Basalganglien - Vorlesungsnotizen Vorlesung 6 PDF

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Anatomie und Funktion der Basalganglien...

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VL#:#Anatomie#und#Funktion#der#Basalganglien# # 1.! Anatomische#Strukturen,#die#zu#den#motorischen#Basalganglien#gerechnet# werden(Striatum,#äußeres#und#inneres#Pallidum,#Ncl.subthalamicus,# ventrolateraler#Thalamus,#Pars#compacta#der#Substantia#nigra)#beschreiben#und#am# anatomischen#Präparat,#am#Modell,#auf#Abbildungen#sowie#in#der#Bildgebung# zuordnen#können# # Basalganglien:#auch%Basalkerne% % folgende%Kerne%im%Marklager%des% •! Telencephalons:% à฀Striatum:%aus%Ncl.%caudatus%&%Putamen% %%%%%%%%%%%%%à฀Pallidum(=Globus%pallidus):%medial%gelegene%%% Pars%interna%&%%lateral%gelegene%Pars%externa •! viele%Autoren%erweitern%Basalganglienbegriff:% Gruppe%funktionell%zusammenhängender%Kerne,% die%dem%motorischen%System%zuzuordnen%sind%% à฀%zusätzlich:%Ncl..subthalamicus.&.Substantia.nigra% •! Gemeinsamkeit#d.#aufgelisteten#Kerne:#wichtige#Funktion#bei#der#Regulation#der# Motorik# # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # #

2.! Die#Verbindungen#der#Basalganglien#in#Form#der#direkten#und#indirekten#Schleifen# morphologisch#und#funktionell#(Verbindung,#Transmitter,#Effekt#im#Zielgebiet)# erläutern#können# # Striatum:# •! Zentrale%Schaltstelle%motorischer%Impulse% •! Hauptaufgabe:%integratorische,%v.a.%inhibitorische%Beeinflussung%der%Impulse% # à฀%Afferenzen:%% •! Vom%Kortex,#Substantia#nigra,#Thalamus%(Ncl.%centromedianus)% % •! Vom%Kortex%projizieren%v.a.%der%motorische,%der% sensorische%und%der%präfontale% Assoziationskortex%in%das%Striatum%% % •! Meisten%Afferenzen%%zum%Striatum%kommen%aus% d.%ipsilateralen%Hirnhälfte% % MERKE:## •! %(glutamatergen),kortikostriatalen,Fasern% wirken%erregend,aufs%Striatum(Transmitter:# Glutamat)# •! nigrostriale#Neurone%wirken%hemmend%auf%die% GABAergen,%efferenten%striatalen%Neurone(z.T.% geschieht%dies%über%acetylcholinerge% Zwischenneurone%im%Striatum,%die%wiederum% erregend%auf%efferente%striatale%Neurone% projizieren%)(Transmitter:#Dopamin)# à฀ #Substantia%nigra%hemmt%daher%direkt%&% indirekt%die%efferent%Aktivität%des%Striatums% # à฀ Efferenzen:% •! v.a.%zum#Pallidum#&#Substantia#nigra# •! efferente%Fasern%haben%als%Transmitter:%GABA#à฀ #Inhibition%in%ihren% Projektionsgebieten%% à฀Funktion:%% % •! Affrenzen%leiten%d.%Striatum% motorische%Impulse%zu% •! Diese%werden%entweder%verstärkt% oder%gehemmt% •! Inhibitorische%Bearbeitung%d.%Impulse% dominiert% KLINIK:%% •! ParkinsonUSyndrom%&%die%sog.% Hyperkinese%(Chorea,%Athetose=ohne% festen%Stand,% Dystonie=Fehlspannung)%stehen%eng%in%Beziehung%mit%Funktion%d.%Striatums%

Pallidum#(Globus#pallidus)# # •! Medial%d.%Putamens%liegend%% •! Mediales(inneres9%und%laterales(äußeres)%Pallidumsegment% •! Hebt%sich%in%Schnittbildern%vom%Striatum%&%Thalamus%durch%blässere%Färbung%ab%% à฀#funktioneller#Antagonist#d.#Striatums# # à฀ #Afferenzen:% % •! Vom%Striatum,#Ncl.#subthalamicus,#Thalamus# •! Fasern%d.%Pallidums%wirken%inhibitorisch%auf%das%Pallidum%% •! Fasern%aus%d.%Thalamus%stammen%von%den%intralaminären%(also%unspezifischen)% Kernen%%à฀%hängen%also%in%ihrer%Aktivität%stark%vom%aufsteigenden% Aktivierungssystem(ARAS)%ab%% à฀%Efferenzen:%% •! Laufen%zum%großen%Teil%in%einem%Faserbündel,%Ansa#lenticularis% •! Projizieren%v.a.%in%den%%Thalamus#v.a.#in#den#Ncl.#ventralis#anterolateralis,%der% wiederum%erregend%in%die%prämotorische%&%motorische%Hirnrinde%projiziertà฀ # erregend(Einfluss#auf#Motorik#s.u.)% •! Hemende#Efferenzen:#schickt%das%Pallidum#zum%Ncl.#subthalamicus## à฀%Funktion:% % •! Mediales%Pallidumssegmentà฀%hemmt...% •! Laterales%Pallidumssegmentà฀%fördert%%Bewegungsimpulse% à฀%stimulierende%Wirkung(d.h.%laterales%Pallidumssegment)%überwiegt%im%Gegensatz% zum%Striatum%% •! Der%Einfluss%d.%Pallidums%auf%die%Motorik%%manifestiert%sich%über%die%Projektionen%in% den%Teil%des%Thalamus,%der%motorische%Kortexareale%erregt% KLINIK:% •! Bewegungsarmut,%deutliche%Ungeschicklichkeit%in%Bewegungen%bei%schädigungen%d.% Pallidums%(aber%auch%Hyperkinesen)% % Ncl.#subthalamicus# # •! Liegt%ventromedial%d.%Pallidums% •! Afferent%&%efferent%mit%Pallidum%verbunden% •! Erhält%hemmende%Impulse%aus%dem%motorikfördernden%Pallidumanteilen%&%sendet% erregende%Impulse%zu%den%motorikhemmenden%Anteilen%d.%Pallidums%% à฀bewegungsimpulshmmende%Funktion% % KLINIK:% •! Wenn%der%Einfluss%des%Ncl.%subthalamicus%auf%das%ipsilaterale%Pallidum%wegfällt,%dann% bewirkt%dieses%(indirekt%über%den%ipsilateralen%Thalamus)%eine%Aktivitätssteigerung# ipsilateraler#motorischer#Kortexareale,%die%mit%den%entsprechenden% hyperkinetischen#Symptomen%auf%der%kontralateralen#Körperseite%(Kreuzung%der% Pyramidenbahn!)%reagieren%

•! %Ein%Ausfall%des%Ncl.%subthalamicus%kommt%in%der%Regel%einseitig%vor%(Tumoren,% Blutungen%etc.)à฀führt%zum%Krankheitsbild%des%ballistischen#Syndroms%bzw.%bei% einseitiger%Ausprägung%zum%Hemiballismus% •! Die%Kranken%vollführen%mit%den%Extremitäten%der%betroffenen%Körperseite% (kontralateral%zur%Schädigung)%plötzlich#ausfahrende,#grobe#Schleuderbewegungen% % Substantia#nigra# % •! Liegt%an%der%Grenz%zwischen%Hirnschenkel%&%mesenzephalen%Tegmentum%% •! Schwarze%Farbe:%durch%hohen%Melaningehalt%in%den%Perikaryen% •! besteht%aus%2%Abschnitten:% à฀Pars.compacta%ist%der%Haube%zugewandt%und%wegen%der%Beladung%der%Neurone%mit% Melaninpigment%dunkel%gefärbt%(diese%Neurone%projezieren%zum%Striatum)% à฀%Pars.reticulata%liegt%ventral%;%entspricht%in%seinem%histologischen%und%chemischen% (Eisengehalt)%Aufbau%dem%inneren%Pallidumglied% # à฀%Afferenzen%und%Efferenzen:% •! Afferenzen%v.a.%vom%Striatum%&%von%d.%Großhirnrinde(v.a.%vom%motorischem%Kortex%&% prämotorischem%Kortex% •! Efferenzen%zum%Striatum:%hemmende%Wirkung%mit%%Dopamin%als%Transmitter% à฀%Funktion:%% •! Über%nigrostriale%Bahnen%hemmendie%dopaminergen%Fasern%die%Aktivität%der% Neurone%d.%Striatums,%die%einen%inhibitorischen%effekt%auf%motorische%Impulse%des% Großhirns%haben% à฀%Substantia%nigra%:%wesentliche%Funktion%für%die%Bewegungsinitiation;%weiterhin% spielt%sie%eine%Rolle%bei%der%Verarbeitung%sensorischer%Informationen%im%Sinne% psychoU%oder%lokomotorischen%Reaktion%auf%externe%Reize% %

3.! Die#Bedeutung#von#Dopamin#und#Dopamin#D1X#und#D2Xrezeptoren#für#die#Funktion# und#die#Signalübermittlung#innerhalb#der#Basalganglien#erläutern#können# % •! DopaminURezeptoren%können%grob%in%D1U%und%D2URezeptoren%eingeteilt% werden% %à฀Zu%der%D1URezeptorgruppe%zählen%D1U%und%D5URezeptoren% à฀zur%D2UGruppe%zählen%D2U,%D3U%und%D4URezeptoren% Funktion# •! Alle%Dopaminrezeptoren%sind%GUProtein%gekoppelt% •! Der%D1X%und%der%D5URezeptor%wirken%über%ein%stimulierendes#GXProtein% aktivierend%auf%die%Adenylatzyklase%(Erhöhung%von%cAMP)% •! Der%D2X,%D3U%und%D4URezeptor%wirken%über%ein%inhibitorisches#GXProtein%und% führen%zu%einer%Senkung%des%cAMPUSpiegels%in%der%Zelle% à฀Dopamin,wirkt,über,D2:Rezeptoren,hemmend,auf,das,extrapyramidal: motorische,System% à฀Es%hemmt%hier%Neurone,%die%auf%GABAUerge%Neurone%hemmend%wirken% à฀Dopamin%hemmt%also%über%D2UWirkung%die%Hemmung%von%GABAUNeuronen% % à฀ Dopaminerge#Fasern#stammen# aus#d.#Substantia#nigra#à฀#wirken# hemmend#auf#die#GABAXergen# striatalen#Neurone# # aus%Ausarbeitungen%ULTRA:% •! Die%D1%und%D2%Rezeptoren% haben%unterschiedliche% Wirkungen% •! Grundsätzlich%stimuliert% Dopamin%den%direkten%und% hemmt%den%indirekten% Wegà฀Ingesamt% BewegungsförderndAch%U% invers,%über%M4%und%M1% •! Für%das%Schaubild%genügt% Betrachtung%der%Substantia% nigra%(braunes%Kästchen% rechts)%und%dem%davon% ausgeschütteten%Dopamin% Direkt:#% •! Bewegungsfördernd%% •! D1%Rezeptor%U%bei%ca.%100% nM%am%stärksten%affin%% % % #

•! D1 und D2: Bei Parkinson Dopaminkonzentration so tief (8nM), dass

auch D2 nicht richtig angesprochen werden. # # # # # # # # # # # # # # # # #

# # # # # # # # # # # # # # # # # # #

4.! die#Bedeutung#der#cholinergen#Rieseneurone#im#Striatum#für#die#Balance#von# cholinergem#und#dopaminergem#System#ableiten#können# # # •! Cholinerge%Riesenneurone%sind% cholinerge%Interneurone% •! Sie%wirken%über%Acetylcholin%auf% die%Rezeptoren%M4%und%M1% umgedreht%zu%der%dortigen% Wirkung%von%Dopamin% # •! nigrostriale%Neurone%wirken% hemmend%auf%die%GABAergen,% efferenten%striatalen% Neurone(über%Dopamin)% •! z.T.#geschieht#dies#über# acetylcholinerge# Zwischenneurone#im#Striatum,# die#wiederum#erregend#auf# efferente#striatale#Neurone# projizieren#)(Transmitter:# Dopamin)# à฀ #Substantia%nigra%hemmt%daher%direkt% &%indirekt%die%efferent%Aktivität%des% Striatums# # # # # siehe#LZ#2!!(Striatum)# # # # # # # # # # # # # # # #...