gyri und Sulci
– Temporallappen
• G. temporalis sup, (21), medius (22) und inferior
(23)
• S. Temporalis superior (24)
• S. Temporalis inferior (25)
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• achten Sie auf 21,22,23,24,25!
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• Die wichtigsten Gyri und Sulci
– Frontallappen
• G. frontalis sup, (4), medius (5) und inferior (6)
• S. frontalis superior (2)
• S. frontalis inferior (3)
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• achten Sie auf 2, 3, 4, 5, 6!
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
•
•
Zur Vollständigkeit: (aus Trepel): Lateralansicht des Großhirns. Frontallappen
rot, Parietallappen blau, Okzipitallappen grün, Temporallappen lila.
1 Mantelkante, 2 Sulcus frontalis superior, 3 Sulcus frontalis inferior. 2 und 3
trennen den 4 Gyrus frontalis superior, 5 Gyrus frontalis medius und 6 Gyrus
frontalis inferior. Am Gyrus frontalis inferior unterscheidet man 7 Pars orbitalis, 8
Pars triangularis und 9 Pars opercularis. Nach vorne endet der Frontallappen
am 10 Frontalpol, nach hinten am 11 Sulcus centralis. Dieser begrenzt
zusammen mit dem 12 Sulcus precentralis den 13 Gyrus precentralis. Nach
hinten schließt sich dem Gyrus precentralis der durch den 14 Sulcus
postcentralis begrenzte 15 Gyrus postcentralis an. Hinter dem Gyrus
postcentralis befinden sich der 16 Lobulus parietalis superior und der 17 Lobulus
parientalis inferior, die durch den 18 Sulcus intraparietalis voneinander getrennt
sind. Frontal- und Parietallappen werden vom Temporallappen durch den 19
Sulcus lateralis getrennt, um dessen hinteres Ende sich der 20 Gyrus
supramarginalis herumlegt. 21 Gyrus temporalis superior, 22 Gyrus temporalis
medius, 23 Gyrus temporalis inferior, die durch den 24 Sulcus temporalis
superior und 25 Sulcus temporalis inferior getrennt werden. Um das hintere
Ende von 24 herum legt sich der 26 Gyrus angularis. 27 Okzipitalpol, 28
Temporalpol.
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Histologische Unterteilung des Cortex
– Histologie = Wissenschaft von den biologischen
Geweben
• Abzugrenzen von der entwicklungsgeschichtlichen
Einteilung! (Neocortex, Archicortex und Palaeocortex)
– Histologischen Differenzierung:
• Isocortex, dieser ist 6 – schichtig.
• Allocortex, dieser ist (meist...) 3- schichtig
– Riechhirn und Hippocampus
• Beziehungen zwischen histologischen und phylogenetischen
Kriterien nicht ganz einfach...
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Die Schichtung des Cortex
– Es gibt zwei Arten von corticalen Neuronen:
• Pyramidenzellen
• Sternzellen!
– Vorgriff auf morgen:
• Pyramidenzellen sind meist exitatorisch, wichtigster
Transmitter ist Glutamat
• Nicht-Pyramidenzellen: kurze oder keine Axone,
intrakortikale Zwischenneurone, meist inhibitorisch
mit Transmitter GABA.
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• Die Schichtung des Cortex
– Die Zahl beider Zelltypen variiert ja nach
Schicht!
– Es gibt einen dominanten vertikalen Verlauf der
Axone und Dendriten
– Kolumnenorganisation
• Neurone in einer Kolumne oft gleicher „Schaltkreis“,
erfüllen oft eine „Funktion“
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
Pyramidenzellen sind groß und
multipolar mit pyramidenförmigen
Zellkörpern! Sie haben einen
grossen Dendriten, der zur
Cortexoberfläche zieht
(apikaler Dendrit) und sehr lange
Neurone!
Sternzellen sind kleine
Sternförmige
Interneurone!
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Die Schichten werden als Laminae bezeichnet
–
–
–
–
–
–
I: Molekularschicht (Lamina molekularis)
II: äußere Körnerschicht (L. granularis externa)
III: äußere Pyramidenschicht, (L. pyramidalis externa)
IV: innere Körnerschicht (L. granularis interna)
V: innere Pyramidenschicht (L. pyramidalis interna)
VI: multiforme Schicht. (L. Multiformis)
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• Zusammenhang Schichtdicke/Funktion!
– Visuelle Areale:
• Viel Input vom Thalamus auf Sternzellen der
Schicht IV
• Schicht 4 ist stärker ausgeprägt (dazu später
mehr.)
– MotorCortex:
• Schicht 5 besonders dick, da Pyramidenzellen hier
die Signale an Hirnstamm und Rückenmark
weiterleiten.
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• Histologische Unterteilung der Rinde nach
Brodmann
– 52 Rindenfelder
(Areale)
– international
verwendet
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• Zusammenfassung; Hauptstrukturen des
Nervensystems
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• Nette Art zu Lernen:
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• wer es genau
wissen will:
– Trepel
– gut lesbar
– tolle Graphiken!
– sehr detailliert
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Kennen sollten Sie....
– 1,2,3,5,6,7,8,9,11,13,14,15,16,18
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
1 Corp. Callosum
2 G. Cinguli
3 Fornix
5,18 Plex. Choroideus
6 Chiasma Opt.
8 Hypophyse
9 Mammillarkörper
11 Mesencephalon
13 Vierhügelplatte
14 4.Ventrikel
15 Pons
16 16 Medulla O.
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• ... und noch einmal im MRT...
– 1,2,3,5,6,7,8,9,11,13,14,15,16,18
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
1 Corp. Callosum
2 G. Cinguli
3 Fornix
6 Chiasma Opt.
8 Hypophyse
9 Mammillarkörper
11 Mesencephalon
13 Vierhügelplatte
14 4.Ventrikel
15 Pons
16 16 Medulla O.
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• Kennen sollten Sie....
– 1,2,3,4,3+4,5,6,9,10,11,12,14
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
1 Großhirnrinde
2 Balken
3 Ncl. Caudatus
4 Putamen
3+4 Corpus Striatum
5 Pallidum
6 Thalamus
9,10: Ventrikel
12 S. lateralis
14 Inselrinde
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• Kennen sollten Sie: 2, 3, 4, 5, 6,19,11,
13,12,15,14,21,22,23,24,25
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• Hilfen zum Lernen der Anatomie:
– BrainTutor von Rainer Göbel
• http://brainvoyager.com/
– Sammlung von Seiten zum Anatomie lernen:
• http://www9.biostr.washington.edu/da.html
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Die Anatomie des Nervensystems
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Die Hauptstrukturen des Gehirns
• Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
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