Hindbrain (Deutsch)

Brain: Rhombencephalon
Diagram depicting the main subdivisions of the embryonic vertebrate brain. These regions will later differentiate into forebrain, midbrain and hindbrain structures.,
Scheme of roof of fourth ventricle.,
Gray	subject #187 767
NeuroNames	hier-531
MeSH	Rhombencephalon
Dorlands/Elsevier	r_12/12709581

Die hindbrain ist die untere oder hintere region des Gehirns, die Brücken, die das Gehirn mit dem Rückenmark und enthält die medulla oblongata, die pons und das Kleinhirn., Es wird auch als Rhombencephalon bezeichnet, ein Begriff, der verschiedentlich als Synonym für Hinterhirn und als Entwicklungsbereich des Embryos verwendet wird, der zum Hinterhirn wird. Das Hinterhirn besteht aus zwei Regionen: (1) das Myelencephalon, zu dem die Medulla gehört; und (2) das Metencephalon, zu dem Pons und Kleinhirn gehören.

Das Hinterhirn kann in eine variable Anzahl von transversalen Schwellungen unterteilt werden, die als Rhombomere bezeichnet werden. Im menschlichen Embryo können acht Rhombomeren unterschieden werden, von kaudal bis rostral: Rh8-Rh1., Rostral begrenzt der Isthmus rhombencephali die Grenze zum Mittelhirn oder Mesencephalon.

Mit dem Hinterhirn, das sich in Abgüssen von 500 Millionen Jahre alten Fossilien kieferloser Fische zeigt, und allen vorhandenen Wirbeltieren, die die gleiche grundlegende Hinterhirnstruktur aufweisen (wobei nur Agnathans offensichtlich das Kleinhirn fehlt), kann man sowohl die Einheit der Natur als auch Beweise für neuere Formen sehen, die auf dem Fundament früherer Formen beruhen., Die Anteile von Hinterhirn, Mittelhirn und Vorderhirn unterscheiden sich jedoch auch erheblich zwischen den Wirbeltieren, wobei das Hinterhirn der größte Teil der Fische und das Vorderhirn die dominantere Rolle bei terrestrischen Wirbeltieren spielen.

Eine seltene Erkrankung des Rhombencephalons, „Rhombencephalosynapsis“, ist durch eine fehlende Vermis gekennzeichnet, die zu einem verschmolzenen Kleinhirn führt. Patienten im Allgemeinen mit Kleinhirn Ataxie.,

Übersicht

Die wichtigsten anatomischen Regionen des Wirbeltiergehirns, dargestellt für Hai und Mensch. Die gleichen Teile sind vorhanden, unterscheiden sich jedoch stark in Größe und Form.

Wirbeltiergehirne sind durch drei primäre Abteilungen gekennzeichnet: Vorderhirn (oder Prosencephalon), Mittelhirn (oder Mesencephalon) und Hinterhirn (oder Rhombencephalon). Diese Spaltungen sind sogar in Fossilien von Agnathans (kieferlose Fische, die heute durch Lampreys und Hagfish repräsentiert werden) vor 500 Millionen Jahren (Raven et al., 2008).

Das Vorderhirn ist dominant bei terrestrischen Wirbeltieren, wo es das Zentrum der Verarbeitung von Sensorinformationen ist. Das Vorderhirn von Reptilien, Amphibien, Vögeln und Säugetieren wird üblicherweise in zwei Regionen unterteilt: das „Diencephalon“, das aus dem Hypothalamus und dem Thalamus besteht, und das „Telencephalon“ oder „Endgehirn“, das bei Säugetieren als Kleinhirn bezeichnet wird (Raven et al. 2008). Das Telencephalon ist auch der Begriff, der sich auf die embryonale Struktur bezieht, aus der sich das reife Kleinhirn entwickelt.,

Das Mittelhirn oder Mesencephalon besteht hauptsächlich aus dem optischen Tektum, das visuelle Informationen verarbeitet und empfängt.

Das Hinterhirn oder Rhombencephalon umfasst die Medulla oblongata, die Pons und das Kleinhirn. Das Hinterhirn ähnelt einer Verlängerung des Rückenmarks, wobei Axonbahnen durch das Rückenmark zum Hinterhirn verlaufen und das Hinterhirn die ankommenden sensorischen Signale integriert und die motorischen Reaktionen koordiniert (Raven et al. 2008)., Die Funktion des Hinterhirns ist in erster Linie die Koordination der motorischen Reflexe, wobei das Kleinhirn einen Großteil dieser Koordination ausübt (Raven et al. 2008). Das Mittelhirn, Pons und Medulla werden auch kollektiv als Hirnstamm bezeichnet.

Entwicklungsmäßig kann das Hinterhirn auch in das Myelencephalon, das der Entwicklung der Medulla oblongata Platz macht, und das Metencephalon, das Pons und Kleinhirn hervorbringt, unterteilt werden.,

Das Hinterhirn war der Hauptbestandteil des frühen Gehirns, wie es über Abgüsse fossiler Agnathans gesehen wird, und ist bis heute der Hauptteil des Fischgehirns. Das Kleinhirn des Hinterhirns fehlt jedoch sowohl bei Hagfischen als auch bei Lampreys (Northcutt 2002). Bei fortgeschrittenen Wirbeltieren ist das Kleinhirn größer als bei Fischen und spielt als Bewegungskoordinationszentrum eine immer wichtigere Rolle (Raven et al. 2008)., Bei Fischen ist das Hinterhirn auch der größte Teil der drei Regionen (Vorderhirn, Mittelhirn und Hinterhirn), während bei terrestrischen Wirbeltieren das Vorderhirn die dominantere Rolle spielt (Raven et al. 2008).

Das Hinterhirn ist homolog zu einem Teil des Arthropodenhirns, der als subösophageales Ganglion bekannt ist, in Bezug auf die Gene, die es exprimiert, und seine Position zwischen dem Gehirn und dem Nervenmark (Ghysen 2003)., Auf dieser Grundlage wurde vorgeschlagen, dass sich das Hinterhirn zuerst im Urbilaterian—dem letzten gemeinsamen Vorfahren von Chordaten und Arthropoden—zwischen 570 und 555 Millionen Jahren entwickelte (Ghysen 2003; Haycock 2011).

Myelencephalon: Medulla oblongata

Medulla oblongata

Das myelencephalon ist eine Unterteilung des Gehirns, die zu beschreiben den Bereich, gibt den Weg für die Entwicklung der medulla oblongata., Oft einfach als Medulla bezeichnet, ist die Medulla oblongata die untere Hälfte des Hirnstamms und enthält zusammen mit dem Rückenmark viele kleine Kerne, die an einer Vielzahl von sensorischen und motorischen Funktionen beteiligt sind (Kandel et al. 2000). Die Medulla enthält die Herz -, Atmungs -, Erbrechen-und vasomotorischen Zentren und befasst sich mit autonomen (unwillkürlichen) Funktionen wie Atmung, Herzfrequenz und Blutdruck sowie grundlegenden reflexiven Aktivitäten (Husten, Niesen, Schlucken, Erbrechen) (Loewy und Spyer 1990). .,

Während der fetalen Entwicklung beim Menschen treten Spaltungen, die das Hinterhirn hervorrufen, nur 28 Tage nach der Empfängnis auf, wobei spezifischere Unterteilungen (Metencephalon, Myelencephalon) nach 7 Wochen nach der Empfängnis Gestalt annehmen. Die endgültige Formdifferenzierung in die Medulla oblongata kann nach 20 Schwangerschaftswochen beobachtet werden (Carlson 2013).

Rhombomere Rh8-Rh4 bilden das Myelencephalon. Das Myelencephalon enthält:

Aufgrund seiner Lage am Hirnstamm kann ein Trauma in diesem Bereich das Überleben jeglicher Art beeinträchtigen., Untersuchungen zeigen, dass Läsionen, die aus einem Trauma resultieren, Lungenödeme aufgrund der Medullas-Assoziation mit der Lungenfunktion verursachen können (Matsuyama et al. 2007). In ähnlicher Weise kann Ischämie auch auf Läsionen der Medulla zurückzuführen sein, die die vasomotorische Funktion beeinträchtigen (Kumada et al. 1979).,

Metencephalon: Pons und Kleinhirn

Rhombencephalon

Das Metencephalon ist eine Entwicklungskategorisierung, die aus den Pons und dem Kleinhirn besteht; enthält einen Teil des vierten Ventrikels; und das Trigeminus nerv (CN V), Abducens-Nerv (CN VI), Gesichtsnerv (CN VII) und ein Teil des Vestibulocochlearnervs (CN VIII).,

Die Pons liegt im Hirnstamm direkt über der Medulla und enthält Kerne, die Schlaf, Atmung, Schlucken, Blasenfunktion, Gleichgewicht, Augenbewegung, Mimik und Haltung steuern (Siegel und Sapru 2010). Die Pons reguliert die Atmung durch bestimmte Kerne, die das Atemzentrum der Medulla oblongata regulieren.

Das Kleinhirn spielt eine wichtige Rolle bei der motorischen Kontrolle., Es kann auch an einigen kognitiven Funktionen wie Aufmerksamkeit und Sprache sowie an der Regulierung von Angst-und Lustreaktionen beteiligt sein, aber seine bewegungsbezogenen Funktionen sind am solidesten etabliert. Das Kleinhirn initiiert keine Bewegung, trägt jedoch zu Koordination, Präzision und genauem Timing bei. Die Entfernung des Kleinhirns hindert ein Tier nicht daran, etwas Besonderes zu tun, aber es macht Handlungen zögerlich und ungeschickt. Diese Präzision ist nicht eingebaut, sondern durch Versuch und Irrtum gelernt., Das Erlernen des Fahrradfahrens ist ein Beispiel für eine Art neuronale Plastizität, die weitgehend im Kleinhirn stattfinden kann (Kandel et al. 2000).

Beim Menschen entwickelt sich das Metencephalon aus der höheren / rostralen Hälfte des embryonalen Rhombencephalons und unterscheidet sich im Alter von etwa 5 Wochen vom Myelencephalon im Embryo. Im dritten Monat unterscheidet sich das Metencephalon in seine beiden Hauptstrukturen Pons und Kleinhirn.

Rhombomere Rh3-Rh1 bilden das Metencephalon.,

In den frühen Stadien der Gehirnentwicklung sind die gebildeten Gehirnbläschen unerlässlich. Jede Gehirnregion zeichnet sich durch ihre eigene spezifische Architektur aus. Diese Regionen des Gehirns werden durch eine Kombination von Transkriptionsfaktoren und den Signalen bestimmt, die ihre Expression verändern (Nakamura und Watanabe 2005).

Die Landenge ist das Hauptorganisierungszentrum für das Tektum und das Kleinhirn (Matsunaga et al. 2002). Das Tektum ist der dorsale Teil des Metencephalons. Das Tectum umfasst die Superior und inferior Colliculli, die eine Rolle bei der visuellen und Audioverarbeitung spielen., Zwei der Hauptgene, die das Metencephalon beeinflussen, sind Fgf8 und Wnt1, die beide um den Isthmus exprimiert werden. Fgf8 wird auch als Fibroblasten-Wachstumsfaktor 8 bezeichnet. Es ist ein Protein, von dem allgemein angenommen wird, dass es das wichtigste Organisationssignal ist. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Barriere zwischen Mittelhirn und Hinterhirn einzurichten und aufrechtzuerhalten, insbesondere zwischen Mesencephalon und Metencephalon (Matsunaga et al. 2002). Es spielt auch eine große Rolle bei der Entscheidung der Struktur des Mittel – und Hinterhirns. Wnt1 ist ein proto-Onkogen-protein (Wingless-type MMTV integration site family, member 1)., Es wurde ursprünglich angenommen, dass dieses Gen eine Rolle bei der Entwicklung des Mittelhirns und des Hinterhirns spielt, aber Studien haben gezeigt, dass dies möglicherweise nicht der Fall ist (Matsunaga et al. 2002). Es wird angenommen, dass Wnt1 hinter der genetischen Störung namens Joubert-Syndrom steckt, einer Störung, die das Kleinhirn betrifft.

Otx1 und Otx2 sind Gene, die eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Gehirns spielen, und Studien haben gezeigt, dass sich ihre Rollen während der gesamten Entwicklung des Gehirns ändern (Sakuri et al. 2010)., Es wird angenommen, dass in der Phase der Gehirnentwicklung, in der das rostrale Gehirn in seine verschiedenen Teile (Telencephalon, Diencephalon, Metencephalon und Mesencephalon) regionalisiert ist, Otx2 und Otx1 die Caudalisierung des Diencephalons und Mesencephalons in Metencephalon schützen (Sakuri et al. 2010).

Zusätzliche Bilder

• 

  Chick embryo von dreiunddreißig Stunden Inkubation, vom dorsalen Aspekt betrachtet. X 30.,

• 

  Embryo between eighteen and twenty-one days.

• 

  Rhombencephalon of human embryo

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• Medulla_oblongata history

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• History of „Hindbrain“

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