Fortsetzung von oben… Wenn der Hirnstamm vom Rückenmark aufsteigt, verbreitert er sich und wird in seinen Strukturen komplexer, sowohl im Inneren als auch im Äußeren.
Das Äußere des Hirnstamms besteht aus weißer Substanz, die Nervensignale innerhalb des Hirnstamms und zum Rückenmark und anderen Regionen des Gehirns leitet. Die verarbeitende Funktion des Hirnstamms übernehmen Massen der grauen Substanz, die so genannten Nuclei. Die retikuläre Formation, ein Netzwerk aus gemischter grauer und weißer Substanz, erstreckt sich durch das Innere des Hirnstamms und spielt eine wichtige Rolle bei der Stimulation des Großhirns und der Muskeln des Körpers.
Drei Hauptregionen bilden den Hirnstamm: Medulla oblongata, Pons und Mittelhirn.
- Die Medulla ist die unterste Region des Hirnstamms, die das Gehirn mit dem Rückenmark verbindet. Es ist eine Röhre, die strukturell dem Rückenmark sehr ähnlich ist, aber breiter ist und im Inneren mehrere Massen grauer Substanz enthält.
- Oberhalb der Medulla befindet sich die Pons, die größer und strukturell komplexer ist als die Medulla.
- Schließlich bildet das Mittelhirn die oberste und komplexeste Region des Hirnstamms.
Physiologie
Der Hirnstamm stellt durch seine graue Substanz viele der grundlegenden Überlebens- und Reflexfunktionen für den Körper bereit. Durch seine weiße Substanz bildet der Hirnstamm die Verbindungen zwischen dem Gehirn und dem Körper über das Rückenmark, einschließlich:
- Der kortikospinale Trakt für motorische Signale
- Die hintere Säule-mediale Lemniskusbahn für Sinne wie Propriozeption und feinen Tastsinn
- Der spinothalamische Trakt für Schmerz, Juckreiz und andere Signale.
Zehn der zwölf Hirnnerven entspringen ebenfalls im Hirnstamm und stellen lebenswichtige Verbindungen zwischen dem Gehirn und den Sinnesorganen, dem Herzen und den Verdauungsorganen her.
Die Retikularformation, die sich durch den gesamten Hirnstamm erstreckt, erfüllt mehrere wichtige Funktionen, darunter die Stimulation der Großhirnrinde und die Erzeugung des Muskeltonus. Die Stimulation der Großhirnrinde durch die Retikularformation erzeugt den Effekt, wach und bei Bewusstsein zu sein, während die Inaktivierung der Retikularformation zu Schlaf führt.
Das Rückenmark enthält alle Neuronen, die das Gehirn mit dem Rückenmark verbinden, und es ist auf der Ebene des Rückenmarks, dass etwa 90 % dieser Neuronen von der linken Körperhälfte auf die rechte und umgekehrt umschalten. Obwohl der Grund für diese Umschaltung unbekannt ist, erklärt sie, warum das Gehirn die kontralaterale Seite des Körpers fühlt und kontrolliert. Diese Neuronen, die durch das Rückenmark laufen, bilden auch viele Relais, bei denen ein Neuron sein Signal an ein anderes Neuron weitergibt, das dann weiter zum Gehirn oder Körper geht. Zu den Kernen der grauen Substanz in der Medulla gehören das kardiovaskuläre Zentrum, das die Herzfrequenz und den Blutdruck kontrolliert, und das medulläre Rhythmusgebiet, das die Atemfrequenz kontrolliert. Viele überlebenswichtige Reflexe sind in der Medulla integriert, darunter die für Schlucken, Erbrechen und Husten.
Wie die Medulla spielt auch die Pons eine wichtige Rolle in der Kommunikation, da sie alle Neuronen enthält, die die höheren Regionen des Gehirns mit der Medulla und dem Rückenmark verbinden. Die Pons fungiert außerdem in einigen entscheidenden Punkten als Brücke:
- Sie verbindet die linke und rechte Hemisphäre des Kleinhirns miteinander
- Sie verbindet das Kleinhirn mit den anderen Regionen des Gehirns.
Einige Kerne in der Pons arbeiten mit dem Markrhythmuszentrum zusammen, um die Atmung zu steuern, während andere Kerne die Wurzeln mehrerer Hirnnerven bilden.
Das Mittelhirn spielt eine wichtige Rolle bei der Kommunikation und bei der Steuerung der Motorik, des Sehens und Hörens sowie der Reflexe, die auf visuelle und auditive Reize reagieren. Wie die Pons und Medulla durchlaufen alle zum unteren Hirnstamm, Kleinhirn und Rückenmark absteigenden und zum Zwischenhirn und Großhirn aufsteigenden Neuronen das Mittelhirn. Die meisten dieser Nervenfasern verlaufen durch ein Paar abgerundeter anteriorer Strukturen, die als Cerebralstiele bezeichnet werden. Hinter den Cerebralstielen befinden sich Kerne, einschließlich der roten Kerne und der Substantia nigra, die die Muskelbewegungen im Körper steuern. Der hinterste Teil des Mittelhirns, das so genannte Tectum, enthält zwei Paare von abgerundeten Fortsätzen: die oberen und unteren Colliculi. Die oberen Colliculi enthalten viele Kerne, die an der Steuerung des Auges beteiligt sind, um das Sehen zu erzeugen, einschließlich Fokussieren, Abtasten und Blinzeln. Nervensignale, die das Auge steuern, werden vom Nervus oculomotorius weitergeleitet, dessen Wurzeln in den oberen Colliculi entspringen. Die Colliculi inferior spielen eine ähnliche Rolle für den Hörsinn, indem sie Relais für die Hörbahnen zum Großhirn bilden. Hörreflexe, wie z. B. der Schreckreflex bei lauten Geräuschen, werden in den Colliculi inferior verarbeitet.