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Naomi Cheslie Cantos
ETH ZÜRICH | HS 2018
Neurophysiologie
ZUSAMMENFASSUNG DER ESCRIPTS AUS DER VORLESUNG VERTIEFUNG ANATOMIE UND PHYSIOLOGIE I Diese Zusammenfassung basiert auf den eScripts der Vorlesung «Vertiefung Anatomie Physiologie I: Neuroanatomie und Neurophysiologie», welche für die unterrichteten Lektionen von Frau Nicole Wenderoth verwendet wurden. Die Zusammenfassung beinhaltet also das Hauptskript, Übungsskript und Lösungsskript. (Bilder und Text wurden kopiert)
Inhaltsverzeichnis
Motorische Kontrolle Begriffe: Neuroanatomie Teilgebiet der Anatomie, das den Aufbau des Nervensystems untersucht Neurophysiologie Setzt sich mit der Funktionsweise des Nervensystems auseinander Motorik Fähigkeit eines Menschen, Tieres oder anderen Objektes sich selbstständig zu bewegen Sensorik Wahrnehmung der primären Sinnesorgane Sensomotorik Zusammenspiel zwischen den sensorischen und motorischen Systemen Somatosensorik Wahrnehmung, welche die Körperwahrnehmung betrifft → propriozeptiven & taktilen Empfindungen der Haut, der Organe, der Muskeln und der Gelenke
1. Einführung in die motorische Kontrolle
Lernziele − Sie können die Stützmotorik von der Zielmotorik unterscheiden. − Sie können den Aufbau des motorischen Systems beschreiben.
1 .1. Stützmotorik vs. Zielmotorik
Stützmotorik Zielmotorik Funktion Aufrechte Körperhaltung entgegen der Schwerkraft Willkürliche, zielgerichtete Bewegung Muskelgruppe Proximale Muskeln Distale Muskeln Aktivität der Muskelgruppe Tonisch (= fortwährend Anspannung) Phasisch (= in Phasen verlaufend) Kontrolle Unbewusste Kontrolle durch den Hirnstamm und das Rückenmark Bewusste Kontrolle durch den Cortex
1 .2. Hierarchische und parallele Kontrolle der Motorik
- Motorisches Verhalten durch hierarchische & parallele Komponenten aus verschiedenen Ebenen gesteuert
- Hauptachse Zielmotorik: Cortex → Hirnstamm → Rückenmark → Aktivierung α-Motoneurone → Innervierung Skelettmuskulatur
- Zusätzliche Achse Zielmotorik: Basalganglien und Cerebellum bilden zwei Schleifen
- Bewegungsteuerungszentrale Stützmotorik: neuronale Schaltkreise des Rückenmarks
- Motoneurone: Neurone, die mit ihrem Axon direkt oder indirekte Kontrolle über Muskeln ausüben (werden in zwei Kategorien eingeteilt o obere Motoneuron: ▪ entspringen sowohl vom motorischen Cortex als auch vom Hirnstamm ▪ steuern die Zielmotorik ▪ ihre Fasern kontrollieren die Muskeln nicht direkt, sondern über die unteren Motoneurone o untere Motoneurone: ▪ entspringen im Vorderhorn des Rückenmarks ▪ innervieren die Muskeln direkt
▪ sind sowohl an der willkürlichen als auch autonomen Bewegungssteuerung beteiligt ▪ z.B. α-Motoneurone
1 .3. Motorik – beteiligte anatomische Strukturen
2. Autonome Kontrollsysteme
Lernziele − Sie kennen die zwei Funktionen der Reflexe. − Sie können den Aufbau eines Reflexbogens beschreiben. − Sie können die Rezeptoren der Muskulatur erläutern. − Sie kennen folgende Reflexe und können ihre Eigenschaften unterscheiden:
- Muskeldehnungsreflex
- gekreuzter Flexor-Extensor-Reflex − Sie können das Prinzip der reziproken antagonistischen Hemmung erläutern. − Sie können die zentrale Kontrolle der Reflexe erklären. − Sie können Reflexpathologien analysieren. Sie können die Funktionsweise der Central Pattern Generators (CPGs) zusammenfassen.
2 .1. Einführung und Definition
Definition Reflex: unwillkürliche, stereotype Antwort eines Organs aus einen bestimmten Reiz Beispiele Reflex: Kniesehnen-Reflex Arten von Reflexen: Schutzreflex und Haltereflex
1.) Die Muskelspindel registriert die Dehnung des Muskels (z.B. durch einen Schlag auf die Kniescheibensehne) 1.) Ein Hautsensor registriert den Reiz (z.B. Insekt auf dem Augenlid). 2.) Das Aktionspotenzial wird über sensorische Afferenzen zum Rückenmark geleitet. 2.) Das Aktionspotenzial wird über sensorische Afferenzen zum Rückenmark geleitet. 3.) Das Aktionspotenzial wird vom afferenten Neuron auf das α-Motoneuron umgeschaltet. 3.) Interneuron erhöht die Aktivität (kann auch hemmen) des α-Motoneurons 4.) Das Aktionspotenzial wird durch das α- Motoneuron zum Muskel geleitet. 4.) Das Aktionspotenzial wird vom afferenten Neuron auf das α-Motoneuron umgeschaltet. 5.) Das Aktionspotenzial führt im selben Muskel zu einer Reizantwort, d.h. Kontraktion. 5.) Das Aktionspotenzial wird durch das α- Motoneuron zum Muskel geleitet. 6.) Das Aktionspotenzial führt in einem Augenmuskel zu einer Reizantwort (z.B. Lidschluss).
2 .5. Gekreuzter Flexor-Extensor-Reflex
- Ist ein Schutzreflex
- Funktion: Zurückziehen einer Extremität aufgrund eines schmerzhaften Reizes
- Über langsame Aδ-Afferenzen
- Kann bei liegenden Menschen nicht ausgelöst werden → Reflexe werden situationsabhängig moduliert Muskeldehnungs- vs. gekreuzter Flexor-Extensor-Reflex: Muskeldehnungsreflex Gekreuzter Flexor-Extensor-Reflex Funktion hält die Muskellänge entgegen unerwarteter Störungen Zurückziehen einer Extremität aufgrund eines schmerzhaften Reizes Reiz Dehnung des Muskels Schmerz, externer Reiz Rezeptor Muskelspindel Schmerzrezeptoren der Haut Reizleitung (Art der Afferenz, Leitgeschwindigkeit) Schnelle Ia-Afferenzen (80m/s) Über langsame Aδ-Affernzen (2m/s) Anzahl Synapsen Monosynaptisch/disynaptisch polysynatpisch Geschwindigkeit der Reflexe:
- Leitungsgeschwindigkeit hängt von seinem Durchmesser und Myelinisierungen ab (je grösser Durchmesser und je besser Myelinisierung, desto schneller)
- Ia-Afferenzen haben grösseren Axondurchmesser und einem bessere Myelinisierung
- Weiterleitung über Synapse brauch ungefähr 1 ms pro Synapse → monosynaptisch schneller
- Fazit: Reflexe je nach Eigenschaften der Afferenzen & #Synapsen unterschiedlich schnell ablaufen
2 .6. Reziproke antagonistische Hemmung
Anhand Kniesehnenreflexes: Kniesehnenreflex → Kontraktion des Kniestreckers → Dehnung des Kniebeugers → Muskeldehnungsreflex → eigentlich ständiges hin und her schwingen → Agonist spannt sich an und Antagonist entspannt sich (deshalb reziprok) Arbeitsauftrag 3:
1.) Welche Muskeln müssen auf dem Reiz gegenüberliegenden Seite (linkes Bein) angespannt werden, damit aufrechte Körperhaltung gewährleistet bleibt? → der Strecker 2.) Welche α-Motoneurone werden auf der Seite des Reizes (rechtes Bein) erregt, welche gehemmt? → rot wird erregt; blau gehemmt 3.) Welche α-Motoneuron werden auf der dem Reiz gegenüberliegenden Seite (linkes Bein) erregt, welche gehemmt? → rot erregt; blau wird gehemmt 4.) Welche Interneurone wirken hemmend auf die α-Motoneurone des linken und rechten Beines, welche erregend? → in pink: hemmend und weiss: erregend 5.) Wo finden Sie hier das Prinzip reziproken antagonistischen Hemmung wieder? → auf beiden Beinen
2 .7. Zentrale Kontrolle von Reflexen
- Reflexe werden trotzdem durch absteigende Bahnen aus dem Cortex und Hirnstamm beeinflusst → Empfindlichkeit von Reflexen reduzieren
- Reflex-Disinhibition: tonische inhibierte Reflexe durch Einfluss von absteigenden Bahnen disinhibiert
- Die absteigenden Bahnen machen direkte Verbindung zu den α-Motoneuronen (monosynaptisch) und indirekte Verbindungen über Interneurone (polysynaptisch)
- Beleg: Reflexe von Säuglinge sind stark ausgeprägt & mit der Entwicklung des Gehirns nehmen diese ab
2 .8. Pathologie
- Bei Schlaganfall oder Rückenmarkverletzung: Schädigung des Cortex oder absteigenden Nervenbahnen aus dem Cortex & Hirnstamm → Reflexaktivität wird nicht mehr genügend gehemmt
- Bei Rückenmarkverletzung sind nur die Extremitäten, die unterhalb der Verletzung liegen sind betroffen Arbeitsauftrag 5: Schlaganfall beschränkt sich auf eine Hirnhälfte & beschädigt Teile des Cortex die für die Kontrolle der Reflexe zuständig sind Konsequenz bzgl. Reflexaktivität:
- Reflexe der einen Körperhälfte sind ausgeprägter → erhöhte Reflexaktivität
- Absteigende Bahnen aus dem Cortex reduzieren die Empfindlichkeit von Reflexen → durch Schädigung dieser Bahnen, haben sie einen geringeren hemmenden Einfluss
- Nur die eine Körperhälfte ist betroffen, da Cortex kontralateral den Körper kontrolliert Rückenmarkverletzung:
- Oberhalb der Verletzung kein Unterschied
- Unterhalb: erhöhte Reflexaktivität
- Unterschied lässt sich erklären, da die absteigenden Nervenbahnen vom Cortex zu den Extremitäten oberhalb der Verletzung sind nicht beschädigt, die unteren hingegen schon.
- Obere Motoneurone aus mot. Cortexarealen & Hirnstamm kontrollieren Aktivität d. unteren α-Motoneurone → Kontrollierung willkürliche Bewegung (= Zielmotorik)
3 .2. Absteigende Bahnen von den motorischen Cortexarealen – die Pyramidenbahn
- Besteht aus zwei grossen Bahnbündeln: Tractus corticobulbaris & Tractus corticospinalis (entspringen aus dem motorischen Cortexarealen 3.2.1. Tractus corticospinalis (TCS)
- Entspringt aus dem motorische Cortexarealen
- Projektion zum RM
- Tractus corticospinalis lateralis: o auf der Höhe der Modulla Oblangata kreuzt sich 90% d. TCS zur gegenüberliegenden Seit (kontralateral) Körperseite
o Steuerung der distalen Muskulatur d. kontralateralen Körperseite o Steuerung über Spinalnerven (ziehen vom RM bis zur Muskulatur, z.B. α-Motoneuronen) o Corticomotoneuralen Zellen: ein Teil der absteigenden Bahnen macht direkte, erregende Synapsen zu α-Motoneurone (reichen bis ins zervikale RM) ▪ Funktion: zuständig für die Feinmotorik der distalen Muskulatur (v.a. in den Händen)
- Tractus corticospinalis anterior: o 10% der TCS kreuzt sich nicht → ipsilateral → zum ventromedialen System → Steuerung proximale Muskulatur o Ein Teil der Axone des Tractus corticospinalis anterior kreuzt sich auf der Höhe des entsprechenden RM-Segments zur kontralateralen Seite o Proximale Muskulatur → bilaterale Aktivierung des Tractus corticospinalis anterior o Meisten Axone enden auf Interneurone in der grauen Substanz des RM Arbeitsauftrag 1:
- Folge einer kompletten Läsion links, oberhalb der Medulla Oblongata: o Teilweise Beeinträchtigung in der proximalen Muskulatur beidseitig o Teilweise Beeinträchtigung in der distalen Muskulatur rechts
- Folge einer Läsion des linken Tractus corticospinalis anterior, unterhalb der Medulla Oblongata : o Teilweise Beeinträchtigung in der proximalen Muskulatur beidseitig
- Folge einer Läsion des rechten Tractus corticospinalis lateralis, unterhalb der Medulla Oblongata: o Teilweise Beeinträchtigung der distalen Muskulatur rechts 3.2.2. Tractus corticobulbaris
- Entspringt aus dem motorischen Cortexarealen
- Endet in den motorischen Hirnnervenkernen des Hirnstamms
- Funktion: innerviert über Hirnnerven die Muskulatur des Gesichts
- Innervation geschieht bilateral → Cortexareale einer Hirnhälfte aktivieren die Hirnnerven auf beiden Seiten
3.3. Extrapyramidales System
- Steigt von tonischen aktiven Hirnstammkernen ins RM
- Innerviert im RM hemmende und erregende Interneurone (sind den α-Motoneuronen vorgeschaltet)
- Entspringt aus anderen Kernen des Hirnstamms als dass der Tractus Cirticobulbaris innerviert
- In 3 Bahnsysteme eingeteilt → in unterschiedlichen Hirnstammkernen oder Hirnstammregionen entspringen & unterschiedliche Bereiche (ventromedial & dorsolateral des RM absteigen
- Funktion: beeinflussen die willkürliche Bewegungen auf verschiedenen Niveaus → durch verschiedene Verbindungen zu Gebieten, die motorische Kommandos ausführen oder modulieren
- Primär motorische Cortex (M1): liegt direkt vor dem zentralen Suculus
- prämotorische Cortex (PM1): liegt anterior des M 3.5.1. Primär motorischer Cortex (M1)
- Motorischer Homunkulus o Beschreibt die somatotope Organisation des M o Somatotope = komplette räumliche Karte der menschlichen Muskulatur & benachbarte Körperteile im M1 nebeneinander repräsentiert sind o Proportionen der Repräsentation sind verzerrt → je feiner und genauer Bewegungssteuerung, desto grössere Repräsentation
- Funktion: o Homunkulus suggeriert, dass M1 die verschiedenen Muskeln des Körpers repräsentieren und diese einzeln steuert → stimmt nicht → Organisation ist viel komplizierter
Inhalt Bild Interpretation
(^1) • Bei Affen platzierte man Elektroden in den M1 → verschiedene Gebiete können dadurch kurzzeitig und fokal stimuliert werden
- Bei geringen Stimulationsintensität wurde nur ein kleines Gebiet des M angesprochen → führt zu unterschiedlich starker Aktivierung mehrerer Muskeln Repräsentationen der einzelnen Muskeln einer Gliedmasse ist durcheinander repräsentiert (^2) • Bei Affen platzierte man Elektroden in den M1 → verschiedene Gebiete des M sehr fokal aber im Vergleich zu Experiment 1 über längere Zeit stimuliert werden konnten
- Führt zu Auslösung von elementaren Bewegungs- abläufen → Neurone in nahe gelegene Regionen des M1 sind untereinander durch lokale Schaltkreise im Cortex und im RM verbunden um spez. Bewegungen koordinieren Funktion: kodiert elementare Bewegungsabläufe (^3) • Aktivität von Neuronen im M aufgezeichnet
- Affen hielten einen Hebel und führten Extension des Handgelenks aus
- Ohne Gewicht: Hangelenksextensions- Neuron begann kurz vor und während Bewegung stärker zu → M1 leitet motorische Befehle an die α- Motoneurone & kodiert die Kraft, die für die Ausführung benötigt wird Funktion: kodiert Muskelkraft für Bewegung
feuern als in der neutralen Stellung
- Mit Gewicht: Aktivität im Handgelenkextensions- Neuron bereits vor der Extension höher, da Halte- leistung in der neutralen Pos. Grösser ist
- Mit Gewicht und Extensionsbewegung durch- geführt: Aktivität im Neuron wieder kurz vor und während Bewegungsausführung stärker, jedoch grösser wie ohne Gewicht
- Feuerung vor der Bewegungs- ausführung aufgrund Dauer bis das Signal die α- Motoneurone erreicht (^4) • Affe wird trainiert aufgrund eines Lichtsignals zu einem der 8 Zielpunkte zu führen, währenddessen wird die Aktivität in einem Neuron im M1 gemessen
- 90 - 225 °: Aktivität des Neuron erhöht sich vor und während Bewegung
- 45 - 315 °: Aktivität desselben Neurons vermindert sich vor und während Bewegung - Richtungsspezifisches Tuning - Neurone im M steuern Bewegungs- richtung komplexer Bewegungen - Populationskodierung: geplante motorische Handlungen werden durch Gruppen (Populationen) von Neuronen repräsentiert
3.6. Prämotorischer Cortex
- Oberen Motoneurone, die im PM entspringen beeinflussen die motorische Kontrolle durch die direkte Interaktion mit dem M1 und durch Axone
- PM ist bei der Bewegungsplanung beteiligt
- Anhand Information von anderen kortikalen Gebieten wählt PM eine dem Kontext angemessene Bewegung aus
- Information sendet er an den M1 (dort wird Bewegungsplanung umgesetzt)
3.7. Pathologien der oberen und unteren Motoneurone
Schädigung der oberen Motoneurone (z.B. Pyramidenbahnen, extrapyramidales System) Schädigung der unteren Motoneurone (z.B. α-Motoneurone) Ursache Schlaganfall, Querschnittlähmung Unfälle die peripheren Nerven verletzen Symptome Muskelschwäche, erhöhte Reflex- Aktivität, Spastizität, hoher Muskeltonus, Klonus (= unwillkürliche, rhythmische Muskelschwäche, vermindert Reflex- Aktivität, niedriger Muskeltonus, Muskel- Atrophie ( = Verkleinerung/Zurückbildung)
- Ausgangsstruktur: Substantia nigra pars reticularis (SNr) des Mittelhirns und den Globus pallidus pars interna (GPi) des Thalamus o Senden Projektion über den Thalamus zum motorischen Cortex & gleichzeitig direkt zum Hirnstamm
- Basalganglien bilden subkortikale Schleife o Inputs von beinahe allen Cortexarealen werden integriert, modifiziert und an rein motorische Cortexareale (M1, PM) und den Hirnstamm sendet
- GPi und SNr sind tonisch aktiv und haben eine inhibierende Wirkung auf den Thalamus und auf den Hirnstamm
- Thalamus hat exzitatorische Verbindung zum Cortex
- Solange GPi und SNr aktiv sind, wird Aktivität des Thalamus gehemmt und somit die Aktivität des Cortex vermindert → Ausgangsstrukturen sind eine Art Handbremse des Cortex und des Hirnstammes 4.2.2. Direkte Verbindung
- Cortex hat einen primären erregenden Einfluss auf die Eingangsstrukturen ( = Striatum)
- Striatum besitzt Neurone, deren Axone zu den Ausgangsstrukturen ziehen und inhibitorische Wirkung aufweisen
- Cortex aktiviert direkte Verbindung → tonische aktive Ausgangsstrukturen temporär gehemmt (Handbremse wird gelöst) → aktive Inhibition des Thalamus und des Hirnstamms vermindert → Erhöhung Aktivität von Thalamus und Hirnstamm → exzitatorische Wirkung des Thalamus und Cortex erhöht → Direkte Verbindung erleichtert Bewegungsausführung! 4.2.3. Indirekte Verbindung
- Ursprung: vom Striatum entspringende Neurone, deren Axone zum Globus pallidus externa ziehen & inhibitorischen Einfluss ausübt
- Wird danach über weitere Kerngebiete der Basalganglien umgeschaltet
- Von GPe ziehen Neurone zum subthalamischen Nucleus und haben auch inhibitorischen Einfluss
- Neurone des subthalamischen Nucleus (STN) projizieren zu den Ausgangsstrukturen & haben erregenden Einfluss
- Cortex aktiviert indirekter Weg → tonische aktiven Ausgangsstrukturen temporär erregt (Handbremse wird angezogen) → tonische Inhibition des Thalamus & Hirnstamms erhöht → Aktivität des Thalamus und Hirnstamms verringert → exzitatorische Wirkung auf Cortex gehemmt → Indirekte Verbindung erschwert Bewegungsausführung Arbeitsauftrag 1: Zusammenfassung der direkten und indirekten Verbindung direkte Verbindung indirekte Verbindung
- Ursprung Striatum Striatum
- Ende GPi & SNr GPi & SNr
- Funktion erleichtert Bewegung erschwert Bewegung
- Dopamin-Rezeptor D1 D
4.2.4. Aktivität der direkten und indirekten Verbindung
- GGW zwischen direkt und indirekte Verbindung ist für Bewegungsausführung sehr wichtig
- Substantia nigra pars kontrolliert GGW: o Moduliert selektiv die Aktivierung der Eingangsstrukturen durch den Cortex ▪ geschieht durch: Ausschüttung des Neurotransmitters Dopamin ▪ Wirkung von Dopamin wird durch die Art der Rezeptoren und der den Rezeptoren nachgeschalteten Signalweg bestimmt o Direkt und indirekt besitzen unterschiedliche Dopamin-Rezeptoren
- Direkte Verb. Aktiviert eventuell bei mehreren zur Auswahl stehenden Bewegungsalternativen die gewählte Bewegung
- Gleichzeitig inhibieren indirekte Verb. Die nicht ausgewählten Bewegungen
4.3. Pathophysiologie
- Beeinträchtigung bei Schädigung der Basalganglien: Bewegungsschnelligkeit o hypokinetische Bewegungsstörung: Verminderung der Bewegungsaktivität, verzögerte Initiierung und einer verminderten Amplitude der Bewegungen→ Morbus Parkinson o hyperkinetische Bewegungsstörung: Erhöhte Bewegungsaktivität; unwillkürliche, plötzliche und unvorhersehbare Bewegungen der Extremitäten→ Chorea Huntington
- motorische System kann nicht mehr zwischen Befehlen, welche die Motorik initiieren und Befehlen, welche Motorik beenden hin und herwechseln
- abnormale Aktivität der oberen Motoneurone 4.3.1. Morbus Parkinson
- Degeneration der Substantia Nigra, v.a. der pars compacta → verminderte Dopaminausschüttung → verminderte Dopaminaktivität im Striatum → direkte Verbindung wird nicht mehr aktiviert und indirekte Verbindung nicht mehr inhibiert
- GGW zwischen direkt und indirekt Verbindungen verschiebt sich sodass direkt weniger aktiviert und indirekt stärker aktiviert → starke Aktivität der Ausgangsstrukturen → stärkere Inhibition des Thalamus → verminderte Aktivierung des Cortex
- Symptome: vermindert Bewegungsaktivität (=Hypokinesie) der betroffenen Patienten, Bewegungen werden langsam oder gar nicht mehr (= Akinesie) ausgeführt 4.3.2. Chorea Huntington
- Degeneration des Striatums → verminderte Inhibition des Globus pallidus externa → exzitatorische Wirkung des subthalamischen Nucleus auf Ausgangsstrukturen der Basalganglien vermindert → Erhöhung inhibitorische Wirkung des Globus pallidus externa auf die Ausgangsstrukturen der Basalnganglien
- → starke Inhibition der Ausgangsstrukturen → verminderte Inhibition des Thalamus → verstärkte Aktivierung des Cortex
- Vermehrte Bewegungsaktivität (= Hyperkinesie)
- Plötzlich auftretende, ungewollte heftige Bewegung (=Chorea) und Schleuderbewegung (=Ballismus)
Vestibulocerebellum Spinocerebellum Pontocerebellum Funktion Körpergleichgewicht, Koordination von Kopf und Augenbewegung Abgleich von Efferenzen und Afferenzen Programmierung und Feinabstimmung von Zielmotorik Anatomie Nodulus, Flocculus Vermis, intermediäre Zone 2 Hemisphären Input vestibuläre Informationen aus Gleichgewichtsorganen über die Vestibulariskerne im Hirnstamm
- Erhält somatosensorische Informationen über die Lage und Stellung der ipsilateralen Extremitäten via aufsteigende Bahnen aus dem RM
- Information werden von den Muskelspindeln, Gelenkrezeptoren, Hautrezeptoren und Golgi- Sehnenorganen vermittelt
- Erhält auch über pontinen Kerne eine sogenannte Efferenz-Kopie des Bewegungskommandos vom kontralateralen M Bewegungsplan aus den motorischen Cortexarealen über die pontinen Kerne im Hirnstamm Output zuerst zu den Vestibulariskernen im Hirnstamm; dann zum Hirnstamm über die Kleinhirnkerne innerhalb des Cerebellums zur retikulären Formation und dann zum Hirnstamm; über die Kleinhirnkerne innerhalb des Cerebellums zuerst zum Thalamus und dann zu den motorischen Cortexarealen (PM & M1) zuerst zu den Kleinhirnkernen innerhalb des Cerebellums; dann über den Thalamus zu den motorischen Cortexarealen (PM & M1) 5.2.1. Vestibulocerebellum Siehe Tabelle 5.2.2. Spinocerebellum
- Besteht aus Vermis und der intermediären Zone
- Information werden an die Kleinhirnkernen innerhalb des Cerebellums geschickt, von hier zwei verschiedenen Orten:
o (1) zur retikulären Formation im Hirnstamm o (2) via Thalamus zu den motorischen Cortexarealen (M1 & PM)
- Funktion Verbindung (1): gemeinsam mit dem Vestibulocerebellum die aufrechte Körperhaltung sicherstellen
- Funktion Verbindung (2): Koordination der Bewegungsausfügrung
- Spinocerebellum vergleicht Fortgang der Bewegungskommando der motorischen Cortexareale und erarbeitet die notwendigen Korrektursignale
- Korrektursignale werden an den motorischen Cortex geschickt → via Aktivierung absteigender Bahnen werden Signale umgesetzt 5.2.3. Pontocerebellum
- Korrigierten Bewegungspläne gelangen zum Thalamus via Kleinhirnkerne innerhalb des Cerebellums → und zurück zu den motorischen Cortexarealen → Auslösung der Bewegung via absteigende Bahnen
- Siehe Tabelle Übersicht der Eingangs- und Ausgangsstrukturen der anatomische Teilstrukturen des Cerebellums:
5.4. Beispiele
- Wie genau die Bewegungsausführung durch das Cerebellum optimiert wird ist noch nicht bekannt
- Eine Theorie: Optimierung geschieht durch den Abgleich der zu erwartenden und den tatsächlich eintretenden somatosensorischen Konsequenzen Arbeitsauftrag 2 Dämpfung von selbst erzeugten somatosensorischen Signalen Wieso lachen Sie wenn sie von einer fremden Person gekitzelt werden? Welche Teile des Gehirns sind aktiv?
- Genaue Ursache noch nicht geklärt
- Eine Theorie: Lachen ein Ausdruck der Erleichterung
- Primär ist somatosensorische Cortex aktiv, der die Info über die Berührung durch das Kitzeln vom RM bekommt Was passiert wenn Sie sich selbst kitzeln? Welche Teile des Gehirns sind zusätzlich zum somatosensorischen und motorischen Cortex aktiv?
- Kotzelt man sich selbst ist das Cerebellum zusätzlich zum somatosensorischen und motorischen Cortex sehr aktiv
- SOLL und IST-Zustand sind identisch → Cerebellum sendet via Thalamus ein Signal an den sensomotorischen Cortex, um die eingehende Reize durch das Kitzeln zu dämpfen Adaptation von Kopf- und Augenbewegungen Wie verändert sich der VOR wenn Sie eine Vergrösserungsbrille aufgesetzt bekommen?
- Visuelle Bild wird vergrössert auf der Retina abgebildet → Blick beim Kopfdrehen stabilisieren möchten, bewegt sich das Bild schneller als zuvor → Augen zu langsam
