Neuroanatomie Rückenmark, Hirnstamm, Kleinhirn, Zwischenhirn David P. Wolfer Institut für Bewegungswissenschaften und Sport, D-HEST, ETH Zürich Anatomisches Institut, Medizinische Fakultät, Universität Zürich 376-0005-00 Vertiefung Anatomie und Physiologie I, Di 04.10.2016 15:15 Vertiefung Anatomie und Physiologie I, Di 04.10.2016 - 1 Rückenmark • graue Substanz zentrale, vordere, seitliche (C8-L3), hintere kompakte Zellsäule • Wurzelzellen → Vorderwurzel: Motoneurone in motorischen Kernen (→ Skelettmuskulatur), präganglionäre Neurone in vegetativen Kernen (C8-L3 sympathisch, S2-4 parasympathisch) • Strangzellen → Gehirn: Projektionsneurone in sensorischen Kernen • Binnenzellen → Binnenverbindungen (Eigenapparat): verstreut • • weisse Substanz 1 2 3 4 Zk 5 6 7 8 Cornu anterius / Columna anterior - motorische Kerne Cornu laterale / Columna lateralis - vegetative Kerne Cornu posterius / Columna posterior sensorische Kerne Pars centralis Zentralkanal Funiculus anterior Funiculus lateralis Funiculus posterior Fasciculus proprius Fasciculus proprius: Binnenverbindungen • Funiculus anterior, lateralis, posterior: lange Bahnen ls as sc cs lemniskales System anterolaterales System Tractus spinocerebellaris Tractus corticospinalis • ventral efferent • aufsteigende lange Bahnen 5 cs as sensorische Kerne im Rückenmark: anterolaterales System (Schmerz, Temperatur), Tr. spinocerebellaris (Koordination) • → Funiculus posterior → sensorische Kerne im Hirnstamm: lemniskales System (Berührung, Vibration, Bewegungssinn) • • absteigende lange Bahnen Tr. corticospinalis: Willkürmotorik • extrapyramidale Bahnen 1 4 2 Zk 6 8 cs 3 7 sc ls • afferent Th5 transversal Vertiefung Anatomie und Physiologie I, Di 04.10.2016 - 4 Gehirn Pc 3v Aq 4v Me Po 1 2 3 1-2 1-3 Mo Rm Ep Th Hy Hs co fo F P T O L Sc Sa 4 5 Sc Pl. choroideus 3. Ventrikel Aquädukt 4. Ventrikel 4 P A4 A123 5 P 4 A123 A4 Mesencephalon Pons Rinde/Folien Mark Hemisphäre Vermis Cerebellum Medulla oblongata Rückenmark Wz F A43 A41 F O Bz L T L Lateralansicht Sa cc O fx Th A17 Epiphyse Thalamus Hypothalamus Hypophysenstiel Chiasma opticum Fasciculus opticus Frontallappen Parietallappen Temporallappen Okzipitallappen limbischer Lappen Sulcus centralis Sulcus lateralis Gyrus praecentralis Gyrus postcentralis Sc 5 S Pc Telencephalon Diencephalon Mesencephalon Metencephalon Myelencephalon Rückenmark Ep Aq ca 1 3v Me Hy Lt co 2 Hs 4v Olf fo tf Po A123 A4 A17 A41 A43 Olf Bz Wz Area 1,2,3 Area 4 Area 17 Area 41 Area 43 olfaktorische Rinde Broca-Zentrum Wernicke-Zentrum cc Corpus callosum ca Commissura anterior Lt Lamina terminalis S fx Bo tf Septum pellucidum Fornix Bulbus olfactorius Tractus olfactorius Bo T 3 Pc Mo Sagittalschnitt Rm Vertiefung Anatomie und Physiologie I, Di 04.10.2016 - 5 Medulla oblongata • graue Substanz einzelne Kerne statt kompakte Säulen • motorische Hirnnervenkerne medial: Ncc. ambiguus, n. accessorii, n. hypoglossi • parasympathische Hirnnervenkerne intermediär: Ncc. salivatorius inf., dorsalis n. vagi • sensorische Hirnnervenkerne lateral: Ncc. tractus solitarii, spinalis n. trigemini, vestibulares, cochleares • sensorische Kerne für Spinalnerven (lemniskales System): Ncc. gracilis & cuneatus • Nc. olivaris inf.: motorische Kontrolle → olivo-zerebelläre Bahn • • weisse Substanz • 1 2 3 4v ls as sc cs Pyramide Olive unterer Kleinhirnstiel 4. Ventrikel M P S lemniskales System 4 anterolaterales System Tractus spinocerebellaris 5 Fr Tractus corticospinalis motorische Kerne parasymp. Kerne sensorische Kerne Nc. olivaris inferior Nc. gracilis / cuneatus Formatio reticularis Transversalschnitt 1 cs efferent 2 ls auf/absteigende Bahnen (ls, as; cs), unt. Kleinhirnstiel (sc) 4 • vertikale Gliederung Basis = Pyramide / Tr. corticospinalis • Tegmentum = Rest der grauen und weissen Substanz, Boden 4. Ventrikel • Tectum: nur Pl. choroideus, keine weisse oder graue Substanz • afferent as Fr M ls P sc 3 S 5 4v dorsal Vertiefung Anatomie und Physiologie I, Di 04.10.2016 - 6 Pons (Brücke) • graue Substanz motorische Hirnnervenkerne medial: Ncc. motorius n. trigemini, n. abducentis, n. facialis • parasympathischer Hirnnervenkern intermediär: Nc. salivatorius sup. • sensorischer Hirnnervenkern lateral: Nc. principalis n. trigemini • Ncc. pontis (Brückenkerne): Relais Tr. cortico-ponto-cerebellaris • • weisse Substanz • mk mittlerer Kleinhirnstiel ok oberer Kleinhirnstiel 4v 4. Ventrikel lemniskales System anterolaterales System Tr. cortico-ponto-cerebellaris Tr. corticospinalis ls as cpc cs M P S Po Fr motorische Kerne parasymp. Kerne sensorische Kerne Ncc. pontis Formatio reticularis Transversalschnitt efferent afferent Po cs auf/absteigende Bahnen (ls, as; cpc, cs), mittlerer (cpc) & oberer Kleinhirnstiel cpc • vertikale Gliederung mk Basis: Ncc. pontis, Tr. corticospinalis, mittlerer Kleinhirnstiel • Tegmentum = Rest, Boden 4. Ventrikel • Tectum ersetzt durch Cerebellum • as ls Fr M P S 4v ok dorsal Vertiefung Anatomie und Physiologie I, Di 04.10.2016 - 8 Kleinhirn • äussere Gliederung Vermis & Flocculus, Hemisphären • Kleinhirnwindungen = Folien • Sagittalschnitt • innerer Aufbau Rinde & Mark → «Arbor vitae» • Kleinhirnkerne eingebettet im Mark, Quelle des Outputs • • Kleinhirnstiele: unterer ↔ Medulla oblongata, Rückenmark • mittlerer = Tr. cortico-ponto-cerebellaris • oberer ↔ Mesencephalon und Thalamus • • motorische Koordination: Vermis, Flocculus, mediale Hemisphäre: Blickmotorik, Gleichgewicht, Stehen, Gehen (phylogenetisch alte Teile) • laterale Hemisphäre: Willkürmotorik, Sprachmotorik (phylogenetisch neue Teile) • Ausfall: keine Lähmung, Störung der Koordination = Ataxie oder Dysarthrie • uk mk ok 4v unterer mittlerer Kleinhirnstiel oberer 4. Ventrikel rostral Vermis Flocculus Hemisphäre ok mk 4v uk Ventralansicht Vertiefung Anatomie und Physiologie I, Di 04.10.2016 - 9 Mesencephalon • graue Substanz motorische Hirnnervenkerne: Ncc. n. oculomotorii, n. trochlearis • parasympathischer Hirnnervenkern: Nc. accessorius n. oculomotorii (Edinger-Westphal-Kern) • sensorischer Hirnnervenkern: Nc. mesencephalicus n. trigemini • Nc. ruber (motorische Koordination), Substantia nigra (Dopamin, Parkinson), periaquäduktales Grau (Projektion ins Rückenmark: Schmerzhemmung, vegetative Reflexe, Verhalten), Colliculus inf. (Hörbahn), Colliculus sup. (Blickund Kopfbewegung) • 4 5 6 Aq ls as cpc cs Colliculus sup. Colliculus inf. Pedunculus cerebri Aquädukt lemniskales System anterolaterales System Tr. cortico-ponto-cerebellaris Tr. corticospinalis auf/absteigende Bahnen (ls, as; cpc, cs) efferent 6 cs 1 cpc 2 ls M P as Fr S Aq 3 • vertikale Gliederung Basis = Pedunculus cerebri • Tectum = Colliculi sup. & inf. • Tegmentum = Rest dazwischen Substantia nigra Nc. Ruber periaquäduktales Grau motorische Kerne parasympathischer Kern sensorischer Kern Formatio reticularis cpc • weisse Substanz • 1 2 3 M P S Fr 4 Transversalschnitte • 3 S 5 dorsal Vertiefung Anatomie und Physiologie I, Di 04.10.2016 - 12 Formatio reticularis • Anatomie heterogenes (Morphologie, Verbindungen, Neurochemie) lockeres neuronales Netzwerk, lokale Verdichtungen, grosszellige und kleinzellige Zonen • Durchzieht gesamtes Tegmentum • Ausgangspunkt für auf- und absteigende Projektionen • mesenzephale FR pontine FR medulläre FR 1 mediane Zone 2 mediale Zone (magnozellulär) 3 laterale Zone (parvozellulär) 1 2 3 • Funktionen wie Eigenapparat Rückenmark: prämotorische Netzwerke (z.B. Augenmotorik, Schlucken), Reflexzentren (z.B. Brechreflex, Hustenreflex), sensorische Verarbeitung • vegetative Kontrollzentren: Kreislaufzentrum, Atemzentrum, Miktionszentrum (Steuerung der Harnblase) • aufsteigende modulierende monoaminerge und cholinerge Projektionen: NA / 5HT (zirkadianer Rhythmus, Emotionen), DA (Belohnungssystem), ACh (Weckreaktion) • absteigende retikulospinale Bahnen: extrapyramidale Motorik, vegetative Kontrolle, Modulation spinaler Reizverarbeitung • Vertiefung Anatomie und Physiologie I, Di 04.10.2016 - 13 Hypothalamus • Anatomie Kernkomplex, bildet ventrale Seitenwand und Boden 3. Ventrikel • assoziierte Strukturen: Chiasma opticum, Hypophysenstiel, Corpus mamillare • • Funktionen keine motorische, vegetative, sensorische Hirnnervenkerne! • Nc. suprachiasmaticus: zirkadianer Masterschrittmacher, Synchronisation mit Tagesgang • Kontrolle inneres Milieu (Wasserhaushalt, Stoffwechsel, Temperatur): Hormone via Hypophyse, vegetatives NS, Verhalten (Hunger, Durst) • Emotionen, Gedächtnis, limbischer Neuronenkreis (Papez): Hippocampus → Fornix → Corpus mamillare • Steuerung Sexualorgane, Sozial/Sexualverhalten • 3v to Hy Cm Hy Cm to 3v Hypothalamus Corpus mamillare Tractus opticus 3. Ventrikel Diencephalon Mesencephalon Cerebellum Vertiefung Anatomie und Physiologie I, Di 04.10.2016 - 15 Thalamus • Anatomie insgesamt eiförmiger Kernkomplex • dorsale Seitenwand 3. Ventrikel • • motorische Kerngruppe • Input von Basalganglien und Kleinhirn, ↔ prä/motorische Rindenareale • sensorische Kerngruppe (Relaiskerne) Corpus geniculatum mediale: Hörbahn ↔ Area 41 • Cp. geniculatum laterale: Sehbahn ↔ Area 17 • Somatosensorik (anterolaterales & lemniskales System) ↔ Area 1,2,3 • Geschmack ↔ Area 43 3v • Th Hb Cgl Ep • unspezifische Kerngruppe • Modulation von Grosshirnrindenaktivität, motorischer und sensorischer Kerngruppe, Input aus Formatio reticularis • Epithalamus • Epiphyse (Melatonin, Steuerung Tag/Nacht-Rhythmus), Habenula (Link limbisches System ↔ Belohnungssystem) Th Cgl Hb Ep 3v Thalamus Corpus gen. lat. Habenula Epiphyse 3. Ventrikel Diencephalon Vertiefung Anatomie und Physiologie I, Di 04.10.2016 - 16
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