1 Grundlagen

1.1 Anatomie und Funktion

1.1.1 Gehirn

1.1.1.1 Hirnlappen

Das Gehirn besteht, wie in ? Abb. 1.1 dargestellt, aus 4 Hirnlappen (Lobi):

• Lobus frontalis (Frontallappen, Stirnlappen)

• Lobus parietalis (Parietallappen, Scheitellappen)

• Lobus temporalis (Temporallappen, Schläfenlappen)

• Lobus occipitalis (Okzipitallappen, Hinterhauptlappen)

Die Windungen des Großhirns nennt man Gyri. So werden z. B. im Lobus temporalis ein Gyrus temporalis superior, ein Gyrus temporalis medius und ein Gyrus temporalis inferior unterschieden (? Abb. 1.1).

Abb. 1.1 Schematische Darstellung der Aufteilung des Gehirns in 4 Hirnlappen. Dargestellt sind auch einzelne Gyri des Temporallappens.

1.1.1.2 Graue und weiße Substanz

Anatomie Das Gehirn wird in die graue Substanz (Substantia grisea) und die weiße Substanz (Substantia alba) untergliedert (? Abb. 1.2). Beide Teile beinhalten sowohl Nervenzellen als auch Gliazellen. Nervenzellen (Neurone) leiten Informationen weiter. Gliazellen dienen nicht der eigentlichen Informationsübertragung, sondern fungieren als sog. Stützgewebe. Man unterteilt sie grob in 4 Zelltypen: Astrozyten, Oligodendrozyten, Ependymzellen und Mikrogliazellen. Astrozyten bilden unter anderem die Grenzmembran zu den Blutgefäßen im Gehirn. Oligodendrozyten wickeln sich als eine Art Isolierschicht um die Nervenfasern. Ependymzellen kleiden das Innere der Ventrikel im Gehirn aus. Mikrogliazellen sind Teil der hirneigenen Immunabwehr.

Der Kortex (? Abb. 1.4) bzw. die Rinde besteht aus der grauen Substanz und bildet den äußeren Teil des Groß- und Kleinhirns. Schichtartig ordnen sich Nervenzellkörper an der Außenseite des zentralen Nervensystems und bilden so die Rinde. Bei abgestorbenen Nervenzellen, die mit Formalin bearbeitet wurden, erscheint die Rinde grau, daher der Name graue Substanz. In vivo erscheint die Rinde rosa.

Die weiße Substanz liegt unter der grauen und wird auch räumlich als subkortikal (unter der Rinde gelegen) bezeichnet (? Abb. 1.3). Wie die graue Substanz kommt auch sie im Großhirn und im Kleinhirn vor und bildet das sogenannte Marklager. Sie verbindet die kompletten Strukturen im Gehirn miteinander. Bei genauerer Betrachtung stellt man fest, dass es verschiedene Nervenfasern sind, die auf den ersten Blick recht diffus wirken, jedoch im Detail sehr strukturiert sind; man kann sie sich wie Einbahnstraßen vorstellen, die jeweils nur in eine Richtung arbeiten.

Abb. 1.2 Axiale Aufnahme einer T1w-Sequenz mit Inversionspuls. Die graue Substanz lässt sich dadurch hervorragend gegen die weiße Substanz abgrenzen. 1: weiße Substanz (Centrum semiovale); 2: graue Substanz.

Abb. 1.3 Gleiche Gewichtung wie in ? Abb. 1.2, jedoch in koronarer Schnittführung.

Abb. 1.4 Axiale Aufnahme eines T2w-FLAIR-Bildes auf ähnlicher Höhe wie in ? Abb. 1.2. Die Abgrenzung zwischen Mark und Rinde gelingt weniger gut.

Funktion Der Kortex ist vollgepackt mit Nervenzellkörper, deshalb kommen ihm sehr umfassende Aufgaben zu, z.B. Muskelkontrolle, Gedächtnis- und Denkvorgänge sowie Sinneswahrnehmungen wie Sehen und Hören. Die Hauptaufgabe der weißen Substanz besteht in der „Datenübertragung“ zwischen Körper und Gehirn. Es gibt verschiedene Fasern in der weißen Substanz, z.B. Projektionsfasern, die die Großhirnrinde mit den subkortikalen Strukturen verbinden, Assoziationsfasern, Verbindungsbahnen und zuletzt die Kreuzung. Alle haben verschiedene elementare Aufgaben.

1.1.1.3 Basalganglien

Anatomie Die Basalganglien oder auch Ncll. basales liegen tief im Gehirn. Bei einem mittleren Schnitt treten sie in axialer Schichtführung quer bzw. in koronarer Schichtführung längs hervor. Die Basalganglien sind Zusammenschlüsse von Kernen und werden daher auch Basalkerne genannt (? Abb. 1.5). Im Einzelnen bestehen sie aus dem Ncl. caudatus, Putamen und Globus pallidus (? Abb. 1.6). Ncl. caudatus und Putamen bilden zusammen das Corpus striatum oder auch Striatum; Putamen und Globus pallidus ergänzen sich zum Ncl. lentiformis oder auch Linsenkern; das Putamen ist immer beteiligt.

Abb. 1.5 Basalganglien im axialen Querschnitt (T1w-Sequenz). 1: Caput ncl. caudatus; 2: Globus pallidus; 3: Putamen.

Abb. 1.6 Basalganglien in koronarer Schnittführung (T1w-Sequenz mit Inversionspuls). 1: Caput ncl. caudatus; 2: Globus pallidus; 3: Putamen.

Funktion Zu den überaus wichtigen Aufgaben der Basalganglien zählt die Steuerung komplexer Bewegungsabläufe, z.B. Ballspielen, Nähen, Poker Chips auf dem Handrücken jonglieren u.Ä. Wenn wir uns bei Reaktionen prompt bewegen oder uns durch Bewegungen ausdrücken, dann wird dies u.a. vom Globus pallidus gesteuert. Kontrolliert und gehemmt wird der Globus pallidus vom Corpus striatum. Die Abfolge der Bewegungen sowie die effektive Koordinierung, die Geschwindigkeit und die Art der Grob- bzw. Feinmotorik werden von diesem einzigartigen System getaktet.

1.1.1.4 Zwischenhirn (Dienzephalon)

Das Zwischenhirn ist eine der bedeutendsten Strukturen des Gehirns. Zu ihm zählen der Hypothalamus, der Thalamus, der Subthalamus und der Epithalamus (? Abb. 1.7). Die Funktionen des Zwischenhirns sind äußerst vielfältig und eminent wichtig.

Abb. 1.7 Zwischenhirn: T1w-Aufnahme eines 3-D-Datensatzes. 1: Epiphyse; 2: Thalamus; 3: Corpus mamillare; 4: Adenohypophyse; 5: Neurohypophyse.

Hypophyse

Anatomie Die Hypophyse (? Abb. 1.8) sitzt gut eingebettet im Türkensattel, der Sella turcica. Sie gliedert sich in einen Hypophysenvorderlappen (HVL), die Adenohypophyse, und einen Hypophysenhinterlappen (HHL), die Neurohypophyse. Die Hypophyse ist das Ausführungsorgan des Hypothalamus und über den Hypophysenstiel mit diesem verbunden. Während der HVL aus Drüsengewebe besteht und so selbst Hormone herstellen kann, dient der HHL als Speicher für die im Hypothalamus synthetisierten Hormone.

Merke

Im Bereich der Hypophyse ist die Blut-Hirn-Schranke nur mäßig ...