BASALGANGLIEN: FUNKTIONEN, ANATOMIE UND PATHOLOGIEN - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

Die Basalganglien oder Basalganglien sind Gehirnkerne im Telencephalon, die durch Ansammlungen von Nervenneuronen gekennzeichnet sind. Es befindet sich an der Basis des Gehirns, wo sie die Verbindung von unteren und höheren Regionen ermöglichen.

Die Basalganglien bestehen aus verschiedenen Kernen: Caudatkern, Putamen, Globus Pallidus, Linsenkern, Nucleus Accumebns, Striatum, Neo-Striatum, Gehirn-Amygdala und Substantia Nigra.

Basalganglien in Orange

Diese neuronalen Strukturen bilden einen Kreislauf von Kernen, die miteinander verbunden sind. Die Hauptfunktionen, die sie ausführen, beziehen sich auf die Initiierung und Integration der Bewegung.

Die Basalganglien erhalten Informationen sowohl von der Großhirnrinde (oben) als auch vom Hirnstamm (unten). Ebenso verarbeiten und projizieren sie Informationen an beide Gehirnstrukturen.

Die verschiedenen Kerne der Basalganglien werden nach ihrer Anatomie, ihren Wirkmechanismen und ihren Funktionen katalogisiert und kategorisiert.

Basalganglieneigenschaften

Basalganglien. Quelle: BruceBlaus (2014). "Medizinische Galerie von Blausen Medical 2014". WikiJournal der Medizin. über Wikimedia Commons

Die Basalganglien sind große subkortikale neuronale Strukturen, die einen Kernkreis bilden, der kontinuierlich Informationen austauscht.

Ebenso ermöglichen diese Hirnstrukturen, die sich an der Basis des Gehirns befinden, die Verbindung der unteren Regionen (Hirnstamm und Rückenmark) mit den oberen Regionen (Großhirnrinde).

Anatomisch gesehen bestehen die Basalganglien aus Massen grauer Substanz aus dem Telencephalon, deren Fasern direkt zur Wirbelsäule verlaufen und mit dem supraspinalen motorischen Zentrum verbunden sind.

Diese Strukturen sind mit der Ausführung freiwilliger Bewegungen verbunden, die das Subjekt unbewusst ausführt. Das heißt, jene Bewegungen, die den gesamten Körper in Routine- und Alltagsaufgaben einbeziehen.

Die Basalganglien befinden sich in einem Bereich, der als Striatum bekannt ist. Es besteht aus zwei Bereichen der grauen Substanz, die durch ein Faserbündel getrennt sind, das als innere Kapsel bezeichnet wird.

Eigenschaften

Die Basalganglien bestehen aus verschiedenen Kernen, die eine Reihe gut definierter Zellen oder Neuronensätze bilden. Jeder Nucleus basalis ist mit einer anderen Funktion verbunden.

Die Basalganglien enthalten sowohl sensorische Neuronen als auch Motoneuronen und interne Neuronen. Jeder von ihnen erfüllt eine Reihe spezifischer Funktionen und hat eine spezifische Anotomie und Struktur.

Die Basalkerne, die sich auf die Basalganglien beziehen, sind: der Nucleus caudatus, der Putamen-Nucleus, der Globus pallidus, der Lentikular-Nucleus, der Nucleus accumbens, der Corpus striatum, der Corpus neostriatum, der Tonsillen-Corpus und die Substantia nigra.

Die Kerne, die Teil der Basalganglien sind, und ihre Funktionen werden nachfolgend erläutert:

Caudatkern

Caudatkern in gelb

Der Caudatkern ist eine Region, die sich tief in den Gehirnhälften befindet. Dieser Kern ist hauptsächlich indirekt an der Modulation der Bewegung beteiligt. Das heißt, die Thalamuskerne mit dem motorischen Kortex verbinden.

Es zeichnet sich durch eine C-Form mit drei Teilen aus. Die erste davon bildet den Kopf des Kerns und steht in Kontakt mit den lateralen Ventrikeln. Die anderen beiden Teile sind der Körper und der Schwanz des Schwanzkerns.

Es hat eine enge funktionelle Beziehung zu einem anderen Basalkern, dem Putamenkern. Ebenso wird eine Gehirnstruktur weitgehend von Dopamin-Neuronen innerviert, die ihren Ursprung im ventralen Tagmentalbereich haben.

Als die Existenz des Caudatkernes beschrieben wurde, wurde postuliert, dass diese Region der Basalganglien nur an der Kontrolle der freiwilligen Bewegung beteiligt war. Kürzlich wurde jedoch gezeigt, dass der Caudatkern auch an Lern- und Gedächtnisprozessen beteiligt ist.

Putamen-Kern

Putamen in hellblau

Der Nucleus Putamen ist eine Struktur, die sich im Zentrum des Gehirns befindet. Insbesondere befindet es sich direkt neben dem Schwanzkern.

Es ist einer der drei Hauptkerne der Basalkerne des Gehirns, die hauptsächlich für die motorische Steuerung des Körpers verantwortlich sind. Es ist der äußerste Teil der Basalganglien und scheint auch bei der operanten Konditionierung eine wichtige Rolle zu spielen.

Schließlich beziehen sich die neuesten Forschungen zu dieser Gehirnstruktur auf die Entwicklung von Gefühlen. Insbesondere wird postuliert, dass der Putamenkern in das Auftreten von Gefühlen der Liebe und des Hasses eingreifen könnte.

Blasser Ballon

Blasser Ballon.

Der Globus Pallidus ist neben dem Caudatkern und dem Putamenkern die dritte Hauptstruktur der Basalkerne. Es ist verantwortlich für die Übertragung der von den Putamen- und Caudatkernen projizierten Informationen zum Thalamus.

Anatomisch ist es dadurch gekennzeichnet, dass es eine schmale Wand des Keils aufweist, die medial vom Linsenkern gerichtet ist. Ebenso ist es durch eine mediale Markschicht in zwei Teile (innerer und äußerer Teil) unterteilt.

Linsenkern

Linsenkern.

Der linsenförmige Kern, auch als extraventikulärer Kern des Striatums bekannt, ist eine Struktur, die sich unterhalb des kaudalen Kerns im ovalen Zentrum befindet.

Diese Struktur bildet an sich keinen Kern, sondern bezieht sich auf die anatomische Region, die durch die Vereinigung des Globus Pallidus und des Putamen-Kerns gebildet wird.

Es ist ein großer Kern, da er ungefähr fünf Zentimeter lang ist. Zu seinen Funktionen gehören sowohl die Aktivitäten des Globus Pallidus als auch des Nucleus Putamen.

Nucleus accumbens

Der Nucleus accumbens ist eine Gruppe von Neuronen im Gehirn, die sich zwischen dem Caudatkern und dem vorderen Teil des Putamenkerns befinden. Somit ergibt sich eine Gehirnstruktur, die durch bestimmte Regionen der beiden Basalkerne gebildet wird.

Es ist Teil der ventralen Region des Striatums und führt Aktivitäten im Zusammenhang mit emotionalen Prozessen und der Entwicklung von Gefühlen durch.

Insbesondere wird dem Nucleus accumbens eine wichtige Funktion des Vergnügens zugeschrieben, einschließlich Aktivitäten wie Lachen oder Belohnungsexperimenten. Ebenso scheint es an der Entwicklung von Emotionen wie Angst, Aggression, Sucht oder dem Placebo-Effekt beteiligt zu sein.

Gestreifter Körper

Gestreifter Körper in rot

Der Corpus oder das Striatum ist ein subkortikaler Teil des Vorderhirns. Es bildet den Hauptinformationsweg zu den Basalganglien, da es mit wichtigen Regionen des Gehirns verbunden ist.

Das dorsale Striatum wird durch einen Abschnitt der weißen Substanz geteilt, der als innere Kapsel bekannt ist, und bildet so zwei Sektoren: den Caudatkern und den Linsenkern, der wiederum aus dem Globus Pallidus und dem Putamenkern besteht.

Somit wird das Striatum als eine Struktur interpretiert, die sich auf die Basalganglien bezieht, die eine große Vielfalt von Kernen und Regionen umfassen.

Präsentiert mittelstachelige Neuronen, Deiter-Neuronen, cholinerge Interneurone, Interneurone, die Parvalbumin und Catelcholamine exprimieren, und Interneurone, die Somatostatin und Dopamin exprimieren.

Neostriate Körper

Gestreifter Kern (Striatum)

Der neostriierte Körper ist der Name für die Gehirnstruktur, die den Caudatkern und den Putamenkern umfasst.

Seine Eigenschaften basieren auf den Eigenschaften der beiden Basalganglien. Ebenso werden die Funktionen, die dem neostriatären Körper zugeschrieben werden, durch die Aktivitäten definiert, die vom Caudatkern und vom Putamenkern ausgeführt werden.

Mandelkörper

Gehirntonsille.

Der Tonsillenkörper, auch als Tonsillenkomplex oder Gehirn-Amygdala bekannt, ist eine Reihe von Kernen von Neuronen, die sich tief in den Temporallappen befinden.

Diese Struktur ist Teil des limbischen Systems und führt wichtige Aktionen zur Verarbeitung und Speicherung emotionaler Reaktionen aus. Ebenso ist es eine grundlegende Region des Belohnungssystems des Gehirns und hängt mit Sucht und Alkoholismus zusammen.

Innerhalb des Tonsillenkomplexes kann eine große Anzahl anatomischer Unterteilungen festgestellt werden. Die basolaterale Gruppe, der zentromediale Kern und der kortikale Kern sind die wichtigsten.

Diese Struktur ermöglicht es, den Hypothalamus, der Informationen über das autonome Nervensystem projiziert, mit den retikulären Kernen, den Kernen des Trigeminus-Gesichtsnervs, dem ventralen Markierungsbereich, dem Locus coerelus und dem laterodrosalen Markierungskern zu verbinden.

Schließlich zeigt die jüngste Forschung, dass der Mandelkörper eine Grundstruktur für die Entwicklung des emotionalen Lernens ist. Es ist für die Modulation des Gedächtnisses verantwortlich und ermöglicht die Entwicklung der sozialen Erkenntnis.

Schwarze Substanz

Schwarze Substanz.

Schließlich sind auch in den Basalganglien große Regionen der Substantia nigra zu sehen. Die Substantia nigra ist ein heterogener Teil des Mittelhirns und ein wichtiges Element des Basalgangliensystems.

Es präsentiert einen kompakten Teil, der aufgrund des mit zunehmendem Alter zunehmenden Neuromelaninpigments schwarze Neuronen enthält. Sowie ein vernetzter Teil mit viel geringerer Dichte.

Die Funktion dieser Substanz ist komplex und scheint eng mit Lernen, Orientierung, Bewegung und Augenbewegung verbunden zu sein.

Assoziationsweisen

Die verschiedenen Kerne, die Teil der Basalganglien sind, haben mehrere Verbindungen sowohl zwischen ihnen als auch mit anderen Strukturen im Gehirn. Die Forschung an den Basalganglien hat jedoch zwei Haupttypen von Assoziationswegen für diese Struktur etabliert.

Insbesondere würde diese Region des Gehirns einen direkten Assoziationsweg und einen indirekten Assoziationsweg darstellen. Jeder von ihnen präsentiert eine andere Operation und führt verschiedene Aktivitäten aus.

Direkter Weg

Der direkte Weg zu den Basalganglien wird durch Typ-1-Dopaminrezeptoren aktiviert. Die medianen Dornneuronen des Striatums erzeugen eine GABAerge Hemmung, die den Thalamus hemmt.

Auf diese Weise ist der direkte Weg zu den Basalganglien aufregend und stimuliert die frontale Hirnrinde. Wenn das Striatum dopaminerge Projektionen erhält, aktiviert es den direkten Weg, um den motorischen Kortex zu stimulieren und Bewegung zu erzeugen.

Indirekte Route

Der indirekte Weg der Basalganglien funktioniert völlig entgegengesetzt zum direkten Weg. Dies wird normalerweise durch dopaminerge Projektionen durch Dopamin-D2-Rezeptoren gehemmt. Wenn es beleuchtet wird, hemmt es somit die frontale Kortikalis durch GABAerge Projektionen.

Verwandte Krankheiten

Koronale Abschnitte des menschlichen Gehirns, die die Basalganglien markieren. Blau = Striatum, Grün = blasse Kugel (äußere und innere Segmente), Gelb = Nucleus subthalamicus, Rot = schwarze Substanz (Pars reticulata und Pars compacta). Der rechte Abschnitt ist tiefer, in der Nähe des Hirnstamms. Quelle: Andrew Gillies über Wikimedia Commons

Die Basalganglien erfüllen wichtige Funktionen im Gehirn. Daher ist die Veränderung sowohl der Anatomie als auch der Funktion dieser Strukturen normalerweise mit dem Auftreten von Pathologien verbunden.

Tatsächlich wurden derzeit mehrere Krankheiten entdeckt, die ätiologisch mit dem Zustand der Basalganglien zusammenhängen. Die meisten von ihnen sind schwerwiegende und degenerative Pathologien.

Die Hauptkrankheiten im Zusammenhang mit den Basalganglien sind: Parkinson-Krankheit, Huntington-Krankheit, Zerebralparese und PAP-Syndrom.

Parkinson-Krankheit

Die Parkinson-Krankheit ist eine degenerative Pathologie, die durch Zittern, Muskelsteifheit, Schwierigkeiten bei schnellen und reibungslosen Bewegungen, Stehen oder Gehen gekennzeichnet ist.

Ebenso verursacht die Parkinson-Krankheit im Verlauf der Pathologie normalerweise Stimmungsstörungen, Depressionen, Apathie, Angstzustände, Gedächtnisverlust, kognitive Beeinträchtigungen und Demenz.

Es tritt normalerweise im Alter auf, obwohl es Fälle von frühem Auftreten gibt. Diese Krankheit hat ihren Ursprung im Tod der Zellen der Substantia nigra der Basalganglien.

Die Neuronen in dieser Gehirnregion verschlechtern sich zunehmend und sterben ab, was zu einem allmählichen Verlust von Dopamin und Melanin im Gehirn führt, was das Auftreten von Symptomen motiviert.

Huntington-Krankheit

Die Huntington-Krankheit ist auch eine degenerative Pathologie. Es ist gekennzeichnet durch fortschreitenden Gedächtnisverlust und das Auftreten von seltsamen und ruckartigen Bewegungen, die als "Chorea" bekannt sind.

Es ist eine Erbkrankheit, deren Ätiologie den Tod von Neuronen im Schwanzkern beinhaltet. Es beginnt normalerweise im Alter von 30 Jahren, obwohl es in jedem Alter beginnen kann.

Gegenwärtig gibt es keine Heilung für diese Krankheit, da es keiner Intervention gelungen ist, die Verschlechterung des Caudatkernes, die die Pathologie verursacht, zu beseitigen.

Zerebralparese

Zerebralparese verursacht schwerwiegende motorische Probleme wie Spastik, Lähmung oder sogar Schlaganfall des Körpers.

Spastik tritt auf, wenn die Muskeln des Körpers ständig angespannt sind, was die Annahme normaler Bewegungen und Körperhaltungen verhindert.

Diese Krankheit scheint mit der Entstehung von Hirnschäden während der Schwangerschaft in Zusammenhang zu stehen. Ursachen können fetale Infektionen, Umweltgifte oder Sauerstoffmangel sein, und Schäden betreffen unter anderem häufig die Basalganglien.

PAP-Syndrom

Das PAP-Syndrom ist eine Pathologie, die durch die Entwicklung eines ungewöhnlichen Motivationsmangels gekennzeichnet ist.

Aufgrund der Bedeutung des Nucleus caudatus für die Entwicklung dieser Art von Gefühlen legen mehrere Studien nahe, dass die Ätiologie der Störung mit Veränderungen in der Funktion dieser Gehirnregion zusammenhängt.

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