Afbeelding: “Midbrain (mesencephalon)” door Life Science Databases (LSDB) – van Anatomography. Licentie: CC BY- SA 2.1 JP

Embryologische ontwikkeling van het diencephalon

Tijdens de embryologische ontwikkeling komen de hersenen, het merg en het centrale zenuwstelsel voort uit de neurale buis , die zelf voortkomt uit het dorsale oppervlak-ectoderm. Drie primaire hersenblaasjes ontwikkelen zich vanuit het craniale segment van de neurale buis.

Een van deze hersenblaasjes groeit uit tot het prosencephalon (voorhersenen). 2 hersenblaasjes vormen het rhombencephalon (achterhersenen) en het mesencephalon (middenhersenen). Het diencephalon en telencephalon groeien verder vanuit het prosencephalon.

Structuur van het Diencephalon (Interbrain)

De thalamus , de epithalamu s, de hypothalamus en de subthalamus ontwikkelen zich vanuit het diencephalon, dat groeit uit het prosencephalon.

Structuur van de thalamus

De gehalveerde structuur van de thalamus vormt het grootste deel van het diencephalon en wordt ook wel de ‘ poort naar het geweten ‘, aangezien er een grote hoeveelheid gevoelige informatie doorheen gaat voordat het verder wordt verwerkt in de cortex om het bij het geweten te maken.

De topografie van de thalamus

De thalamus is van buitenaf niet als zodanig zichtbaar, omdat deze wordt omgeven door het telencephalon. Het corpus callosum van het telencephalon, evenals de 2 laterale ventrikels, grenzen aan de thalamus aan de craniale zijde. De hypo- en subthalamus bevinden zich aan de caudale zijde van de thalamus.

De scheiding van de thalamus en hypothalamus wordt de sulcus hypothalamicus genoemd.

Mediaal wordt de thalamus begrensd door de buitenwand van het 3e ventrikel. Dit is ook de locatie van de adhesio interthalamica, die de 2 thalami met elkaar verbindt. Ze hebben echter geen enkele functie, dwz er zijn geen commissurale vezels tussen de 2 thalami.

Lateraal vormt de v. Thalamostriata de grens tussen het di- en telencephalon, waarbij de capsula interna van het telencephalon bevindt zich hier.

De functie van de thalamus

De omschakeling van sensorische en motorische informatie vindt plaats in de thalamus voordat deze overgaat in het telencephalon, en dus in het geweten (radiatio thalami) . Onderweg wordt deze informatie in de thalamus gefilterd om te voorkomen dat er te veel informatie in het telencephalon terechtkomt. Dit is de reden waarom de thalamus de ‘poort naar het geweten’ wordt genoemd.

Als de thalamus wordt beschadigd, bijvoorbeeld tijdens een beroerte, kunnen er verstoringen optreden in de zintuiglijke waarneming. De reukzin is een uitzondering op het sensorische systeem, aangezien de informatie van het reukkanaal niet wordt overgedragen naar de thalamus.

Kernen van de thalamus en hun projecties

Met betrekking tot naar zijn kernen en hun verbindingen, kan de thalamus worden onderverdeeld in een specifiek en een niet-specifiek gebied. Het specifieke gebied (= palliothalamus) is verbonden met bepaalde gebieden van de hersenschors, terwijl het niet-specifieke gebied (= truncothalamus) primair communiceert met de hersenstam. De thalamus bestaat uit in totaal 120 kernen.

Thalamuskernen van de palliothalamus

Er zijn 4 verschillende kerngroepen in het gebied van de palliothalamus genoemd naar hun topografische locatie ; elk van hen projecteert in verschillende gebieden van de hersenen.

De anterieure groep (nuclei anteriores) zendt voornamelijk informatie naar het limbische systeem, de mediale groep (nuclei mediales) projecteert naar de frontale lob en de dorsale groep (kernen dorsales) naar de visuele cortex.

De ventrale groep (kernen ventrolaterales) projecteert niet alleen in 1 gebied, maar kan eerder worden onderverdeeld in verschillende kernen; elk verbonden met specifieke delen van de hersenen. Onder de kernen van de ventrale groep bevinden zich de nucleus ventralis anterior (NVA), de nucleus ventralis lateralis (NVL) en de nucleus ventralis posterior (NVP). De projectie naar de NVA bedient de premotorische cortex, de NVL de motorische cortex en de NVP, het gevoelige gebied van de cortex.

Op de meest laterale locatie bevindt zich de nucleus reticularis thalami, die extern gecomplexeerd is met de andere kernen. Zijn impulsen wijken af in het elektro-encefalogram (EEG).

Het corpus geniculatum laterale en mediale tellen ook onder de thalamuskernen van de palliothalamus, waarbij het corpus geniculatum laterale (CGL) wordt geprojecteerd op de visuele cortex en het corpus geniculatum mediale (CGM) naar de gehoorgang. Samen worden beide de metathalamus genoemd.

Boven de CGL en de CGM bevindt zich de pulvinar thalami, die ook is toegewezen aan de specifieke thalamuskern (laterale groep). De pulvinar thalami ontvangen afferenten via de CGL en de colliculi superiores. De efferenten verplaatsen zich voornamelijk naar het cortexgebied van de temporale, occipitale en pariëtale lobben. Een deel van de efferenten beweegt ook naar de frontale kwab – maar uitsluitend naar het frontale oogveld.

Samen worden de vezels die van de specifieke thalamuskern naar de hersenschors bewegen de radiatio thalami genoemd, en deze kan verder worden gedeeld door het projectiegebied.

De radiatio thalami anterior beweegt door de kernen mediales naar de frontale kwab, de radiatio thalamica posterieur aan de occipitale kwab, de radiatio thalami centralis door de kernen ventrales naar de pariëtale en de radiatio thalami inferieur aan de temporale lob, wat betekent dat alle gebieden van de hersenen worden bereikt.

Een deel van de radiatio thalami inferieur is de radiatio acustica, terwijl de radiatio optica deel uitmaakt van de radiatio thalami posterior.

Thalamuskernen van de truncothalamus

De niet-specifieke thalamuskernen zijn verbonden met de basale ganglia, de formatio reticularis (voornamelijk het oplopende reticulaire activeringssysteem (ARAS)), en het cerebellum via af ferents uit deze gebieden. De efferenten van de truncothalamus leiden naar de specifieke thalamuskernen – waarbij deze de respectievelijke kernen stimuleren – naar andere kernen van het diencephalon, naar de hersenstam en het corpus striatum.

In tegenstelling tot de specifieke kernen, deze hebben geen directe verbinding met de hersenschors en hebben dus alleen een niet-specifieke invloed op de cortex. Onder de niet-specifieke kernen bevinden zich onder meer de kernen mediani en de kernen intralaminares. De nucleus centromedianus is de grootste kern van de intralaminaire groep.

Klinische symptomen bij beschadiging van de thalamuskernen

Schade aan de specifieke thalamuskernen resulteert in parese aan de contralaterale zijde (hemiparese) en verstoringen op het gebied van gevoeligheid. Gevoeligheidsstoringen kunnen leiden tot brandwonden; stekende neuropathische pijnen die ontstaan zonder herkenbare pijnprikkel en die ‘thalamuspijn’ worden genoemd.

Schade aan de niet-specifieke thalamuskernen kan echter leiden tot verminderde alertheid en apathie.

Structuur van de epithalamus

De epithalamus bevindt zich, zoals de naam suggereert (epi = top), boven de thalamus. Het omvat de epifyse, de stria medullaris thalami en de habenulae met hun nuclei habenulares, de area praetectalis en de commissura posterior (epithalamica).

De epifyse (glandula pinealis) is verantwoordelijk voor de productie van melatonine , dat voornamelijk ’s nachts wordt verspreid en een rustgevend effect heeft op de functie van het centrale zenuwstelsel. De informatie over de helderheid en duisternis van de omgeving van het individu, en dus het circadiane ritme, wordt ontvangen door de epifyse via de nucleus suprachiasmaticus van de hypothalamus.

Het olfactorische systeem is via de stria medullaris verbonden met de epithalamus. . Dit vezelpad begint in het gebied van de substantia perforata anterior en eindigt dorsaal van de thalamus in de vorm van de habenulae, die een verdikking vormt in het vezelpad.

De nuclei habenulares bevinden zich in het gebied van de habenulae. Dit is het omschakelingsgebied voor de informatie van het olfactorische systeem. Van hieruit wordt de informatie doorgestuurd naar de motorische en speekselkernen, waar de afscheiding van speeksel bijvoorbeeld wordt geactiveerd door de geur van voedsel. De 2 habenulae zijn verbonden via de commissura habenularum.

De area praetectalis bevindt zich op de grens van het mesencephalon en diencephalon en is betrokken bij de vorming van de pupillaire lichtreflex. Daartoe ontvangt het informatie (afferenten) via de tractus opticus en de colliculi superiores. Vanuit het gebied praetectalis worden de efferenten ervan overgedragen naar de nucleus accessorius nervi oculomotorii (Edinger-Westphal-kern) aan de ipsilaterale en contralaterale zijde.

Consensuele lichtreactie – dwz bij verlichting van een oog, de ipsilaterale en contralaterale zijde pupillen smal – vindt plaats via de Edinger-Westphal-kern.

Gebieden van de formatio reticularis, de quadrigeminale lichamen en het gebied praetectalis aan beide zijden zijn verbonden via de commissura posterior.

Structuur van de subthalamus

De subthalamus bestaat uit de nucleus subthalamicus en de globus pallidus. Beide zijn componenten van de basale ganglia-lus, die verantwoordelijk is voor de coördinatie van specifieke, vrijwillige en fijnmotorische processen.

Structuur van de hypothalamus

De hypothalamus omvat de corpora mammillaria, de tuber cinerum, het infundibulum, de neurohypophysis en de eminentia mediana.

De functie van de hypothalamus

Een integratie van vegetatieve functies vindt plaats via de hypothalamus, zodat de meerderheid van de kernen van de hypothalamus zijn verbonden met vegetatieve centra in het gebied van de hersenstam en de medulla. Een voorbeeld van een vegetatieve functie die via de hypothalamus wordt overgedragen, is het gevoel van dorst.

Kernen van de hypothalamus

De kernen van de hypothalamus zijn de anterieure, intermediaire en posterieure kerngroep.

De anterieure kerngroep omvat de preoptici kernen, de nucleus suprachiasmaticus, de nucleus supraopticus en de nucleus paraventricularis.

De kernen preoptici regelen de lichaamstemperatuur en het seksueel gedrag. Topografisch bevinden ze zich onder het chiasma opticum.

De nucleus suprachiasmaticus reguleert het circadiane ritme. Processen die ondergeschikt zijn aan deze regeling zijn onder meer de lichaamstemperatuur, de slaap-waakcyclus en de distributie van hormonen. De nucleus suprachiasmaticus trekt afferenten van het netvlies van het oog en projecteert via zijn efferenten in de epifyse.

Boven de tractus opticus bevindt zich de nucleus supraopticus, die het antidiuretisch hormoon (ADH) produceert – ook wel vasopressine genoemd. omdat het arteriële vasoconstrictie veroorzaakt. De naam “antidiuretisch hormoon” komt voort uit het feit dat ADH de reabsorptie van water in de opvangkanalen van de nier bevordert.

De productie van oxytocine, dat zowel samentrekkingen van de baarmoeder tijdens de geboorte als tranenvloed van de borstklieren veroorzaakt. , komt voor in de nucleus paraventricularis. Voordat oxytocine wordt vrijgegeven, gaat het door de tractus hypothalamohypophysialis naar de neurohypofyse, waar het wordt opgenomen in en opgeslagen door het bloed. Hetzelfde proces geldt ook voor ADH, dat eveneens wordt opgeslagen in het gebied van de neurohypofyse en uitgescheiden als dat nodig is.

De tussenliggende kerngroep omvat de kernen tuberales en de nucleus arcuatus. De kernen tuberales bevinden zich in de tuber cinerum en geven het vrijmakende hormoon (liberine) en het afgifte-remmende hormoon ( statine), die de hormoonafscheiding van de adenohypofyse reguleert.

De bovengenoemde stuurhormonen worden ook vrijgegeven door de nucleus arcuatus, die zich in de gebied van de eminentia mediana.

De kernen van de posterieure kerngroep bestaan uit de kernen mamillares, die deel uitmaken van het limbisch systeem.

Afferenten van de hypothalamus

De hypothalamus omvat ook afferenten van de hippocampus, het reuksysteem, de amygdala, viscerale gebieden en erogene zones, zoals de tepels.

De hippocampus is via de fornix verbonden met de hypothalamus, en naar het reuksysteem via de mediale voorhersenenbundel. Uitgaande van de amygdala is de hypothalamus hiermee verbonden via de striae-terminals, en er bestaat ook een verbinding met de viscerale en erogene zones via de pedunculus corporis mammillaris.

Efferenten van de hypothalamus

De efferenten van de hypothalamus gaan door de tractus mammillotegementalis naar het tegmentum van het mesencephalon, en van daaruit gaan ze verder naar de formatio reticularis. Een extra efferent van de hypothalamus wordt door de fasciculus longitudinalis dorsalis naar de parasympathische kernen van de hersenstam verplaatst.

Als onderdeel van het limbisch systeem, de vezels van de fasciculus mammillothalamicus (bundel van Vicq d’Azyr) beginnen in de hypothalamus en bereiken de nucleus anterior thalami.

Verder zijn er efferenten naar de hypofyse (zie hieronder) via de tractus supraopticahypophysialis en de tractus tuberohypophysialis. Samen worden de 2 de tractus hypothalamohypophysialis genoemd.

Structuur van de hypofyse

De hypofyse is verdeeld in een voorste en achterste kwab, die beide een verschillende oorsprong hebben. De voorkwab (adenohypofyse) komt voort uit het epitheel van Rathke’s buidel (dak van de keel), terwijl de achterste kwab (neurohypofyse) een eversie vormt van het diencephalon en wordt toegewezen aan de hypothalamus.

De 2 secties verschillen ook in functie. De adenohypofyse is een productielocatie voor verschillende hormonen (zie hieronder), terwijl het gebied van de neurohypofyse alleen de hormonen opslaat en afscheidt die in de hypothalamus worden geproduceerd (ADH en oxytocine).

De pars tuberalis en de pars intermedia bevinden zich tussen de neurohypofyse en de adenohypofyse. De 2 delen van de hypofyse zijn via het infundibulum verbonden met de hypothalamus.

In termen van een topografische locatie bevindt de hypofyse zich binnen de sella turcica en boven de sinus sphenoidalis (sphenoidale sinus). De sinus sphenoidalis dient ook als een operatieve route naar tumoren in het gebied van de epifyse.

Histologische structuur van de hypofyse

De verschillende ontwikkelingsoorsprong van de 2 secties van de hypofyse kan ook worden bepaald door de histologische structuur.

De adenohypophysis bestaat uit epitheelcellen, die in 3 groepen kunnen worden verdeeld. Dit zijn de acidofiele, basofiele en chromofobe cellen. De acidofiele en basofiele cellen behoren tot de hormoonvormende cellen, terwijl de chromofobe cellen niet kleurbaar zijn en vermoedelijk inactieve cellen zijn.

De neurohypofyse daarentegen bestaat uit zenuwweefsel. Dit is waar de axonen van de hormoonproducerende kernen van de hypothalamus (nucleus supraopticus en nucleus paraventricularis) eindigen.

Hormonen van de adenohypofyse en hun effecten

De eerder genoemde hormonen van de acidofiele en basofiele cellen zijn de hormonen van de adenohypofyse.

Somatotropine, ook wel groeihormoon genoemd, bevordert de lengtegroei. Verhoogde STH-productie resulteert in symptomen van acromegalie. Deze symptomen verschillen in hun klinische presentatie, afhankelijk van het feit of de fysici al verzegeld zijn of niet.

Als de fysici nog niet verzegeld zijn, is het resultaat overmatige groei. Reeds verzegelde lichamen resulteren onder andere in vergroting van organen en lichaamsdelen, zoals de handen of tong (macroglossie).

Naast het bevorderen van de groei heeft STH ook invloed op het koolhydraat- en lipidenmetabolisme. / p>

De melkklier wordt gestimuleerd om melk af te scheiden (tranenvloed) door het hormoon prolactine. Hogere waarden van een prolactinoom kunnen bij vrouwen leiden tot secundaire amenorroe. Verhoogde prolactinewaarden kunnen lipidenverlies veroorzaken bij zowel vrouwen als mannen. Fysiologisch verhoogde waarden worden getoond tijdens de zwangerschap en de periode van borstvoeding.

De functie van de FSH is de stimulatie van de spermatogenese, folliculaire rijping en de vorming van oestrogeen.

Thyrotropine of schildklier -stimulerend hormoon (TSH), heeft een stimulerend effect op de schildklierproductie van schildklierhormonen (T3 en T4). De hypofuncties en hyperfuncties van onder andere de schildklier (hypo- en hyperthyreose) kunnen dus worden bepaald met de TSH-waarde.

ACTH beïnvloedt de bijnierschors en leidt ook tot een verhoogde productie van de daar gevormde hormonen, dwz de mineralocorticoïde aldosteron, de glucocorticoïde cortisol en androgenen. Een verhoogde ACTH-waarde als gevolg van een adenoom van de adenohypofyse wordt de ziekte van Cushing genoemd.

Het MSH gevormd in de adenohypofyse bevordert de vorming van melanine in de huid, wat leidt tot verhoogde pigmentatie en dus bescherming tegen UV straling.

Hormonen van de neurohypofyse en hun effecten

De hormonen van de neurohypofyse zijn de hormonen vasopressine (ADH) en oxytocine (zie hierboven), gevormd in de hypothalamus. Deze worden via axonaal transport naar de neurohypofyse getransporteerd, daar opgeslagen en indien nodig afgegeven aan de bloedsomloop.

De 2 hormonen worden opgeslagen in blaasjes, ook wel haringlichamen genoemd. De effecten van de 2 hormonen zijn te vinden in de sectie “Kernen van de hypothalamus” (zie hierboven).

Een hormonaal regulerend circuit van de hypofyse

Het hormonale regulerende circuit van het hypofyse / het hypothalamus-hypofysesysteem kan worden onderverdeeld in verschillende niveaus. Gelegen op het eerste niveau is de hypothalamus, die de afgifte van de hormonen van de adenohypofyse beïnvloedt met zijn stuurhormoonproducerende kernen (tussenliggende kerngroep, zie hierboven), en dus een indirect effect heeft op het endocriene systeem.

Een voorbeeld van een stuurhormoon zou TRH (thyrotropin-releasing hormone) zijn, dat tot de liberine groep behoort (zie hierboven) en de afgifte van TSH stimuleert.

De hypothalamus heeft een directe invloed op specifieke orgaangebieden, bijv. de reabsorptie van water in de nier door ADH, vanwege zijn effectorhormoonproducerende kernen (ncl. paraventricularis en ncl. supraopticus).

Het perifere endocriene systeem, dat wordt beïnvloed door de hormonen van de adenohypophysis, wordt gevormd door de respectievelijke effectororganen.Deze omvatten de nieren, de bijnieren, de schildklier, de bijschildklier, de eierstokken, de testikels en de pancreas.

Portaal veneus systeem van de hypofyse

Vergelijkbaar met de lever, de adenohypofyse heeft ook een 2e veneuze circulatie die ‘portale circulatie’ van de adenohypofyse wordt genoemd. Door deze portale circulatie bereiken de sturende hormonen van de hypothalamus de adenohypofyse-orde om de distributie van hormonen te stimuleren (liberine) of te remmen (statine).

De 2 arteriae hypophysiales superiores, binnen het infundibulum, vormen een netto van haarvaten, waar de axonen van de hypothalamuskernen eindigen. Dit deel van het infundibulum wordt de eminentia mediana genoemd. Beginnend bij de haarvaten van de eminentia mediana, komt het bloed in de veneuze poortvaten van de adenohypophysis.