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Basalganglien

Unter den Basalganglien (Nuclei basales) werden die in der Tiefe der Großhirnhemisphären sitzenden grauen Kernkomplexe verstanden.

Der Begriff ist historisch bedingt und nicht einheitlich definiert, jedoch findet er sich noch immer in den meisten Publikationen.

Die Bezeichnung "-ganglien" ist etwas irreführend, da diese eher dem peripheren Nervensystem zuzuordnet ist, während im Gehirn eigentlich der Begriff “Nucleus” der aktuellen Terminologie entspricht.

Die Basalganglien sind Bestandteil des motorischen Systems und sowohl an der Stütz- und Haltemotorik als auch an der Willkürmotorik beteiligt. Sie üben ihre Funktion im Wesentlichen extrapyramidalmotorisch aus.

Kurzfakten
Aufbau -Striatum (Nucleus caudatus und Putamen)
-Pallidum
-Substantia nigra
-Nucleus subthalamicus
Funktion -Selektion, Verarbeitung und Kontrolle von motorischen und nicht-motorischen Handlungsmustern
-Initiation und Modulation von Richtung, Ausmaß, Kraft und Geschwindigkeit von Bewegungsmustern
-Hemmung unerwünschter Bewegungsmuster

Bestandteile und Funktion

Im engeren Sinne werden unter den Basalganglien die folgenden Strukturen verstanden:

Häufig werden auch der Globus pallidus und der Ncl. subthalamicus (Corpus subthalamicus) hinzugerechnet. Gelegentlich werden auch die Substantia nigra, der motorische Thalamus sowie die Amygdala (Mandelkern) und das Claustrum mit einbezogen.
 
Ncl. caudatus und Putamen werden zum Striatum zusammengefasst, während Putamen und Globus pallidus als Ncl. lentiformis bezeichnet werden. Der Ncl. lentiformis dient als topographischer Bezugspunkt (z.B. “Die Fasern des vierten Neurons der Hörbahn verlaufen sublentikulär durch die Capsula interna.”) und beeinflusst die Namensgebung anderer Strukturen (z.B. Ansa lenticularis).

Verschaltung

Striatum, Globus pallidus, Ncl. subthalamicus, Substantia nigra und motorischer Thalamus sowie Kortex sind in charakteristischer Weise miteinander verschaltet. Sie bilden den 4er- / 6er Kreis: einen cortico- striato- pallido- thalamo-corticalen Neuronenkreis. “4er” bzw. “6er” bezieht sich auf die Anzahl der beteiligten Strukturen.

  • Der 4er Kreis ist eine direkte Projektionsbahn, welche erregend auf den Kortex wirkt
  • 6er Kreis ist eine indirekte Projektionsbahn, welche den Kortex hemmt. Welcher Weg genommen wird, ist abhängig davon, welcher Teil des Globus pallidus vom Striatum angesteuert wird. Dies wiederum ist abhängig vom Einfluss der Substantia nigra, die als Modulator wirkt.

Die Verschaltung ist ein Modell des motorischen Systems. Es schildert den Weg der ablaufenden Erregungen bzw. Hemmungen. Jedoch wird nur beschrieben, dass eine Modulation durch die Substantia nigra erfolgt und nicht wie genau diese zustande kommt. Des Weiteren kann durch das Modell auch keine Aussage darüber vorgenommen werden, wie es konkret zur Aktivierung des motorischen Kortex kommt. Es ist jedoch eines der zentralen Modelle der Neuroanatomie, da es die Beschreibung der Pathophysiologie des Morbus Parkinson sowie der Chorea Huntington ermöglicht.

 Sowohl der 4er- als auch der 6er Kreis beinhalten den Kortex, der in beiden Fällen glutamaterg auf das Striatum wirkt. Ebenfalls in beiden Fällen wirkt das Striatum GABAerg auf die nachfolgenden Strukturen, den Globus pallidus medialis (internus) bzw. lateralis (externus). Je nach Projektion des Striatums werden neben GABA verschiedene Neuropeptide ausgeschüttet.

4er Kreis

Das glutamaterg angesteuerte Striatum wirkt GABAerg auf den Globus pallidus medialis, welcher dadurch gehemmt wird. Der Globus pallidus medialis selbst projiziert GABAerg auf den motorischen Thalamus (ventrolateraler Thalamus), welcher glutamaterg auf den Kortex wirkt. Das Striatum hemmt dementsprechend den Globus pallidus medialis, der somit nicht mehr hemmend wirkt. Es kommt zu einer Hemmung der Hemmung des motorischen Thalamus, was zu seiner Aktivierung führt.

Die GABAerge Projektion des Striatum auf den Globus pallidus medialis schüttet Substanz P als Neuropeptid aus.

Fehlt euch noch ein Überblick über das Gehirn? Dann schaut euch doch mal unser Arbeitsblatt zum Beschriften der Gehirnstrukturen an!

6er Kreis

Auch der 6er Kreis beginnt beim Striatum, welches GABAerg auf den Globus pallidus lateralis wirkt. Der Globus pallidus lateralis ist ebenfalls GABAerg und wirkt auf den Ncl. subthalamicus. Dieser wiederum ist glutamaterg und projiziert mit seinen Fasern auf den Globus pallidus medialis. Im Ergebnis hemmt also das Striatum den Globus pallidus lateralis, sodass dieser den Ncl. subthalamicus nicht mehr hemmen kann. Dies führt über die glutamatergen Projektion des Ncl. subthalamicus zu einer Aktivierung des Globus pallidus medialis. Da dieser GABAerg auf den motorischen Thalamus wirkt, kommt es nicht zu einer Aktivierung des Kortex.
 
Neuropeptid der GABAergen Projektion des Striatum auf den Globus pallidus lateralis ist Enkephalin.

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