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Funktion und Lage der Basalganglien

Die Basalganglien sind eine Gruppe von Neuronen (auch Kerne genannt), die sich tief in den Gehirnhälften des Gehirns befinden. Die Basalganglien bestehen aus dem Corpus Striatum (einer Hauptgruppe von Basalganglienkernen) und verwandten Kernen. Die Basalganglien sind hauptsächlich an der Verarbeitung bewegungsbezogener Informationen beteiligt. Sie verarbeiten auch Informationen zu Emotionen, Motivationen und kognitiven Funktionen. Eine Funktionsstörung der Basalganglien ist mit einer Reihe von Störungen verbunden, die die Bewegung beeinflussen, darunter Parkinson, Huntington und unkontrollierte oder langsame Bewegungen (Dystonie).

Basalkernfunktion

Die Basalganglien und verwandte Kerne werden als eine von drei Arten von Kernen charakterisiert. Eingangskerne empfangen Signale von verschiedenen Quellen im Gehirn. Ausgangskerne senden Signale von den Basalganglien an den Thalamus. Intrinsische Kerne leiten Nervensignale und Informationen zwischen den Eingangskernen und den Ausgangskernen weiter. Die Basalganglien erhalten Informationen von der Großhirnrinde und dem Thalamus über Eingangskerne. Nachdem die Informationen verarbeitet wurden, werden sie an intrinsische Kerne weitergeleitet und an Ausgangskerne gesendet. Von den Ausgangskernen wird die Information an den Thalamus gesendet. Der Thalamus gibt die Informationen an die Großhirnrinde weiter.

Basalganglien Funktion: Corpus Striatum

Das Corpus Striatum ist die größte Gruppe von Basalganglienkernen. Es besteht aus dem Caudatkern, Putamen, Nucleus accumbens und dem Globus Pallidus. Der Caudatkern, Putamen und Nucleus accumbens sind Eingangskerne, während der Globus Pallidus als Ausgangskerne betrachtet wird. Das Corpus Striatum verwendet und speichert den Neurotransmitter Dopamin und ist am Belohnungskreislauf des Gehirns beteiligt.

  • Caudatkern: Diese C-förmigen gepaarten Kerne (einer in jeder Hemisphäre) befinden sich hauptsächlich in der Frontallappenregion des Gehirns. Das Caudat hat einen Kopfbereich, der sich krümmt und ausdehnt und einen länglichen Körper bildet, der sich an seinem Schwanz weiter verjüngt. Der Schwanz des Schwanzes endet im Temporallappen an einer limbischen Systemstruktur, die als Amygdala bekannt ist. Der Caudatkern ist an der motorischen Verarbeitung und Planung beteiligt. Es ist auch an der Speicherung des Gedächtnisses (unbewusst und langfristig), dem assoziativen und prozeduralen Lernen, der hemmenden Kontrolle, der Entscheidungsfindung und der Planung beteiligt.
  • Putamen: Diese großen, abgerundeten Kerne (einer in jeder Hemisphäre) befinden sich im Vorderhirn und bilden zusammen mit dem Schwanzkern das dorsale Striatum . Das Putamen ist mit dem Caudatkern im Kopfbereich des Caudats verbunden. Das Putamen ist an der freiwilligen und unfreiwilligen motorischen Kontrolle beteiligt.
  • Nucleus Accumbens: Diese gepaarten Kerne (einer in jeder Hemisphäre) befinden sich zwischen dem Nucleus caudatus und dem Putamen. Der Nucleus accumbens bildet zusammen mit dem Riech-Tuberkel (sensorisches Verarbeitungszentrum im Riechkortex. die ventrale Region des Striatums. Der Nucleus accumbens ist am Belohnungskreislauf und an der Verhaltensvermittlung des Gehirns beteiligt.
  • Globus Pallidus: Diese gepaarten Kerne (einer in jeder Hemisphäre) befinden sich in der Nähe des Nucleus caudatus und des Putamen. Der Globus pallidus ist in interne und externe Segmente unterteilt und fungiert als einer der Hauptausgangskerne der Basalganglien. Es sendet Informationen von Basalganglienkernen an den Thalamus. Die inneren Segmente des Pallidus senden den größten Teil des Outputs über den Neurotransmitter Gamma-Aminobuttersäure (GABA) an den Thalamus. GABA wirkt hemmend auf die Motorik. Die äußeren Segmente des Pallidus sind intrinsische Kerne, die Informationen zwischen anderen Basalganglienkernen und inneren Segmenten des Pallidus weitergeben. Der Globus Pallidus ist an der Regulierung der freiwilligen Bewegung beteiligt.

Basalganglienfunktion: Verwandte Kerne

  • Nucleus subthalamicus: Diese kleinen gepaarten Kerne sind Bestandteil des Zwischenhirns. das sich direkt unterhalb des Thalamus befindet. Subthalamische Kerne erhalten anregende Eingaben von der Großhirnrinde und haben anregende Verbindungen zum Globus pallidus und zur Substantia nigra. Subthalamische Kerne haben sowohl Eingangs- als auch Ausgangsverbindungen zum Caudatkern, Putamen und Substantia nigra. Der Nucleus subthalamicus spielt eine wichtige Rolle bei der freiwilligen und unfreiwilligen Bewegung. Es ist auch am assoziativen Lernen und an limbischen Funktionen beteiligt. Subthalamische Kerne haben Verbindungen mit dem limbischen System durch Verbindungen mit dem cingulösen Gyrus und dem Nucleus accumbens.
  • Substantia Nigra: Diese große Masse von Kernen befindet sich im Mittelhirn und ist auch Bestandteil des Hirnstamms. Die Substantia nigra besteht aus den Pars compacta und den Pars reticulata . Das Pars reticulata-Segment bildet einen der Haupthemmungsausgänge der Basalganglien und hilft bei der Regulierung der Augenbewegungen. Das Pars Compacta-Segment besteht aus intrinsischen Kernen, die Informationen zwischen Eingangs- und Ausgangsquellen weitergeben. Es ist hauptsächlich an der Motorsteuerung und -koordination beteiligt. Pars compacta-Zellen enthalten pigmentierte Nervenzellen. die Dopamin produzieren. Diese Neuronen der Substantia nigra haben Verbindungen zum dorsalen Striatum (Caudatkern und Putamen), das das Striatum mit Dopamin versorgt. Die Substantia Nigra erfüllt zahlreiche Funktionen, einschließlich der Steuerung der freiwilligen Bewegung, der Regulierung der Stimmung, des Lernens und der Aktivität im Zusammenhang mit dem Belohnungskreislauf des Gehirns.

Basalganglienstörungen

Eine Funktionsstörung der Basalganglienstrukturen führt zu mehreren Bewegungsstörungen. Beispiele für diese Störungen sind Parkinson, Huntington, Dystonie (unwillkürliche Muskelkontraktionen), Tourette-Syndrom und Atrophie des multiplen Systems (neurodegenerative Störung). Basalganglienstörungen sind häufig das Ergebnis einer Schädigung der tiefen Gehirnstrukturen der Basalganglien. Dieser Schaden kann durch Faktoren wie Kopfverletzung, Überdosierung, Kohlenmonoxidvergiftung. Tumoren, Schwermetallvergiftung, Schlaganfall oder Lebererkrankung verursacht werden.

Personen mit Funktionsstörungen der Basalganglien können Schwierigkeiten beim Gehen mit unkontrollierten oder langsamen Bewegungen haben. Sie können auch Zittern, Sprachprobleme, Muskelkrämpfe und einen erhöhten Muskeltonus aufweisen. Die Behandlung ist spezifisch für die Ursache der Störung. Die Tiefenhirnstimulation , die elektrische Stimulation von Zielhirnbereichen, wurde bei der Behandlung von Parkinson, Dystonie und Tourette-Syndrom eingesetzt.

Quellen

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