Humanmorfologische und Entwicklungsbiologische Institut SPEZIFISCHE KERNE DES THALAMUS Dr. Kausz Mária Humanmorfologische und Entwicklungsbiologische Institut 2013. 25. 09.

KLASSIFIKATION DER THALAMUSKERNE AUF GRUND IHRER FASERBEZIEHUNGEN -Spezifische Thalamuskerne (Palliothalamus) haben wechselseitige Verbindungen zur Großhirnrinde (zB. Spezifisch motorischer Kortex) -Unspezifische Thalamuskerne (Truncothalamus) haben indirekte Verbindungen (zB. vom Formatio reticularis) zur Rinde -Kerne, mit unterschiedlichen Aufgaben, sind durch Assotiationsfasern eng miteinander verbunden. -Funktion: -nicht nur Umschaltung sensibler Impulse. -Es finden sich Integrationvorgänge sowohl für sensiblen, als auch für motorischen Impulse statt.

„Tor zur Großhirnrinde” VERBINDUNGEN DES THALAMUS „Tor zur Großhirnrinde” AFFERENTEN: -Fast alle sensorischen Bahnen strahlen zum Thalamus (ausgenommen Riechbahn) TH EFFERENTEN: ziehen zur gesamten Rinde

SPEZIFISCHE THALAMUSKERNE MIT IHREN PROJEKTIONEN frontraler Kortex MOTORISCHE PROJEKTIONEN VA zur prämotorischen Rinde VL zur motorischen (präzentralen) Rinde SENSORISCHE PROJEKTIONEN VPM, VPL zur sensorischen (postzentralen) Rinde CGL zur Sehrinde (im Okcipitallappen ) CGM zur Hörrinde (im Temporallappen) LIMBISCHES PROJEKTION NA zum Gyrus cinguli, Hippocampus Visuelle kortikalen Zentren NA DM VA VL Pulvinar VPM VPL CGL CGM PROJEKTION FÜR VERHALTENWEISE DM N. mediodorsalis zum Präfrontaler Kortex

BEDEUTUNG UND VERBINDUNGEN DER MOTORISCHEN THALAMUSKERNE: VA, VL Bedeautung für das Zustandekommen und Form (Koordination, Feinabstimmung, glatten Ablauf ) der Willkürmotorik. Die, im Kleinhirn koordinierte und in den Basalganglien modulierte Bewegungsimpulse werden im Thalamus integriert. Afferenten kommen -von den Basalganglien (Pallidum, Substantia nigra) -vom Kleinhirn Efferenten gehen in die prämotorischen und in die motorischen Rinden. Im Thalamus gibt es eine somatotopische Gliederung, die mit denen der Rinde entspricht.

Die Impulse des Kleinhirns und Basalganglien führen über ZUSAMMENFASSUNG DER FUNKTION DES THALAMUS IN DER REGULATION DES MOTORIUMS Efferenten zur Rinde über Pyramidenbahn Afferenten von Basal Ganglien, SN, Kleinhirn Die Impulse des Kleinhirns und Basalganglien führen über Thalamus zu einer Erregung des motorischen Kortex und damit zu einer Bewegung. Die gleichzeitig ankommenden Impulsen von den Basalganglien treffen über Interneurone mit denen des Kleinhirns im Thalamus oder im Großhirnrinde, das zu einer endgültige Konvergenz diesen beiden Impulse leitet (Bewegung erfolgt).

PROJEKTIONEN DER SPEZIFISCHEN THALAMUSKERNE FÜR SENSORIUM frontraler Kortex Pulvinar zu Visuelle(u. Sprache) kortikalen Zentren Visuelle kortikalen Zentren VPM, VPL -sensorische (postzentrale) Rinde CGL -Sehrinde (im Okcipitallappen) über Radiatio optica CGM -Hörrinde (im Temporallappen) DM - präfrontale Rinde NA DM VA VL Pulvinar VPM VPL CGL CGM Pulvinar zu Visuelle(u. Sprache) kortikalen Zentren

VERBINDUNGEN DER SOMATOSENSORISCHEN THALAMUSKERNE: VPL und VPM Hier enden die Fasern der protopatischen und epikritischen Sensibilität aus der kontralateralen Körperhälfte -im VPM vom Kopf, -im VPL vom Rumpf und Etremitäten). Nach integrative Verarbeitung der sensorischen Impulse werden sie dem sensorischen Kortex geleitet. VPM VPL Im Thalamus gibt es eine somatotopische Gliederung, die mit denen der Rinde entspricht

BAHNEN DER PROTOPATISCHEN UND EPIKRITISCHEN SENSIBILITÄT Afferente Bahnen zum VPL vom Rumpf und Extremitäten: Lemniscus medialis leitet epikritische Sensibilität (proprio- und exterozeptive Impulse): -Propriozeptive: Information aus den Muskeln, Sehnen- und Gelenkrezeptoren über Lage und Stellung der Extremitäten und des Rumpfes -Exterozeptive: Information über genaue Lokalisation und Qualität einer Berürungsempfindung (zB. Form) Tr. spinothalamicus leitet protopatische Sensibilität (=Schmerz, Temperatur, grobe Druck-und Tastempfindungen) Afferente Bahnen zum VPM vom Kopf: Lemniscus trigeminalis dorsalis leitet epikritische Sensibilität Lemniscus trigeminalis leitet protopatische Sensibilität

NUCLEUS MEDIODORSALIS (DM): SPEZIFISCHER THALAMUSKERN FÜR VERHALTENWEISE UND FÜR INTELLEKTUELLE LEISTUNGEN AFFERENTEN (somatische und viscerale Impulsen) kommen: - von anderen Thalamuskernen - vom Hypothalamus - vom Corpus amygdaloideum (limbisches) EFFERENTEN PROJIZIEREN ZUM PRÄFRONTALEN KORTEX (präfrontaler Kortex ist großer Teil des Frontallappens) -BESONDERE ROLLE: für Verhaltenweisen und für intellektuelle Leistungen -ZERSTÖRUNG DIESES RINDEAREALES oder der entsprechenden thalamokortikalen Bahnen führt: zur Gleichgültigkeit zu den schweren Persönlichkeitsverendärungen zur Störungen des sozialen Verhaltens

UNSPEZIFISCHER THALAMUS Unspezifische Thalamuskerne sind die Nuclei intralaminares (der Größte ist der Nucleus centromedianus) Sie bilden neuronale Verbindungen zwischen Hirnstamm, Kleinhirn, Basal Ganglien und motorische Rinde Funktion: -Integration von motorischen Impulsen zusammen mit den Basalganglien und Kleinhirn -„Wecksystem” über ARAS.

VERBINDUNGEN DES NUCLEUS CENTROMEDIANUS Aff. -Haupt afferent von ARAS Anteil des FR (Aufsteigendes Retikuläres Aktivierendes System) -aus Kollateralen des Tr. spinothalamicus -aus Kollateralen des N. emboliformis des Kleinhirns -aus der prämotorischen und motorischen Großhirnrinde - von Pallidum medialis Eff: -zu den anderen Thalamuskernen : Integration -zur Großhirnrinde: „Wecksystem” -zum Striatum Integration von motorischen Impulsen -zum Gyrus cinguli und Bewegungsentwürfen

N. centromedianus thalami PROJEKTIONEN ÜBER NUCLEUS CENTROMEDIANUS unspezifische Aktivität des gesamten Kortex spezifische Thalamuskerne Gyrus cinguli Striatum N. centromedianus thalami motorische und prämotorische Rinde Tr. spino- thalamiscus ARAS (FR) N. emboliformis (Kleinhirn indirekt) Pallidum med. Funktion: -Integration von motorischen Impulsen und Bewegunsentwürfen (zusammen mit den Basalganglien und mit dem Kleinhirn) -„Wecksystem” über ARAS

”WECKSYSTEM” DER RINDE ÜBER ARAS Aktivierung des ARAS führt zu einer unspezifischen Aktivierung des gesamten Kortex. Wie? Über ihre Verbindungen zu spezifischen Thalamuskerne, die zum gesamten Kortex projizieren (dort die Bildung neuronaler Verbindungen), quasi „vorerregend”, zu helfen + + + + + über spezifische Thalamuskerne + + + + + - NA aktivierend: Serotonin hemmend: Erregungszustand Müdigkeit, Schlaf Wachzustand

Funktionen des Thalamus (Zusammenfassend) Spezifischer Thalamus: -Integriert die Bewegungsimpulse von Kleinhirn und Basalganglien, (und leitet zum motorischen Kortex) -Integrative Verarbeitung und Auslese der sensorischen Impulse, (und leitet zum sensiblen Kortex) -Besondere Rolle: für Verhaltenweisen und für intellektuelle Leistungen (N. mediodorsalis thalami leitet zum präfrontalen Kortex) Unspezifischer Thalamus: -”Wecksystem” der Rinde über ARAS - Integration von motorischen Impulsen und Bewegunsentwürfen (zusammen mit den Basalganglien und mit dem Kleinhirn über N. centromedianus)