Bild: „Mittelhirn (Mesencephalon)“ von Life Science Databases (LSDB) – aus Anatomography. Lizenz: CC BY- SA 2.1 JP

Embryologische Entwicklung des Zwischenhirns

Während der gesamten embryologischen Entwicklung entstehen das Gehirn, das Medulla und das Zentralnervensystem aus dem Neuralrohr Drei primäre Hirnvesikel entwickeln sich aus dem Schädelsegment des Neuralrohrs.

Bild: Primäre und sekundäre Vesikelstadien der Entwicklung. Von Phil Schatz, Lizenz: CC BY 4.0

Eines dieser Gehirnvesikel wächst in das Prosencephalon (Vorderhirn) hinein. Das andere 2 Gehirnvesikel bilden das Rhombenzephalon (Hinterhirn) und das Mesencephalon (Mittelhirn). Das Diencephalon und das Telencephalon wachsen aus dem Prosencephalon.

Struktur des Diencephalons (Interbrain)

Der Thalamus , das Epithalamu s, der Hypothalamus und der Subthalamus entwickeln sich aus dem Zwischenhirn, das aus dem Prosencephalon wächst.

Bild: Das Zwischenhirn. Von Phil Schatz, Lizenz: CC BY 4.0

Struktur des Thalamus

Die halbierte Struktur des Thalamus macht den größten Teil des Zwischenhirns aus und wurde als ‚ Tor zum Gewissen “, da eine große Menge sensibler Informationen durch sie hindurchgeht, bevor sie im Kortex weiterverarbeitet werden, um zum Gewissen zu gelangen.

Die Topographie des Thalamus

Der Thalamus ist von außen als solcher nicht sichtbar, da er vom Telencephalon umgeben ist. Der Corpus callosum des Telencephalons sowie die beiden lateralen Ventrikel grenzen auf der Schädelseite an den Thalamus. Der Hypo- und Subthalamus befindet sich auf der kaudalen Seite des Thalamus.

Bild: Thalamus-Bild . Nach Life-Science-Datenbanken, Lizenz: CC BY-SA 2.1 JP

Die Trennung von Thalamus und Hypothalamus wird als Sulcus hypothalamicus bezeichnet.

Medial ist der Thalamus begrenzt durch die Außenwand des 3. Ventrikels. Hier befindet sich auch die Adhäsio Interthalamica, die die 2 Thalami verbindet. Sie haben jedoch keine gemeinsame Funktion, dh es gibt keine Kommissurfasern zwischen den 2 Thalami.

Seitlich bildet die v. Thalamostriata die Grenze zwischen Di- und Telencephalon, wobei die Capsula interna des Telencephalons befindet sich hier.

Die Funktion des Thalamus

Der Wechsel der sensorischen und motorischen Informationen erfolgt im Thalamus, bevor er in das Telencephalon und damit in das Gewissen (Radiatio Thalami) übergeht. . Auf dem Weg dorthin werden diese Informationen im Thalamus gefiltert, um zu verhindern, dass zu viele Informationen in das Telencephalon gelangen. Aus diesem Grund wird der Thalamus als „Tor zum Gewissen“ bezeichnet.

Wenn der Thalamus beispielsweise während eines Schlaganfalls geschädigt wird, kann es zu Störungen der sensorischen Wahrnehmung kommen. Der Geruchssinn ist eine Ausnahme vom sensorischen System, da die Informationen aus dem Geruchstrakt nicht in den Thalamus übertragen werden.

Kerne des Thalamus und ihre Projektionen

In Bezug auf Zu seinen Kernen und ihren Verbindungen kann der Thalamus in einen spezifischen und einen unspezifischen Bereich unterteilt werden. Der spezifische Bereich (= Palliothalamus) ist mit bestimmten Bereichen der Großhirnrinde verbunden, während der unspezifische Bereich (= Truncothalamus) hauptsächlich mit dem Hirnstamm kommuniziert. Der Thalamus besteht aus insgesamt 120 Kernen.

Bild: Thalmus. Von Madhero88, Lizenz: CC BY-SA 3.0

Thalamuskerne des Palliothalamus

Im Bereich des Palliothalamus gibt es 4 verschiedene Kerngruppen, die nach ihrer topografischen Lage benannt sind ;; Jeder von ihnen projiziert in verschiedene Bereiche des Gehirns.

Die vordere Gruppe (Nuclei anteriores) überträgt Informationen hauptsächlich in das limbische System, die mediale Gruppe (Nuclei mediales) projiziert in den Frontallappen und die dorsale Gruppe (Nuclei dorsales) zum visuellen Kortex.

Die ventrale Gruppe (Nuclei ventrolaterales) projiziert nicht nur in einen Bereich, sondern kann in verschiedene Kerne unterteilt werden. jeweils mit bestimmten Regionen des Gehirns verbunden. Zu den Kernen der ventralen Gruppe gehören der Nucleus ventralis anterior (NVA), der Nucleus ventralis lateralis (NVL) und der Nucleus ventralis posterior (NVP). Die Projektion zur NVA dient dem prämotorischen Kortex, der NVL dem motorischen Kortex und dem NVP, der der empfindliche Bereich des Kortex ist.

Am äußersten lateralen Ort befindet sich der Nucleus reticularis thalami, der äußerlich mit den anderen Kernen komplexiert ist. Seine Impulse weichen im Elektroenzephalogramm (EEG) ab.

Der Corpus geniculatum laterale und mediale zählen ebenfalls zu den Thalamuskernen des Palliothalamus, wobei der Corpus geniculatum laterale (CGL) auf den visuellen Kortex und den Corpus projiziert wird geniculatum mediale (CGM) zum Hörweg. Beide werden zusammen als Metathalamus bezeichnet.

Über der CGL und der CGM befindet sich die pulvinare Thalami, die auch dem spezifischen Thalamuskern (laterale Gruppe) zugeordnet ist. Die pulvinaren Thalami erhalten Afferenzen über die CGL und die Colliculi superiores. Seine Efferenzen bewegen sich hauptsächlich in den Kortexbereich der Temporal-, Occipital- und Parietallappen. Ein Teil der Efferenzen bewegt sich auch in den Frontallappen – jedoch ausschließlich in das frontale Augenfeld.

Zusammen werden die Fasern, die sich vom spezifischen Thalamuskern zur Großhirnrinde bewegen, als Radiatio Thalami bezeichnet, und diese kann weiter durch den Projektionsbereich unterteilt werden.

Die vordere Radiatio thalami bewegt sich durch die Nuclei mediales zum Frontallappen, die Radiatio thalamica posterior zum Occipitallappen, die Radiatio thalami centralis durch die Nuclei ventrales zum Parietal Lappen und die dem Temporallappen unterlegene Radiatio thalami, was bedeutet, dass alle Bereiche des Gehirns erreicht sind.

Ein Teil der unteren Radiatio thalami ist die Radiatio acustica, während die Radiatio optica Teil der Radiatio ist Thalami posterior.

Thalamuskerne des Truncothalamus

Die unspezifischen Thalamuskerne sind mit den Basalganglien, dem Formatio reticularis (hauptsächlich dem aufsteigenden retikulären Aktivierungssystem (ARAS)), verbunden. und das Kleinhirn über af Ferenten aus diesen Bereichen. Die Efferenzen aus dem Truncothalamus führen zu den spezifischen Thalamuskernen – wobei diese die jeweiligen Kerne stimulieren – zu anderen Kernen des Zwischenhirns, zum Hirnstamm und zum Corpus Striatum. Im Gegensatz zu den spezifischen Kernen, diesen haben keine direkte Verbindung zur Großhirnrinde und haben daher nur einen unspezifischen Einfluss auf die Hirnrinde. Unter den unspezifischen Kernen befinden sich unter anderem die Kerne mediani und die Kerne intralaminares. Der Nucleus centromedianus ist der größte Kern der intralaminaren Gruppe.

Klinische Symptome bei Schädigung der Thalamuskerne

Eine Schädigung der spezifischen Thalamuskerne führt zu einer Parese auf der kontralateralen Seite (Hemiparese). und Störungen im Bereich der Empfindlichkeit. Empfindlichkeitsstörungen können zu Verbrennungen führen. stechende neuropathische Schmerzen, die ohne erkennbaren Schmerzreiz auftreten und als „Thalamusschmerz“ bezeichnet werden.

Eine Schädigung der unspezifischen Thalamuskerne kann jedoch zu einer verminderten Wachsamkeit und Apathie führen.

Struktur des Epithalamus

Der Epithalamus befindet sich, wie der Name schon sagt (epi = oben), über dem Thalamus. Es umfasst die Epiphyse, die Stria medullaris thalami und die Habenulae mit ihren Kernen habenulares, den Bereich praetectalis und die Commissura posterior (Epithalamica).

Die Epiphyse (Glandula Pinealis) ist für die Produktion von Melatonin verantwortlich , das hauptsächlich nachts verteilt ist und eine beruhigende Wirkung auf die Funktion des Zentralnervensystems hat. Die Informationen über die Helligkeit und Dunkelheit der Umgebung des Individuums und damit über den zirkadianen Rhythmus werden von der Epiphyse über den Nucleus suprachiasmaticus des Hypothalamus empfangen.

Das Riechsystem ist über die Stria medullaris mit dem Epithalamus verbunden . Dieser Faserweg beginnt im Bereich der Substantia perforata anterior und endet dorsal des Thalamus in Form der Habenulae, die eine Verdickung im Faserweg bilden.

Die Kerne habenulares befinden sich im Bereich von die habenulae. Dies ist der Umschaltbereich zur Information des Geruchssystems. Von hier aus werden die Informationen an die motorischen und Speichelkerne weitergeleitet, wo die Speichelsekretion beispielsweise durch den Geruch von Lebensmitteln ausgelöst wird. Die 2 Habenulae sind durch die Commissura Habenularum verbunden.

Der Bereich Praetectalis befindet sich an der Grenze zwischen Mesencephalon und Diencephalon und ist an der Bildung des Pupillenlichtreflexes beteiligt. Zu diesem Zweck erhält es Informationen (Afferenzen) über den Tractus opticus und die Colliculi superiores. Aus dem Bereich praetectalis werden seine Efferenzen auf der ipsilateralen und kontralateralen Seite auf den Nucleus accessorius nervi oculomotorii (Edinger-Westphal-Nucleus) übertragen.

Einvernehmliche Lichtreaktion – dh bei Beleuchtung eines Auges, ipsilateral und kontralateral Pupillen schmal – tritt durch den Edinger-Westphal-Kern auf.

Bereiche des Formatio reticularis, der Quadrigeminalkörper und des Bereichs praetectalis auf beiden Seiten sind durch die Commissura posterior verbunden.

Struktur des Subthalamus

Der Subthalamus besteht aus dem Nucleus subthalamicus und dem Globus pallidus. Beide sind Bestandteile der Basalganglienschleife, die für die Koordination spezifischer, freiwilliger und feinmotorischer Prozesse verantwortlich ist.

Struktur des Hypothalamus

Der Hypothalamus umfasst die Corpora Mammillaria, Tuber Cinerum, Infundibulum, Neurohypophyse und Eminentia Mediana.

Die Funktion des Hypothalamus

Eine Integration vegetativer Funktionen erfolgt durch den Hypothalamus, so dass die Mehrheit der Kerne des Hypothalamus sind mit vegetativen Zentren im Bereich des Hirnstamms und der Medulla verbunden. Ein Beispiel für eine vegetative Funktion, die durch den Hypothalamus übertragen wird, ist das Durstgefühl.

Kerne des Hypothalamus

Bild: Kerne des Hypothalamus. Von Dr. Sulabh Kumar Shrestha

Die Kerne des Hypothalamus sind die vordere, mittlere und hintere Kerngruppe.

Die vordere Kerngruppe umfasst die Kerne preoptici, die Nucleus suprachiasmaticus, Nucleus supraopticus und Nucleus paraventricularis.

Die Nucleus preoptici regulieren die Körpertemperatur und das sexuelle Verhalten. Topographisch befinden sie sich unterhalb des Chiasma opticum.

Der Nucleus suprachiasmaticus reguliert den zirkadianen Rhythmus. Zu den dieser Regulierung untergeordneten Prozessen gehören die Körpertemperatur, der Schlaf-Wach-Zyklus und die Verteilung der Hormone. Der Nucleus suprachiasmaticus zieht Afferenzen aus der Netzhaut des Auges und ragt durch seine Efferenzen in die Epiphyse hinein.

Über dem Tractus opticus befindet sich der Nucleus supraopticus, der das antidiuretische Hormon (ADH) – auch Vasopressin genannt – produziert. wie es arterielle Vasokonstriktion verursacht. Der Name „antidiuretisches Hormon“ beruht auf der Tatsache, dass ADH die Reabsorption von Wasser in den Sammelkanälen der Niere fördert.

Die Produktion von Oxytocin, das sowohl Uteruskontraktionen während der Geburt als auch Tränenfluss der Brustdrüsen auslöst tritt im Nucleus paraventricularis auf. Vor seiner Freisetzung gelangt Oxytocin durch den Tractus hypothalamohypophysialis zur Neurohypophyse, wo es in das Blut übertragen und dort gespeichert wird. Der gleiche Vorgang gilt auch für ADH, das ebenfalls im Bereich von gespeichert ist die Neurohypophyse und nach Bedarf sekretiert.

Die intermediäre Kerngruppe umfasst die Nuclei tuberales und den Nucleus arcuatus. Die Nuclei tuberales befinden sich im Tuber cinerum und setzen das Freisetzungshormon (Liberin) und das Freisetzungshemmende Hormon frei Statin), das die Hormonsekretion der Adenohypophyse reguliert.

Die oben genannten Lenkhormone werden auch vom Nucleus arcuatus freigesetzt, der sich in der Bereich der Eminentia mediana.

Die Kerne der hinteren Kerngruppe bestehen aus den Kernen mamillares, die Teil des limbischen Systems sind.

Afferenzen des Hypothalamus

Der Hypothalamus umfasst auch Afferenzen aus dem Hippocampus, dem Riechsystem, der Amygdala, viszeralen Bereichen und erogenen Zonen wie den Brustwarzen.

Der Hippocampus ist über den Fornix mit dem Hypothalamus verbunden. und zum olfaktorischen System über das mediale Vorderhirnbündel. Ausgehend von der Amygdala ist der Hypothalamus über die Striae terminales mit diesem verbunden, und es besteht auch eine Verbindung zu den viszeralen und erogenen Zonen über den Pedunculus corporis mammillaris.

Efferenzen des Hypothalamus

Die Efferenzen des Hypothalamus wandern durch den Tractus mammillotegementalis zum Tegmentum des Mesencephalons und von dort weiter zum Formatio reticularis. Ein zusätzliches Efferenz vom Hypothalamus wird durch den Fasciculus longitudinalis dorsalis zu den parasympathischen Kernen des Hirnstamms transportiert.

Als Teil des limbischen Systems werden die Fasern des Fasciculus mammillothalamicus (Bündel von Vicq d’Azyr) Beginnen Sie im Hypothalamus und erreichen Sie den Nucleus anterior Thalami.

Darüber hinaus bestehen Efferenzen für die Hypophyse (siehe unten) über den Tractus supraopticahypophysialis und den Tractus tuberohypophysialis. Zusammen werden die 2 als Tractus hypothalamohypophysialis bezeichnet.

Struktur der Hypophyse

Die Hypophyse ist in einen Vorder- und Hinterlappen unterteilt, die beide unterschiedliche Ursprünge haben. Der Vorderlappen (Adenohypophyse) stammt aus dem Epithel von Rathkes Beutel (Dach des Rachens), während der Hinterlappen (Neurohypophyse) eine Umkehrung des Zwischenhirns bildet und dem Hypothalamus zugeordnet ist.

Die 2 Abschnitte unterscheiden sich auch in der Funktion. Die Adenohypophyse ist eine Produktionsstätte für verschiedene Hormone (siehe unten), während der Bereich der Neurohypophyse lediglich die im Hypothalamus (ADH und Oxytocin) produzierten Hormone speichert und sekretiert.

Die Pars tuberalis und die Pars intermedia befinden sich zwischen der Neurohypophyse und der Adenohypophyse. Die beiden Teile der Hypophyse sind über das Infundibulum mit dem Hypothalamus verbunden.

In Bezug auf die topografische Lage befindet sich die Hypophyse innerhalb der Sella Turcica und über dem Sinus sphenoidalis (Keilbeinhöhle). Der Sinus sphenoidalis dient auch als operativer Weg zu Tumoren im Bereich der Epiphyse.

Bild : Hypothalamus-Hypophysen-Komplex. Von Phil Schatz, Lizenz: CC BY 4.0

Histologische Struktur der Hypophyse

Die unterschiedlichen Entwicklungsursprünge der beiden Abschnitte der Hypophyse können auch histologisch bestimmt werden Struktur.

Die Adenohypophyse besteht aus Epithelzellen, die in 3 Gruppen unterteilt werden können. Dies sind die acidophilen, basophilen und chromophoben Zellen. Die acidophilen und basophilen Zellen zählen zu den hormonbildenden Zellen, während die chromophoben Zellen nicht färbbar sind und vermutlich inaktive Zellen sind. Im Gegensatz dazu besteht die Neurohypophyse aus Nervengewebe. Hier enden die Axone aus den hormonproduzierenden Kernen des Hypothalamus (Nucleus supraopticus und Nucleus paraventricularis).

Hormone der Adenohypophyse und ihre Wirkungen

Die oben genannten Hormone des acidophilen und basophile Zellen sind die Hormone der Adenohypophyse.

Somatotropin, das auch als Wachstumshormon bezeichnet wird, fördert das Längenwachstum. Eine erhöhte STH-Produktion führt zu Symptomen einer Akromegalie. Diese Symptome unterscheiden sich in ihrem klinischen Erscheinungsbild, je nachdem, ob die Physes bereits versiegelt sind oder nicht.

Wenn die Physes noch nicht versiegelt sind, führt dies zu übermäßigem Wachstum. Bereits versiegelte Körper führen unter anderem zu einer Vergrößerung von Organen und Körperteilen wie Händen oder Zunge (Makroglossie).

Neben der Förderung des Wachstums beeinflusst STH auch den Kohlenhydrat- und Lipidstoffwechsel / p>

Die Brustdrüse wird durch das Hormon Prolaktin dazu angeregt, Milch (Tränenfluss) abzuscheiden. Höhere Werte eines Prolaktinoms können bei Frauen zu sekundärer Amenorrhoe führen. Erhöhte Prolaktinwerte können sowohl bei Frauen als auch bei Männern zu einem Lipidverlust führen. Physiologisch erhöhte Werte werden während der Schwangerschaft und der Stillzeit gezeigt.

Die Funktion des FSH ist die Stimulierung der Spermatogenese, der Follikelreifung und der Bildung von Östrogen.

Thyrotropin oder Schilddrüse -stimulierendes Hormon (TSH) wirkt stimulierend auf die Schilddrüsenhormonproduktion der Schilddrüse (T3 und T4). Mit dem TSH-Wert können somit unter anderem die Hypofunktionen und Hyperfunktionen der Schilddrüse (Hypo- und Hyperthyreose) bestimmt werden.

ACTH beeinflusst die Nebennierenrinde und führt auch zu einer erhöhten Produktion der dort gebildeten Hormone. dh das Mineralocorticoid Aldosteron, das Glucocorticoid Cortisol und Androgene. Ein erhöhter ACTH-Wert aufgrund eines Adenoms der Adenohypophyse wird als Morbus Cushing bezeichnet.

Das bei der Adenohypophyse gebildete MSH fördert die Bildung von Melanin in der Haut, was zu einer erhöhten Pigmentierung und damit zum Schutz vor UV führt Strahlung.

Hormone der Neurohypophyse und ihre Auswirkungen

Die Hormone der Neurohypophyse sind die im Hypothalamus gebildeten Hormone Vasopressin (ADH) und Oxytocin (siehe oben). Diese werden über einen axonalen Transport zur Neurohypophyse transportiert, dort gespeichert und bei Bedarf in den Blutkreislauf freigesetzt.

Die beiden Hormone werden in Vesikeln gespeichert, die auch als Heringskörper bezeichnet werden. Die Wirkungen der beiden Hormone finden Sie im Abschnitt „Kerne des Hypothalamus“ (siehe oben).

Bild: Hintere Hypophyse. Von Phil Schatz, Lizenz: CC BY 4.0

Ein hormoneller Regulationskreislauf der Hypophyse

Der hormonelle Regulationskreislauf der Hypophyse / des Hypothalamus-Hypophysen-Systems kann in verschiedene Ebenen unterteilt werden. Auf der 1. Ebene befindet sich der Hypothalamus. Dies beeinflusst die Freisetzung der Hormone der Adenohypophyse mit ihren Lenkhormon-produzierenden Kernen (Zwischenkerngruppe, siehe oben) und wirkt sich somit indirekt auf das endokrine System aus.

Ein Beispiel für ein Lenkhormon wäre TRH (Thyrotropin freisetzendes Hormon), das zur Liberingruppe gehört (siehe oben) und die Freisetzung von TSH stimuliert.

Der Hypothalamus hat einen direkten Einfluss auf bestimmte Organbereiche, z. B. die Wasserresorption in der Niere durch ADH, aufgrund ihrer Effektorhormon-produzierenden Kerne (ncl. paraventricularis und ncl. supraopticus).

Das periphere endokrine System, das von den Hormonen der Adenohypophyse beeinflusst wird, wird von den jeweiligen Effektororganen gebildet.Dazu gehören die Nieren, die Nebennieren, die Schilddrüse, die Nebenschilddrüse, die Eierstöcke, die Hoden und die Bauchspeicheldrüse.

Portalvenensystem der Hypophyse

Ähnlich wie die Leber, Die Adenohypophyse besitzt auch einen 2. venösen Kreislauf, der als „Pfortaderkreislauf“ der Adenohypophyse bezeichnet wird. Durch diesen Pfortaderkreislauf erreichen die Lenkhormone des Hypothalamus die Adenohypophysenordnung, um entweder die Verteilung der Hormone zu stimulieren (Liberin) oder zu hemmen (Statin).

Die 2 Arterien hypophysiales superiores bilden innerhalb des Infundibulums a Netz von Kapillaren, wo die Axone der hypothalamischen Kerne enden. Dieser Bereich des Infundibulums wird als eminentia mediana bezeichnet. Ausgehend von den Kapillaren der Eminentia mediana gelangt das Blut in die venösen Portalgefäße der Adenohypophyse.

Bild: Vordere Hypophyse. Von Phil Schatz, Lizenz: CC BY 4.0