Nucleus subthalamicus

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 29. Mai 2017
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Beim Nucleus subthalamicus handelt es sich um einen Kern (lat. nucleus), der unter (lat. sub) dem Thalamus, dem größten Teil des Zwischenhirns, liegt. In der Fachwelt wird heute zumeist die Abkürzung STN verwendet. Sein früher verwendeter Beiname, Luysi-Körper, geht hingegen auf seinen Entdecker zurück.

Inhaltsverzeichnis

Was ist der Nucleus subthalamicus?

Der Nucleus subthalamicus ist neben dem Globus pallidus und der Zona incerta Teil des Subthalamus. Dieser zum Stammhirn gehörende Bereich liegt im Zwischenhirn (medizinisch Diencephalon) im Übergang zum Mittelhirn.

Aufgrund seiner vergleichbaren Funktionsweise wird er jedoch den Basalganglien zugeordnet, die sich in der Regel unter der Großhirnrinde befinden. Es sind Zwischen- oder Endhirnkerne, die, wie auch der Nucleus subthalamicus, bei motorischen Prozessen des Körpers eine wichtige Rolle spielen. Zwischen dem Globus pallidus, einem blassen Kern, der auch Pallidum genannt wird, und dem Nucleus subthalamicus besteht eine sehr enge Verbindung.

Beide sind wechselseitig miteinander verschaltet und bilden eine Art Schwingkreis. Sie empfangen und senden gegenseitig Signale auf deren Basis dann bestimmte Bewegungen des menschlichen Körpers gehemmt oder zugelassen werden. Auswirkung hat dies vor allem auf die vier Gliedmaßen, insbesondere die rumpfnahen beziehungsweise die zur Körpermitte hin gelegenen Abschnitte.

Anatomie & Aufbau

Der zweifach vorhandene Nucleus Subthalamicus selbst erinnert mit seinem Äußeren an eine bikonvexe Linse und ist jeweils in der linken und der rechten Gehirnhälfte präsent. Allerdings befindet er sich nur während der embryonalen Phase direkt unter dem Thalamus. Danach wird der gesamte Bereich des Subthalamus im Laufe der Entwicklung von der benachbarten Capsula interna, einer Ansammlung weißer Hirnsubstanz samt Nervenfasern, in Richtung Großhirn geschoben.

Der Subthalamus liegt im vorderen Bereich des Zwischenhirns und wird zudem als Teil des Extrapyramidalmotorischen Systems, kurz EPMS, angesehen. Hierbei handelt es sich um motorische Bahnen, die in das Rückenmark ziehen und dort die Muskulatur des Rumpfes und der Gliedmaßen aktivieren. Die Hirnregion rund um den Subthalamus gehört im Übrigen nach heutigem Stand zu den bisher am wenigsten erforschten Arealen des gesamten Gehirns. Während jedoch über den Nucleus Subthalamicus und den Globus pallidus zwischenzeitlich konkrete Informationen vorliegen, ist über die Zona incerta nach wie vor kaum etwas bekannt.

Funktion & Aufgaben

Die Funktion des Nucleus Subthalamicus besteht hauptsächlich im Erzielen eines hemmenden Effekts auf bestimmte Bewegungen des menschlichen Körpers. Dieser Effekt sichert die Möglichkeit, sämtliche Gliedmaßen willkürlich und vor allem gezielt zu gebrauchen. Ohne die bewegungshemmende Wirkung des Nucleus Subthalamicus wären Bewegungen nur unkontrolliert möglich und ein selbstständiges beziehungsweise alltägliches Leben nahezu ausgeschlossen.

Gesteuert wird der Prozess durch eine komplexe Verschaltung der für die Motorik zuständigen Basalganglien sowie weiterer Bereiche des Stammhirns. Vergleichbar ist diese Verschaltung mit ineinandergreifenden Zahnrädern, die eine Hauptschleife mit mehreren Nebenschleifen bilden. Der Prozess wird mit Hilfe von entgegenwirkenden Signalen angetrieben. Diese wirken sich entweder hemmend oder erregend aus und nutzen Glutamat als Neurotransmitter.

Die den Nucleus Subthalamicus erreichenden Signale stammen überwiegend von Faserzugängen aus der Hirnrinde und dem angrenzenden Globus pallidus. Während jedoch aus der Hirnrinde erregende Impulse eintreffen, sendet der Globus pallidus hemmende Impulse. Auf Letztere reagiert der Nucleus Subthalamicus mit dem Zurücksenden von erregenden Signalen und sorgt durch die vorhandene Wechselwirkung dafür, dass der Globus pallidus anschließend wieder hemmende Impulse an den Thalamus sendet. Indirekt wirkt der Nucleus Subthalamicus somit ungeregelten Bewegungen entgegen und steuert die menschliche Grobmotorik.

Die bewegungshemmende Funktionsweise des Nucleus Subthalamicus ist zwischenzeitlich auch Teil der Parkinsonforschung. Zwar sind die genauen Zusammenhänge noch nicht abschließend ermittelt, doch lässt sich nachweislich durch eine äußerliche Beeinflussung des Nucleus Subthalamicus das charakteristische Zittern, der sogenannte Ruhetremor, von Parkinsonpatienten merklich verringern. Hierzu erfolgt die Implantation von Mikroelektroden, die den überaktiven Nucleus Subthalamicus bei Betroffenen beruhigen und infolgedessen auch das Zittern vermindern.

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Krankheiten

Die einzige bekannte Erkrankung des Nucleus Subthalamicus, die zudem auch noch äußerst selten auftritt, ist der Ballismus. Dieser zeigt sich mit ungesteuerten und außergewöhnlich heftigen Bewegungen der Arme und Beine, in seltenen Fälle auch des Becken- und Schultergürtels.

Über die betroffenen Gliedmaßen besteht keinerlei Kontrolle und selbst Verletzungen der eigenen Person können nicht ausgeschlossen werden. Während der Schlafphasen zeigen sich die Symptome allerdings nicht.

Der Ballismus erstreckt sich gewöhnlich nur auf eine Körperseite, so dass auch oft vom Hemiballismus die Rede ist. In diesem Fall ist jeweils die Körperhälfte des Patienten betroffen, die auf der gegenüberliegenden Seite des Nucleus Subthalamicus liegt, der für die Erkrankung verantwortlich ist. Ursache für den Ballismus ist eine Störung oder Verletzung des Kerns. Hervorgerufen werden kann diese zum Beispiel durch einen Hirntumor samt Metastasen, einen Hirninfarkt oder auch durch einen Schlaganfall. Ebenfalls in Frage kommen Gehirnentzündungen, eine Neurosyphilis sowie Verletzungen, die sich der Patient bei einem vorangegangenen neurochirurgischen Eingriff zugezogen hat.

Sicher diagnostiziert werden kann der Ballismus mittels CT oder MRT. Anschließend erfolgt zumeist eine Behandlung mit einem Antiepileptika oder einem Neuroleptika. Ist diese Therapie nicht erfolgreich, kommen noch verschiedene chirurgische Eingriffe in Frage. Die Heilungschancen hängen stark von der Ursache ab und sind aufgrund der bisherigen wenigen Fallzahlen kaum einzuschätzen. Sie reichen von einer spontanen Abschwächung der Symptome bis hin zur Lähmung bestimmter Muskelgruppen.

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