Aufsteigendes retikuläres aktivierendes System (ARAS)

Lage und Aufbau 

Die Neurone des ARAS liegen diffus verteilt in der Formatio reticularis. Die einzelnen Neurone bzw. Gruppen von Neuronen lassen sich nicht makroskopisch abgrenzen. Ihre Lokalisierung ist mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie in groben Zügen möglich. 

Die Neurone des ARAS erhalten afferente Projektionen aus dem Tractus spinothalamicus, dem Tractus spinalis nervi trigemini, dem Nucleus tractus solitarii sowie von den Vestibularis- und Cochleariskernen, außerdem vom optischen sowie vom olfaktorischen System. Eine weitere wichtige Afferenz stammt aus dem Ncl. tuberomammillaris des posterioren Hypothalamus, was klinische Bedeutung hat.

Efferenzen ziehen zum Thalamus, zu den Corpora geniculata laterale, zu lateralen Kerngebieten des Hypothalamus sowie zu einzelnen Gebieten des Kortex. Eine relevante einzelne Projektion zieht zum Nucleus basalis Meynert, dabei werden wohl nikotinerge und muskarinerge Rezeptoren des Nucleus angesprochen.

Obwohl die Zellen des ARAS diffus verteilt sind, sind sie hochspezifisch.

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Funktion 

Das ARAS versetzt den Organismus von einem wachen Ruhezustand in einen aktivierten Alarmzustand, in dem er sofort handlungsfähig ist und zu Flucht oder Kampf ansetzen kann. Der dafür erforderliche Trigger kann eine Emotion (z.B. Ärger, Wut, Angst oder Furcht) oder auch eine visueller (gefährliches Tier, bewaffnete Person) oder akustischer (Angstschrei eines Familienangehörigen) Stimulus sein. 

Damit ist das ARAS auch an der Regulation des Schlaf-Wach-Zyklus beteiligt. Am Schlaf- und Wachzustand sind neben dem ARAS auch das Ncl. caeruleus, der noradrenerge Projektionen ins gesamte Zentralnervensystem entsendet, der Ncl. raphe dorsalis (Serotonin) und der Ncl. tegmentalis posterolateralis beteiligt.

Im Wachzustand sind jene Systeme überwiegend aktiv und "zügeln" das cholinerge System. Dadurch wird praktisch nur neuen Reizen, die zu einem bestehenden Reizrauschen dazu addiert werden, erhöhte Aufmerksamkeit geschenkt. Damit erklärt sich auch, warum plötzliche Aufmerksamkeit nicht nur in einer stillen Umgebung, sondern auch in einer lauten und hektischen Umgebung trotzdem geweckt werden kann. Auch eine laute und geschäftige Umgebung wird durch thalamische Filterung zu einem Hintergrundrauschen. 

Die Steuerung des Tiefschlafes sowie des REM-Schlafes geschieht durch GABAerge Hemmung auf cholinerge Neurone des ARAS. Monoaminerge Neurone hingegen wirken auf cholinerge Projektionen. 

Im Hypothalamus produzieren Neuronengruppen das Peptid Orexin, das wiederum auf beide Arten von Neuronen erregend wirkt. Ein Ausfall Orexin-produzierender Neurone ist mit der Narkolepsie (Schlafkrankheit) vergesellschaftet.

Die Funktionsweise des ARAS ist faszinierend, findest du nicht? Nachfolgend haben wir einige Lernmedien zusammengestellt, durch die mehr zu den Strukturen des Nervensystems erfahren kannst, mit denen das ARAS in Wechselwirkung steht.