Mittelhirn

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 27. Februar 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Das Gehirn ist eines der komplexesten und kompliziertesten Gebilde im ganzen menschlichen Körper und gibt Generationen von Forschern immer wieder neue Rätsel auf. Das Mittelhirn ist zwar nur ein kleiner Teil dieses komplexen Systems und dennoch schon für sich allein ein kleines Wunder.

Was ist das Mittelhirn?

Das Mittelhirn erfüllt mehrere Aufgaben innerhalb des sehr komplexen neuronalen Systems.
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Das Mittelhirn ist ein Teil des menschlichen Gehirns, wobei alle Wirbeltiere ein Mittelhirn besitzen.

In der medizinischen Fachliteratur wird es mit dem altgriechischen Begriff Mesencephalon bezeichnet.

Es ist Teil des Stammhirns und somit auch Teil des entwicklungsgeschichtlich ältesten Areals des Gehirns.

Neben dem Stammhirn existieren noch drei weitere Hauptbereiche im menschlichen Hirn: das Großhirn, das Kleinhirn und das Zwischenhirn.

Anatomie & Aufbau

Das Mittelhirn ist ein etwa 1,5 bis 2 cm großes Areal, welches sich unterhalb des Zwischenhirns (Diencephalon) und oberhalb der sogenannten Brücke (Pons) befindet. Unter der Brücke befindet sich die Medulla Oblongata, das verlängerte Rückenmark, welches direkt in das Rückenmark übergeht.

Diese drei Hirnareale bilden zusammen den Hirnstamm. Das Mittelhirn selbst wird ebenfalls in drei Schichten unterteilt: die Großhirnschenkel, die Mittelhirnhaube sowie das Mittelhirndach.

Die beiden Großhirnschenkel bilden den vorderen Part des Mittelhirns. Sie ragen in das Zwischenhirn hinein und werden durch eine Art Graben, der Fossa interpeduncularis, voneinander getrennt. Sie enthalten ferner einige Nervenbahnen, die zwischen Hirn und Rückenmark verlaufen, sowie den dritten Hirnnerv. Die Mittelhirnhaube bildet den flächenmäßig größten Part des Mittelhirns. In ihm befinden sich einige wichtige Nervenzellen für die Aktivität der Muskeln wie der Nucleus ruber, der Nucleus nervi trochlearis oder der Nucleus nervi oculomotorii.

Am Übergang von der Mittelhirnhaube zu den Großhirnschenkeln befindet sich die Substantia nigra, die „schwarze Substanz“. Diese verdankt ihren Namen ihrer durch Melaninansammlungen schwarz gefärbten Oberfläche.

Das Mittelhirndach ist der hintere Teil des Mittelhirns und wie eine dünne Platte geformt, auf der sich vier Erhebungen befinden. Deshalb wird dieser Bereich auch als „Vierhügelplatte“ bezeichnet. Es gibt zwei obere Hügel (Colliculi superiores) und zwei untere (Colliculi inferiores).

Am unteren Ende der Vierhügelplatte tritt der IV. Hirnnerv (Nervus trochlearis) aus. Eine weitere Besonderheit des Mittelhirns ist der Aquaeductus mesencephali, eine Art Wasserleitung, durch die die Liquor genannte Hirnflüssigkeit vom dritten in den vierten Hirnventrikel läuft.

Funktion & Aufgaben

Das Mittelhirn erfüllt mehrere Aufgaben innerhalb des sehr komplexen neuronalen Systems. So ist es unter anderem für die Steuerung des überwiegenden Teils der Augenmuskulatur zuständig, also z.B. für das Öffnen und Schließen der Augen oder der Kontraktion der Pupillen.

Des Weiteren ist es ein wichtiges Schaltzentrum zwischen verschiedenen Nervenbahnen im menschlichen Körper. Dabei leitet es einerseits Informationen und Reize aus dem Rückenmark über das Zwischenhirn an das Großhirn weiter und umgekehrt Reize vom Großhirn zu den für die Motorik verantwortlichen Nervenzellen im Rückenmark.

Diese Funktion macht das Mittelhirn zu einem wichtigen Bestandteil des sogenannten Extrapyramidalmotorischen Systems, welches für sämtliche Steuerungsvorgänge der menschlichen Motorik verantwortlich ist.

Aber auch Reize, die von den Ohren und den Augen aufgenommen werden, gelangen zunächst in das Mittelhirn, von wo sie in die Großhirnrinde weitergeleitet und dort verarbeitet werden. Neben dieser wichtigen Funktion für die sensorische und auditive Wahrnehmung spielt das Mittelhirn als Teil des limbischen Systems auch eine elementare Rolle bei der Schmerzempfindung.

Beschwerden & Erkrankungen

Es gibt eine Reihe von Krankheiten und Beschwerden, die im Zusammenhang mit einer Fehlfunktion des Mittelhirns auftreten können. Eine der wohl bekanntesten Erkrankungen in diesem Kontext ist Morbus Parkinson. Die im Volksmund oft nur als „Parkinson“ bezeichnete Krankheit wird durch einen fortschreitenden Zerfall von Nervenzellen in der "Substantia nigra" verursacht. Die dort ansässigen Nervenzellen verwenden den Botenstoff Dopamin für die Weiterleitung von Reizen. Durch den fortschreitenden Mangel an Dopamin können motorische Bewegungsabläufe gestört werden, was zu Fehlfunktionen der Muskeln wie etwa zittern sowie zu einer allgemeinen Verlangsamung der Bewegungsabläufe führen kann.

Auch bei der Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung, kurz ADHS, sowie beim Aufmerksamkeitsdefizitsyndrom (ADS) liegen Änderungen in der Substantia nigra vor. Dadurch kommt es zu einer teilweise falschen Weiterleitung und Verarbeitung der Reize zwischen den verschiedenen Hirnregionen, für die das Mittelhirn verantwortlich ist.

Darüber hinaus kann das Mittelhirn auch von einem gut- oder bösartigen Tumor befallen werden. Dieser kann dessen Funktionalität nachhaltig und schwerwiegend beeinträchtigen und zu verschiedenen Symptomen wie Störungen der Motorik, der Atmung, des Bewusstseins, der Konzentration oder des Ganges führen.

Auch Probleme, die Augen zu bewegen oder eine Funktionsstörung der Pupillen können Anzeichen für einen Tumor im Bereich des Mittelhirns sein. Daneben existiert eine Reihe von seltenen Erkrankungen, die Schäden am Mittelhirn verursachen können. Zu diesen zählt zum Beispiel das Nothnagel-Syndrom, bei dem die Vierhügelregion in Mitleidenschaft gezogen wird.

Daraus können Probleme mit der Augenbeweglichkeit sowie Wahrnehmungsstörungen und Beeinträchtigungen der Motorik resultieren. Beim sogenannten Benedikt-Syndrom sind hingegen sowohl Nucleus ruber als auch die Substantia nigra beschädigt. Auch dabei werden die Motorik der Augen sowie des gesamten Bewegungsapparates nachhaltig beeinflusst.

Das Mittelhirn ist wie alle Teile des menschlichen Gehirns ein sehr komplexes Gebilde, dessen Anatomie und Funktionsweisen zwar mittlerweile ziemlich gut erforscht sind. Aber viele Krankheiten, die auf fehlerhafte Vorgänge im Mittelhirn zurückzuführen sind, sind nach wie vor leider nicht gänzlich heilbar, auch wenn ihre Symptome abgeschwächt und ihr Fortschreiten verlangsamt werden kann.

Quellen

Benninghoff/Drenckhahn: Anatomie. Urban & Fischer, München 2008
Faller, A. et al.: Der Körper des Menschen. Thieme, Stuttgart 2008
Weniger, W.: Gehirn und Nervensystem. Facultas, Wien 2019

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