Video: Basale Ansicht des Gehirns

Hallo, hier ist Astrid. Herzlich Willkommen bei Kenhub.

Im heutigen Tutorial dreht sich alles um die basale Ansicht des Gehirns. Also um die Strukturen, die ihr sehen könnt, wenn ihr euch das Gehirn von unten anseht.

So in etwa würde das aussehen. Bevor wir loslegen, möchte ich euch am Anfang einen kurzen Überblick verschaffen.

Die gelben Strukturen an der Unterseite des Großhirns sind die Hirnnerven. Auf unserer Webseite findet ihr ein eigenes, ausführliches Tutorial dazu. Außerdem seht ihr hier noch das Cerebellum, das ist das Kleinhirn, und den Hirnstamm.

Geschützt werden diese Bereiche durch den Schädelknochen, genauer gesagt durch die Schädelbasis. Rechts im Bild habe ich sie für euch dargestellt. Den am weitesten ventral liegenden Teil der Schädelbasis nennt man Fossa cranii anterior. Oder einfacher: vordere Schädelgrube. In ihr liegt der Frontallappen. Der Temporallappen liegt in der mittleren und das Kleinhirn in der hinteren Schädelgrube.

Für diese Darstellung habe ich den Hirnstamm und das Kleinhirn entfernt. Diese Furche, die sich einmal über die gesamte Länge des Gehirns zieht, heißt Fissura longitudinalis cerebri. Sie trennt die beiden Großhirnhemisphären voneinander. In ihrer Tiefe finden wir das Corpus callosum.

Zoomen wir ins Bild hinein, dann seht ihr es besser. Dazu müssen wir die beiden Frontallappen nur etwas auseinander ziehen. Um genauer zu sein sieht man einen Teil von ihm, nämlich das Genu corporis callosi. Übersetzt heißt das auf Deutsch „Balkenknie“.

So bezeichnet man den am weitesten rostral liegenden Abschnitt des Corpus callosum. Im Sagittalschnitt ist das deutlich zu erkennen. Das ist das Corpus callosum, durch den die Fasern quer zwischen den Großhirnhemisphären verlaufen. Und hier am vorderen Ende liegt das Genu corporis callosi. Es zeigt in Richtung basal und läuft bogenförmig wieder nach dorsal.

Die am weitesten rostral liegende Spitze des Großhirns nennt man Polus frontalis oder Stirnpol. Hier seht ihr ihn einmal von lateral. Er wird vom Frontallappen gebildet.

Gleich dahinter finden wir den Gyrus rectus, was übersetzt „gerade Windung“ bedeutet. Er geht nach medial in den Gyrus frontalis superior über. Die genaue Funktion des Gyrus rectus ist noch nicht bekannt. Es wird vermutet, dass er eine Rolle für höhere kognitive Funktionen spielt, wie z.B. für die Persönlichkeit.

Der Gyrus rectus wird beidseits durch zwei Furchen begrenzt: nach medial durch die Fissura longitudinalis und nach lateral durch den Sulcus olfactorius.

Letzterer trennt den Gyrus rectus und den Gyrus orbitalis medialis an der Unterseite des Frontallappens voneinander. Seinen Namen erhielt er wohl, weil er den Tractus olfactorius beherbergt.

Dieser Tractus olfactorius stellt die Riechbahn dar. Er besteht aus den Axonen der Mitral- und Büschelzellen. Er verbindet den Bulbus olfactorius und das Trigonum olfactorium miteinander, wo die Umschaltung auf das dritte Neuron stattfindet.
Auf diesem Bild seht ihr den Tractus olfactorius auf der rechten Seite angeschnitten, damit ihr den Sulcus olfactorius dahinter besser sehen könnt. Zur Erinnerung: Wir schauen von unten auf das Gehirn, d.h. die rechte Hirnhälfte liegt daher auf der linken Seite des Bildes.

Mit “Bulbus olfactorius“ ist diese verdickte Spitze an der Riechbahn gemeint. Wie ihr seht, hat auch er seine Bezeichnung nicht von ungefähr. Auf Deutsch bedeutet das nämlich so viel wie „Riechkolben“. Und tatsächlich ähnelt er einer nach rostral gerichteten kolbenartigen Ausziehung des Tractus olfactorius.

Dieses Bild zeigt den Bulbus im Sagittalschnitt. Das ist die Nasenhöhle, das die Lamina cribrosa des Os ethmoidale und darüber liegt der Frontallappen. Die Nervenfasern, die über den Bulbus und Tractus olfactorius verlaufen, stammen ursprünglich aus der Nasenschleimhaut. Sie werden Fila olfactoria genannt. Über die Lamina cribrosa erreichen sie den Bulbus olfactorius, wo sie anhand der Geruchsqualität in Glomeruli sortiert und verschaltet werden. Von dort geht es dann weiter über den Tractus olfactorius zum primären Riechkortex.

Gehen wir noch einmal zurück zum Gyrus rectus und dem Sulcus olfactorius. Lateral dieser beiden Strukturen finden wir die übrigen Windungen des basalen Frontallappens. Diese Gyri werden zusammenfassend als Gyri orbitales beschrieben, da sie praktisch über der Orbita liegen. Sie spielen eine Rolle für unseren Riechsinn.
Die Furchen, die sie voneinander treffen, werden als Sulci orbitales zusammengefasst. In diesem Bild formen sie mit etwas Phantasie den Buchstaben „H“. Dadurch lassen sich die Gyri in einen anterioren und posterioren sowie medialen und lateralen Abschnitt unterteilen. Insgesamt ist diese Trennung jedoch sehr variabel.

Machen wir weiter mit dem Sehsinn und zoomen dafür ein wenig in das Bild hinein. Hier seht ihr den angeschnittenen Sehnerven, den Nervus opticus. Das ist der zweite Hirnnerv. Er liegt medial der Gyri orbitales und damit in unmittelbarer Nachbarschaft zum Tractus olfactorius. Beide haben einen ähnlichen Verlauf, da das Auge und die Riechschleimhaut der Nase räumlich nah beieinander liegen.
Der N. opticus besteht aus ca. einer Million Axonen der retinalen Ganglienzellen. Über diese werden Signale der Retina an das Gehirn weitergeleitet. Eine wichtige Information, die ihr euch merken solltet, ist, dass er im Verlauf durch den Canalis opticus durchtritt. Dieser Kanal verbindet die Orbita mit der mittleren Schädelgrube.

Der N. opticus endet dorsomedial an der Sehnervenkreuzung, dem Chiasma opticum. Ihr erkennt es an seiner leicht flachen, viereckigen Form. Es liegt direkt oberhalb der Hypophyse. Hier treffen also die Fasern des linken und rechten N. opticus aufeinander. Dabei solltet ihr wissen, dass sich die nasalen Fasern kreuzen. Das heißt, die nasalen Fasern der linken Seite laufen über zur rechten Seite und umgekehrt. Die temporalen Fasern überkreuzen sich dagegen nicht, sondern laufen auf der gleichen Seite weiter. Diese Besonderheit solltet ihr euch unbedingt merken!

Die anschließenden Bahnen werden als Tractus opticus oder Sehstrang bezeichnet. Zur Wiederholung: Aufgrund der Überkreuzung am Chiasma opticum enthält er die ipsilateralen Fasern der temporalen Retina und kontralateralen Fasern der nasalen Retina.
Über den Tractus opticus geht es weiter bis zum Thalamus, genauer zum Corpus geniculatum laterale. Dort werden die visuellen Informationen weiter verschaltet und zur Sehrinde am Okzipitallappen geleitet. Bevor die Fasern allerdings das Corpus geniculatum laterale erreichen, ziehen einige Kollateralen zur Area pretectalis und zum Colliculus superior. Mehr über die Sehbahn erfahrt ihr in unserem separaten Tutorial.

Bei genauerer Betrachtung der Umgebung des Chiasma opticum sind euch vielleicht diese kleinen Punkte aufgefallen. Dieser Bereich wird Substantia perforata anterior genannt. Sie liegt lateral des Chiasma opticum und kaudal des Trigonum olfactorium. Durch sie laufen kleine Äste der Aa. cerebri anterior und media.

Weiter dorsal finden wir einen ähnlichen Bereich, der entsprechend Substantia perforata posterior genannt wird. Durch sie ziehen kleinere Äste der A. cerebri posterior. Im Gegensatz zur Substantia perforata anterior liegt dieser Bereich nicht paarig vor.
Wir finden ihn inmitten der Fossa interpeduncularis. Damit ist eine Vertiefung zwischen den beiden Großhirnstielen, den Pedunculi cerebri gemeint. Dorsal wird die Fossa interpeduncularis vom Pons begrenzt, ventral von den Mamillarkörpern.

Das waren bereits die wichtigsten Strukturen im Bereich des Frontallappens, die an der basalen Oberfläche des Gehirns zu sehen sind. Auch einige weitere wichtige Punkte wie die Riech- und Sehbahn haben wir kurz besprochen. Auf den nächsten Folien wird es nun um die Anatomie der Temporal- und Okzipitallappen gehen.
Beginnen wir mit einer der zentralsten Furchen in dieser Region, dem Sulcus lateralis. Er trennt den Temporallappen von den Frontal- und Parietallappen. Nach dem Erstbeschreiber, dem niederländischen Arzt Franciscus Sylvius, wird sie in vielen Büchern auch als Fissura Slyvii oder Sylvische Furche bezeichnet.

Den gesamten Verlauf des Sulcus sieht man am besten in der lateralen Perspektive. Kurz zur Orientierung: Ihr seht hier den Frontal- und die Temporallappen (UNTEN ZEIGEN). Im unteren Bild sind auch der Parietal- und der Okzipitallappen zu erkennen. Der Sulcus lateralis ist nicht nur einer der prominentesten Furchen in unserem Gehirn, sondern auch eine der ersten, die sich während der Embryogenese entwickelt.

Ähnlich wie der Frontallappen besitzt der Temporallappen auch eine nach rostral gerichtete Spitze. Sie wird als Polus temporalis oder Schäfenpol bezeichnet. Mit dem Polus frontalis und Polus occipitalis gibt es drei dieser Pole am Großhirn. Zählt man den Polus insulae mit, dann wären es insgesamt sogar vier.

Aus der basalen Perspektive können wir einige Gyri und Sulci des Temporallappens sehen. An dieser Stelle solltet ihr euch merken, dass diese in den Anatomiebüchern nicht einheitlich dargestellt werden. Wir richten uns daher nach der häufigsten Variante mit drei sagittal verlaufenden Sulci.
Am Rand des Temporallappens verläuft der Sulcus temporalis inferior. Er stellt den Übergang von der lateralen zu basalen Hemisphärenfläche dar.

Durch ihn werden die Gyri temporales medius und inferior voneinander abgegrenzt. Dabei erstreckt er sich von einer Stelle unweit des Okzipitalpols nach rostral in den Temporalpol hinein.

Etwas weiter medial von ihm zieht der Sulcus occipitotemporalis entlang. Er heißt so, weil er sowohl im Temporal- als auch im Okzipitallappen verläuft. Durch ihn trennen sich die Gyri occipitotemporalis medialis und lateralis voneinander.

Parallel zum Sulcus occipitotemporalis verläuft der Sulcus collateralis. Auch er reicht vom Temporal- bis zum Okzipitallappen. Er trennt dadurch den Gyrus occipitotemporalis medialis vom Gyrus parahippocampalis und Gyrus lingualis.

Nach rostral setzt sich der Sulcus collateralis als Sulcus rhinalis fortgesetzt. Er liegt lateral einer Struktur, die aufgrund ihres hakenförmigen Aussehens als Uncus bezeichnet wird. Wir werden ein wenig später noch auf ihn zu sprechen kommen. Wir finden den Sulcus rhinalis am rostralen Ende des Gyrus parahippocampalis, welchen er vom Gyrus occipitotemporalis lateralis trennt.

Fassen wir die Gyri noch einmal zusammen, die die gerade besprochenen Sulci erzeugen. Außen lag der Gyrus temporalis inferior. Er liegt zwischen dem Sulcus temporalis inferior und Sulcus occipitotemporalis. Die Hauptfunktion des Gyrus temporalis inferior ist die Erkennung von Objekten. Zwischen ihm und der Sehrinde bestehen zahlreiche Nervenbahnen, die ihn mit visuellen Informationen versorgen. Darüber hinaus ist er auch an der Erkennung von Gesichtern und Zahlen beteiligt.

Medial vom Gyrus temporalis inferior folgt der Gyrus occipitotemporalis lateralis. In der Neurowissenschaft ist er jedoch viel bekannter unter dem Namen Gyrus fusiformis. „Fusiformis“ bedeutet so etwas wie „spindelförmig“.
Dieser Teil unseres Gehirns ermöglicht uns in erster Linie das Erkennen bekannter Gesichter. Patienten, die eine Läsion in diesem Bereich aufweisen, sind buchstäblich nicht mehr in der Lage bekannte Personen am Gesicht zu erkennen. Diese Störung wird Prosopagnosie, oder einfacher „Gesichtsblindheit“ genannt. Die Betroffenen sind deshalb auf weitere Merkmale wie Kleidung, Frisur oder die Stimme angewiesen, um Menschen wiederzuerkennen. Der wohl bekannteste Fall von Gesichtsblindheit wird in dem Buch „Der Mann, der seine Frau mit einem Hut verwechselte“ erzählt. Oliver Sacks beschreibt in diesem Buch die Symptome eines Patienten, der genau an dieser Störung leidet.

Medial des Gyrus fusiformis finden wir den deutlich kürzen Gyrus occipitotemporalis medialis. Er enthält u.a. die primäre Sehrinde.

Noch weiter innen liegt der Gyrus parahippocampalis. Wie der Name andeutet, umgibt er den Hippocampus. Er verbindet diesen letztendlich mit dem Rest des Kortexes. Als Teil des limbischen Systems spielt er eine bedeutende Rolle beim Verschlüsseln und wieder Abrufen von Gedächtnisinhalten.

Wie versprochen kommen wir noch einmal auf den Uncus zu sprechen. Ihr erinnert euch? Übersetzt heißt das schlicht „Haken“. Das ist diese Struktur an der medialen Seite des Gyrus parahippocampalis. Er ist Teil der Riechrinde, dem sogenannten Rhinencephalon.

Dorsal setzt sich der Gyrus parahippocampalis als Gyrus lingualis fort, die Zungenwindung. Man gab ihm diesen Namen aufgrund seiner zungenähnlichen Form. Er wird vom Sulcus calcarinus und Sulcus collateralis abgegrenzt. Man weiß heute, dass dieser Teil des Gehirns eine tragende Rolle bei der Verschlüsselung visueller Erinnerungen spielt.

Zwischen den beiden Gyri linguales liegt eine Verengung, der Isthmus gyri cinguli genannt wird. Den Gyrus cinguli zeige ich euch am besten in der sagittalen Ansicht.

Er läuft bogenförmig von rostral nach dorsal und umgreift dabei das Corpus callosum. Wenn wir uns den gesamten Verlauf anschauen, dann wird klar: der Isthmus des Gyrus cinguli ist der am weitesten kaudal liegende Abschnitt. Über diesen werden die Gyri cinguli, lingualis und parahippocampalis miteinander verbunden.

Nicht unweit des Isthmus gyri cinguli finden wir einen dreieckig geformten Lappen, den Cuneus. Auf Deutsch bedeutet das so viel wie „Keil“.

Wie ihr seht, war von basal sprichwörtlich nur die „Spitze des Eisbergs“ zu sehen. In diesem Falls die Spitze des Cuneus. In der sagittalen Ansicht wird auch deutlich, dass der Cuneus vom Sulcus calcarinus und Sulcus parietooccipitalis begrenzt wird. Dieser dreieckige Bereich umfasst gleich drei Brodmann-Areale. Es sind die Areale 17, 18 und 19, die einen wesentlichen Anteil an der visuellen Verarbeitung haben.

In den letzten Folien wurde nun mehrmals der Sulcus calcarinus erwähnt. Hier seht ihr ihn einmal in der basalen Ansicht.

Er beginnt nahe des Okzipitalpols und reicht bis zum Splenium des Corpus callosum. Auf den nächsten Folien werde ich etwas genauer auf sie eingehen. Nach rostral trifft der Sulcus calcarinus im spitzen Winkel auf den Sulcus parietooccipitalis. Er ist Teil des 17. Brodmann-Areals und gehört damit zur primären Sehrinde.

Erinnert ihr euch noch, dass das rostrale Ende des Temporallappens „Temporalpol“ genannt wird? Analog besitzt der Okzipitallappen auch einen Pol, der in Richtung des Hinterkopfs zeigt. Das ist der Polus occipitalis oder Hinterhauptpol. Im unteren Bild seht ihr, dass die beiden Pole des Temporal- und Okzipitallappens in etwa auf einer Ebene liegen.
Lasst uns noch einmal zum Bereich des Chiasma opticum zurückkehren. Ich erwähnte vorhin, dass gleich darunter die Hypophyse liegt. So wird die haselnussgroße Hirnanhangdrüse oder Glandula pituitaria meistens bezeichnet. Mit ihr wollen wir nun die Strukturen des Großhirns hinter uns lassen und zum Diencephalon übergehen, dem Zwischenhirn. Streng genommen zählt nur ein Teil der Hypophyse zum Diencephalon, wie wir gleich lernen werden.

Die Hypophyse liegt in einer Vertiefung der Sella turcica, der Fossa hypophysialis. Diese wird durch das Os sphenoidale an der Schädelbasis gebildet. Über das Infundibulum, dem Hypophysenstiel, ist die Hypophyse mit dem Hypothalamus verbunden.
Sie zählt funktionell zum endokrinen System und steuert insgesamt sechs endokrine Organe des Körpers. Würde man sie unter dem Mikroskop betrachten, würden zwei Lappen auffallen: ein vorderer und ein hinterer. Der vordere ist der Lobus anterior oder Adenohypophyse, der hintere wird als Lobus posterior oder Neurohypophyse bezeichnet. Nur letztere stammt dabei aus dem Diencephalon!
Die genauen Hormone, die die Hypophyse sezerniert, werden wir uns im Detail in einem separaten Tutorial anschauen.

Kaudal der Hypophyse treffen wir auf eine paarig vorliegende, warzenförmige Struktur, den Mamillarkörpern oder Corpus mamillare. Sie zählen bereits zum Diencephlaon. Sie enthalten zwei verschiedene Kerngebiete, den Ncl. mamillaris medialis und Ncl. mamillaris lateralis. Über efferente Bahnen stehen sie mit dem Hirnstamm und Rückenmark in Verbindung und über afferente Fasern mit dem Thalamus.
Die Mamillarkörper zählen ebenfalls zum limbischen System. Sie übernehmen Aufgaben im Bereich Gedächtnis, Affektverhalten und vegetative Funktionen.

Diese beiden eiförmigen Strukturen hier liegen im Bereich des dorsalen Thalamus. Es sind das linke und rechte Corpus geniculatum laterale, was so viel bedeutet wie „seitlicher Kniehöcker“.

In dieser dorsalen Ansicht des Thalamus sind sie als Vorwölbungen unweit der Colliculi superiores zu finden. Ihre Hauptfunktion umfasst das Verschalten visueller Impulse von der Sehbahn zum Thalamus.

Und wo es ein Corpus geniculatum laterale gibt, da ist ein Corpus geniculatum mediale nicht weit. Das ist der innere Kniehöcker.

Wie ihr seht, liegt es etwas weiter medial, praktisch Luftlinie zwischen Corpus geniculatum laterale und Colliculus superior. Auch er zählt zu den Kerngebieten des Thalamus, gehört jedoch nicht zur Seh-, sondern Hörbahn. Er ist nämlich eine Zwischenstation für die Fasern des akustischen Systems zwischen den Colliculi inferiores und der primären Hörrinde.

Etwas weiter kaudal treffen wir auf das Pulvinar thalami, das Thalamuskissen.
Warum es so heißt, könnt ihr an seiner Form hier unten sehen. Es ist deutlich größer als die eben besprochenen Kniehöcker.
Es beinhaltet gleich mehrere Kerngruppen, mit denen es den Thalamus von dorsal überdeckt. Das Pulvinar nimmt eine zentrale Funktion bei der visuellen Wahrnehmung ein. Dazu erhält es afferente Fasern aus dem Corpus geniculatum laterale. Ihr erinnert euch sicher, dass dieses Teil der Sehbahn war. Verbindungen zum Corpus geniculatum mediale sind ebenfalls möglich.
Weiterhin kommuniziert es sowohl mit der Sehrinde als auch mit den optischen und akustischen Kontrollzentren.

Erinnert ihr euch noch an die Folie über den Sulcus calcarinus? Ich hatte euch erklärt, dass dieser bis zu eben jenem Splenium verläuft. Es gehört zum Corpus callosum und stellt seinen dicksten Abschnitt dar. Durch ihn verlaufen Fasern des Okzipital- und Temporallappens.

Den Pedunculus cerebri hatten wir vorhin auch schon erwähnt, den Großhirnstiel. Da ging es um die Substantia perforata posterior, wo Äste der A. cerebri posterior durchziehen. Die Großhirnstiele setzen die Capsula interna nach kaudal fort. Sie liegen im Mesencephalon am weitesten ventral, dort, wo die meisten auf- und absteigenden kortikospinalen Bahnen verlaufen. Nach medial umschließen sie die Mamillarkörper und eben die Substantia perforata posterior.

Dorsal finden wir die Substantia nigra, einen prominenten Kernkomplex des Mesencephalons. Aufgrund seines hohen Eisen- und Melaningehalts sind die Zellen in diesem Bereich dunkel. Ihr habt vielleicht schon einmal von ihr im Zusammenhang mit der Erkrankung Morbus Parkinson gehört.
Die Substantia nigra zählt zu den Basalganglien und kann anhand der Neuronen in zwei Bereiche unterteilt werden: eine Pars compacta und eine Pars reticularis. Die eng gepackten Neuronen der Pars compacta produzieren den inhibitorisch wirksamen Transmitter Dopamin. Bei Morbus Parkinson sind diese Zellen beschädigt und schütten nur noch ungenügende Mengen von diesem Transmitter aus. Das führt zu den typischen motorischen Symptomen dieses Krankheitsbildes.

Zwischen der Substantia nigra und der zentralen grauen Substanz befindet sich ein rötlich gefärbtes Kerngebiet, der Ncl. ruber. Die rote Färbung kommt durch den relativ hohen Eisengehalt in den Zellkörpern der Neuronen zustande. Auch dieser Bereich wird in zwei Anteile unterteilt: eine Pars parvocellularis und eine Pars magnocellularis.
Der Ncl. ruber ist Teil des extrapyramidalen Systems. Er ist sowohl mit dem Motorcortex, dem Kleinhirn, dem Rückenmark und einigen umliegenden Kernen verbunden. Er stellt somit eine wichtige Schaltstelle für die motorischen Fasern dar.

Die letzte Struktur des heutigen Tutorials verläuft über das Mesencephalon und wird Aqueductus cerebri genannt. Auch er wurde erstmals von unserem bekannten Arzt Slyvius beschrieben, weshalb die Bezeichnungen „Aqueductus Sylvii“ oder „Sylvische Wasserleitung“ ebenfalls geläufig sind. Er ist Teil des Liquorsystems und verbindet den 3. mit dem 4. Ventrikel miteinander.

Das war’s mit der basalen Ansicht des Gehirns. Ich hoffe, wir hören uns bald wieder!