Gyrus dentatus

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 2. Juni 2017
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Der Gyrus dentatus ist ein Teil des menschlichen Gehirns. Er befindet sich im Hippocampus. Der Gyrus dentatus ist ein wichtiges Instrument im Lernprozess.

Inhaltsverzeichnis

Was ist der Gyrus dentatus?

Der Gyrus dentatus befindet sich im Gehirn und gehört zum zentralen Nervensystem. Er ist ein Teilbereich der Hippocampusformation. Diese gehört zum limbischen System. Im limbischen System findet die Verarbeitung der Emotionen sowie das Lernen statt.

Zur Hippocampusformation zählen neben dem Gyrus denatatus das Ammonshorn und das Subilicum. Das Ammonshorn wird auch als Cornu ammonis bezeichnet. Die Hippocmapusformation ist im letzten Teil des Hippocampus verortet. Dort befindet sich die charakteristisch eingerollte Rindenstruktur. Sie wird als dreischichtiger Archikortex bezeichnet. Der Gyrus dentatus befindet sich zu Beginn der eingerollten Struktur und wird daher auch als Eingang zum Hippocampus gesehen. Im Hippocampus findet die Gedächtniskonsolidierung statt.

Dazu zählt die Bildung der Langzeiterinnerungen, Wissen über Handlungen und auch Konditionierungen. Der Hippocampus hat die Form eines Seepferdchens. Er befindet sich am inneren Rand des Temporallappens, der auch als Schläfenlappen bezeichnet wird. Der Gyrus dentatus ist das wichtigste afferente System im Hippocampus. Hingegen übernimmt das Subilicum den größten Teil des efferenten Systems.

Anatomie & Aufbau

Das limbische System legt sich um die Balsalganglien und den Thalamus. Es besteht aus verschiedenen Strukturen. Dazu gehört der Hippocampus. Er ist auf der Innenseite der Schläfenlappen verortet. Bei einem Querschnitt des Gewebes wird sichtbar, dass der Hippocampus die Form eines Seepferdchens hat. Ihm fehlt allerdings der Kopf. Der Bereich des Schwanzes ist eingerollt. In ihm befindet sich der Archikortex. Dieser besteht aus einem dreischichtigem Gewebe. Diese drei Schichten werden gebildet vom Gyrus dentatus, dem Ammonshorn und dem Subilicum.

Während das Subilicum als Endteil den Übergang vom Hippocampus zum enthorinalen Kortex bildet, ist der Gyrus dentatus der Eingangsbereich zum Hippocampus. Der Gyrus dentatus besteht aus dem Hilus, dem Körnerzellband und einer Molekularschicht. Das Körnerzellband wird als Stratum granulare bezeichnet. In ihm befinden sich Körnerzellen. Die Molkularschicht wird als Stratum moleculare bezeichnet. Sie wird in die innere und die äußere Molekularschicht unterschieden. Die Dendriten der Körnerzellen befinden sich in den beiden Molekularschichten. Sie stellen die Verbindung zu den Pyramidenzellen des Ammonshorn her.

Funktion & Aufgaben

Der Gyrus dentatus ist maßgeblich an der Konsolidierung der Gedächtnisinhalte beteiligt. Dieser Vorgang beinhaltet das Lernen. Dazu zählt das Bilden von Wissen, aber auch das Lernen über Handlungen. Aufgenommene Informationen gelangen vom Arbeitsgedächtnis in das Langzeitgedächtnis. Erst wenn sie dort gespeichert sind, können sie lebenslang abgerufen werden. Der Vorgang der Langzeitkonsolidierung nimmt bei den meisten Lernprozessen mehrere Tage bis Monate in Anspruch.

Je emotionaler ein Ereignis ist, desto schneller gelangt es in das Langzeitgedächtnis. Ein wichtiger Vorgang bei der Bildung von langfristigen Erinnerungen ist das Wiederholen. Wird der Prozess der Langzeitpotenzierung unterbrochen, werden die Informationen unvollständig oder gar nicht in das Langzeitgedächtnis überführt. Mit seinen Körnerzellen bildet der Gyrus dentatus die erste Instanz der drei Schichten im Hippocampus. Sie alle gemeinsam verantworten die Langzeitpotenzierung. Sie schafft die Basis aller langfristigen Lern- und Gedächtnisinhalte. Dazu zählen das Wissen über Fakten und Ereignisse. Räumliche Gegebenheiten wie auch erlerntes Wissen gehören dazu. Sie stellen das deklarative Gedächtnis dar.

Darüber hinaus werden im Gyrus dentatus die Vorbereitungen getroffen, damit auch das implizite Gedächtnis gebildet werden kann. Im impliziten Gedächtnis werden Gewohnheiten und Handlungen gespeichert. Automatische Vorgänge wie das Binden der Schnürsenkel werden im Hippocampus erlernt und bei Bedarf abgerufen.

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Krankheiten

Läsionen im Hippocampus führen zu Problemen bei der Gedächtniskonsolidierung. Da die Körnerzellen des Gyrus dentatus die erhaltenen Informationen an die nachgeschalteten Pyramidenzellen weiterleiten, führen Beschädigungen im Gyrus dentatus zu einem Verlust der Merkfähigkeit.

Die Langzeitpotenzierung ist gestört. Sie benötigt mehrere Tagen bis hin zu Monaten. Daher haben Läsionen im Gyrus dentatus zur Folge, dass keine neuen Langzeiterinnerungen mehr gebildet werden können. Das kann zu einer verminderten Intelligenz führen.

Störungen des Gedächtnisses werden als Amnesien bezeichnet. Mediziner unterscheiden dabei die anterograde von der retrograden Amnesie. Sobald keine neuen Gedächtnisinhalten mehr gebildet werden können, sprechen sie von der anterograden Amnesie. Die bis zum Zeitpunkt der Läsion entstandenen Langzeiterinnerungen bleiben erhalten.

Neue können jedoch nicht mehr gebildet und gespeichert werden. Bei der retrograden Amnesie ist der Zugriff auf die bereits entstandenen Gedächtnisinhalte nicht mehr möglich. Alles Wissen, was vor der Läsion gebildet wurde muss neu erlernt werden. Da alle drei Schichten des Hippocampus an der Gedächtniskonsolidierung beteiligt sind, kommt es bei Beschädigungen oder Ausfällen einer Region zu einem Gedächtnisverlust. Darüber hinaus gibt es eine Beeinträchtigung der Langzeitgedächtnisbildung. Da der Gyrus dentatus als Eingangstor in der Langzeitpotenzierung eine entscheidende Funktion einnimmt, sind alle nach ihm geschalteten Instanzen von seiner Tätigkeit abhängig.

Bei Erkrankungen wie Epilepsie, Alzheimer oder Schizophrenie sind die Schichten im Hippocampus maßgeblich beteiligt. Es kommt bei der Epilepsie zu Anfällen, deren Ursache in einer fehlerhaften Entladung von Neuronen im Hippocampus zu finden ist. Schizophrenie geht einher mit erheblichen Denkstörungen und Halluzinationen. Erkrankte weisen hirnorganische Veränderungen im Hippocampus auf. Bei der Alzheimer Erkrankung kommt es im Laufe der Erkrankung zu Rezeptorveränderungen. Diese werden als Ursache für die Merkfähigkeitsstörungen angesehen.

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