Das Putamen ist eine Verengung des Gehirns, die sich genau in der mittleren Region des Gehirns befindet. Zusammen mit dem Caudatkern bildet es eine subkortikale Region des Vorderhirns, die als Striatum bekannt ist.
Andererseits bildet das Putamen eine weitere wichtige Struktur des Gehirns. Zusammen mit dem Globus pallidus bildet es den extraventrikulären Kern des Corpus striatum oder des linsenförmigen Kerns.
Putamen (hellblau)
Somit ist das Putamen einer der drei Hauptkerne der Basalganglien des Gehirns und bildet gleichzeitig zwei Sekundärstrukturen durch die Vereinigung mit zwei verschiedenen Kernen.
Auf funktionaler Ebene zeichnet es sich vor allem durch die Teilnahme an der motorischen Steuerung des Körpers aus. Insbesondere scheint es besonders an der Ausführung spezifischer freiwilliger Bewegungen beteiligt zu sein.
Eigenschaften des Putamen
Das Putamen ist eine Gehirnstruktur, die sich genau in der Mitte des Gehirns befindet. Die Verbindung, die es mit dem kaudalen Kern herstellt, bildet das Striatum, während seine Vereinigung mit dem Globus Pallidus den linsenförmigen Kern entstehen lässt.
Etymologisch kommt das Wort Putamen aus dem Lateinischen und bezieht sich auf etwas, das beim Beschneiden fällt. Insbesondere kommt der Begriff Putamen von "Putare", was "beschneiden" bedeutet.
Es zeichnet sich dadurch aus, dass es einer der Hauptkerne der Basalganglien des Gehirns ist. Diese Ganglien bilden eine Gruppe von Massen der grauen Substanz, die sich zwischen den aufsteigenden und absteigenden Bahnen der weißen Substanz des Gehirns befinden.
Somit ist das Putamen eine kleine Region, die sich auf das Telencephalon bezieht, die überlegenste enzephale Struktur des Gehirns. Diese Region ist hauptsächlich für die motorische Steuerung des Körpers verantwortlich, aber neuere Forschungen haben sie mit anderen Arten von Funktionen in Verbindung gebracht.
Das Funktionieren des Putamens zusammen mit der Verbindung, die es mit anderen Kernen des Striatums herstellt, könnte eine wichtige Rolle bei Prozessen wie Lernen oder emotionaler Regulation spielen.
Putamen-Schaltung
Putamen (orange Farbe), Caudate Kern (lila Farbe)
Der Putamenkreislauf ist ein Motorweg, der zu den Basalganglien gehört. Es bestimmt eine Reihe von Verbindungen, die vom Putamen hergestellt werden und die bei der Ausführung erlernter Bewegungen eine besonders wichtige Rolle zu spielen scheinen.
Tatsächlich ist diese Putamenschaltung auch als Motorschaltung bekannt, da es das neuronale Verbindungssystem ist, das je nach Kontext für Motorprogramme verantwortlich ist.
Dieser Kreislauf beginnt jedoch nicht im Putamen, sondern in der Großhirnrinde. Insbesondere hat es seinen Anfang in den vormotorischen, ergänzenden, primärmotorischen und somatosensorischen Bereichen der Großhirnrinde.
Diese überlegenen Strukturen projizieren glutamaterge Nervenfasern in das Putamen und stellen daher eine Verbindung mit dem Kern des Striatums her. Diese Projektion von Fasern wird über zwei Hauptkanäle ausgeführt: den direkten und den indirekten Weg.
Der direkte Weg des Kreislaufs endet im inneren Globus Pallidus und in der retikulären schwarzen Substanz. Diese Strukturen projizieren Nervenfasern in den Thalamus und geben Informationen an den Kortex zurück, wodurch eine Rückkopplungsschleife gebildet wird.
Auf dem indirekten Weg hingegen sendet das Putamen Informationen an die äußere Blässe, und diese Struktur ist dafür verantwortlich, die Fasern in Richtung des Nucleus subthalamicus zu projizieren. Anschließend ragt der Nucleus subthalamicus in den medialen Pallidus und die retikuläre Substantia nigra hinein. Schließlich werden die Informationen über den Thalamus zurückgegeben.
Funktion
Putamen (gelb)
Das Putamen zeichnet sich durch eine Rückkopplungsaktivität mit der Großhirnrinde aus. Das heißt, es sammelt Informationen zu diesen Gehirnstrukturen und sendet sie später zurück.
Diese Verbindung wird jedoch nicht direkt hergestellt, sondern projiziert die Nervenfasern auf andere Strukturen, bevor sie den motorischen Kortex erreichen. Auf die gleiche Weise passieren die Informationen, wenn die Großhirnrinde in Richtung Putamen projiziert, zuvor andere Gehirnregionen.
In diesem Sinne verbindet sich das Putamen auf direktem Weg mit der Großhirnrinde über den inneren Globus Pallidus, den Thalamus und die retikuläre Substantia Nigra. Auf indirektem Weg geschieht dies auch über den Nucleus subthalamicus, das innere Pallidum und die retikuläre Substantia nigra.
Die beiden Verbindungswege arbeiten parallel und liegen einander gegenüber. Das heißt, die Aktivierung des direkten Weges verringert die Hemmfunktion des inneren Pallidums und der retikulären Substantia nigra auf den Thalamus, der enthemmt ist und mehr anregende Informationen an den Kortex sendet.
Andererseits erhöht die Aktivierung des indirekten Weges die Aktivität des Nucleus subthalamicus und damit die Hemmleistung des inneren Pallidums und der retikulären Substantia nigra. In diesem Fall wird die Aktivität des Thalamus verringert und weniger Informationen werden an den Kortex gesendet.
Eigenschaften
Das Putamen hat drei Hauptfunktionen: Bewegungskontrolle, verstärkendes Lernen und Regulierung von Liebes- und Hassgefühlen. Während die ersten beiden Aktivitäten stark belegt sind, ist die dritte derzeit nur eine Hypothese.
In Bezug auf die Bewegung bildet das Putamen keine spezielle Struktur für motorische Funktionen. Aufgrund seiner engen Beziehung zu anderen Regionen wie dem Nucleus caudatus oder Accumbens nimmt es jedoch an solchen Aktivitäten teil.
Andererseits haben viele Studien gezeigt, dass das Putamen eine Struktur ist, die bei verschiedenen Arten des Lernens eine wichtige Rolle spielt. Die wichtigsten sind Bestärkungslernen und Kategorielernen.
Schließlich hat eine kürzlich vom neurobiologischen Labor der University of London durchgeführte Studie postuliert, dass das Putamen an der Regulierung und Entwicklung von Liebes- und Hassgefühlen beteiligt ist.
Assoziierte Krankheiten
Das Putamen scheint eine Gehirnstruktur zu sein, die an einer großen Anzahl von Pathologien beteiligt ist. Von allen ist die Parkinson-Krankheit die am meisten mit ihrer Funktion verbundene.
Ebenso könnten in einigen Fällen auch andere Veränderungen wie kognitive Beeinträchtigungen, die auf Alzheimer, Huntington, Lewy-Körper-Demenz, Schizophrenie, Depression, Tourette-Syndrom oder ADHS zurückzuführen sind, assoziiert sein mit der Funktion dieser Gehirnstruktur.
Verweise
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