Pedunculi cerebri

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

Letzte Aktualisierung am: 25. März 2024

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

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Im Mittelhirn liegen die Pedunculi cerebri, die sich aus den Großhirnschenkeln (Crura cerebri) und der Mittelhirnhaube (Tegmentum mesencephali) zusammensetzen.

Läsionen in diesen Bereichen können mit verschiedenen Beschwerden im Zusammenhang stehen – je nachdem, welche Strukturen betroffen sind. Zum Beispiel geht die Parkinson-Krankheit auf einen Schwund der Substantia nigra im Tegmentum zurück und führt typischerweise zu Tremor, Rigor, Bradykinese und posturaler Instabilität.

Was sind die Pedunculi cerebri?

Die Pedunculi cerebri sind auch als (Groß-)Hirnstiele bekannt und befinden sich im Mittelhirn (Mesencephalon). In den beiden Hälften des Gehirns bilden sie eine symmetrische Struktur und lassen sich anatomisch in Hirnschenkel (Crura cerebri) und Mittelhirnhaube (Tegmentum mesencephali) unterteilen, wobei das Tegmentum einen deutlich größeren Anteil hat.

Seltener setzt die Fachliteratur die Pedunculi cerebri mit den Crura cerebri gleich, ohne das Tegmentum einzubeziehen. Das Mittelhirn besteht nicht nur aus Crura cerebri und Tegmentum mesencephali, sondern besitzt noch einen dritten Teil: das Mittelhirndach oder Tectum mesencephali. Das Aquaeductus mesencephali trennt das Tectum vom Tegmentum und ist mit Flüssigkeit gefüllt.

Anatomie & Aufbau

Die Pedunculi cerebri liegen im Mittelhirn und setzen sich aus den Crura cerebri und dem Tegmentum mesencephali zusammen. Die Crura cerebri sind in einen rechten und einen linken Bereich geteilt; die Grube zwischen diesen beiden Teilen ist die Fossa interpeduncularis.

Nervenfasern aus der Capsula interna verlaufen durch die Crura cerebri und verbinden die Hirnrinde mit tiefergelegenen Hirnbereichen. Die Capsula interna vereinigt unterschiedliche Nerven des Gehirns und stellt dadurch eine bedeutsame Datenbahn im menschlichen Gehirn dar.

Zum Tegmentum mesencephali gehört die Substantia nigra, die zum extrapyramidalen motorischen System zählt und neben den Crura cerebri liegt. Darüber hinaus enthält das Tegmentum mesencephali Teile der Formatio reticularis und weitere Kerngebiete, die aus grauer Substanz bestehen: In ihnen ist die Dichte an Zellkörpern besonders hoch.

Diese Kerngebiete bilden den Ursprung von Hirnnerven, die von ihnen aus durch das Gehirn ziehen. Nervenbahnen können sowohl afferente Fasern führen, die Informationen aus dem peripheren Nervensystem zum Gehirn transportieren, als auch efferente Fasern, die Signale aus dem zentralen Nervensystem an die Peripherie weiterleiten. Zu den Kernen des Tegmentums gehören:

Nucleus ruber
Nucleus nervi oculomotorii
Nucleus accessorius nervi oculomotorii
Nucleus nervi trochlearis
Nucleus mesencephalicus nervi trigemini

Funktion & Aufgaben

Obwohl die Pedunculi cerebri anatomisch einen zusammenhängenden Komplex bilden, unterscheiden sich ihre Aufgaben je nach Gebiet. Zahlreiche Nervenbahnen durchziehen die Capsula interna in den Crura cerebri, wobei sich drei Teile der inneren Kapsel unterscheiden lassen. Den Crus anterius bilden die Nervenbahnen, die zwischen Nucleus caudatus und Putamen/Pallidum verlaufen. Dazu gehören der Thalamusstiel und der Tractus frontopontinus, der Informationen vom Frontallappen zum Pons weiterleitet.

Der Crus posterius der Capsula interna umfasst unter anderem die Pyramidenbahn, die für die Bewegungssteuerung verantwortlich ist, sowie Fasern der Hör- und Sehbahn. Zwischen dem Crus anterius und dem Crus posterius liegt das Genu („Knie“) der inneren Kapsel.

Im Tegmentum mesencephali befinden sich die Substantia nigra und den Nucleus ruber, die zum extrapyramidalen motorischen System gehören. Dem Nucleus nervi oculomotorii und dem Nucleus accessorius nervi oculomotorii entspringen hingegen die Fasern des dritten Hirnnervs. Dieser steuert Bewegungen der Augen und ist auch als Nervus oculomotorius bekannt. Seine drei Äste sind der Ramus superior, der Ramus inferior und der Ramus zum Ganglion ciliare. Letzteres ist eine Ansammlung von Nervenzellkörpern im peripheren Nervensystem, die sich in der Augenhöhle befindet.

Ein anderer Hirnnerv ist der Nervus trochlearis. Sein Ursprung liegt ebenfalls im Tegmentum mesencephali der Pedunculi cerebri: Für die Nervenbahn ist der Nucleus nervi trochlearis zuständig. Als vierter Hirnnerv zeichnet sich der Nervus trochlearis ebenfalls für Augenbewegungen verantwortlich. Im Gegensatz dazu ist der Nucleus mesencephalicus nervi trigemini ein sensibler Kern und gehört zum Nervus trigeminus (Hirnnerv V). Der Nucleus mesencephalicus nervi trigemini verarbeitet propriozeptive Wahrnehmungen aus der äußeren Augenmuskulatur, der Kaumuskulatur, dem Kiefergelenk und dem Zahnhalteapparat (Paradontium).

Krankheiten

Aufgrund der verschiedenen Strukturen, die in den Pedunculi cerebri liegen, sind zahlreiche Beschwerden und Krankheiten im Zusammenhang mit den Hirnstielen möglich. Im Tegmentum mesencephali liegt die Substantia nigra; bei der Parkinson-Krankheit schwindet die Substanz und ruft im Gehirn Dopaminmangel hervor.

Dopamin ist ein wichtiger Botenstoff und für die Informationsweitergabe im extrapyramidalen motorischen System von einer Nervenzelle zur anderen von großer Bedeutung. Zu den typischen Symptomen von Morbus Parkinson gehören deshalb Muskelzittern (Tremor), Muskelstarre (Rigor), die Verlangsamung von Bewegungen (Bradykinese) sowie Haltungsinstabilität (posturale Instabilität). Um den Dopaminmangel auszugleichen, können Ärzte den Wirkstoff L-Dopa anwenden. Dabei handelt es sich um eine Dopamin-Vorstufe, welche die Blut-Hirn-Stufe durchqueren kann. Andere Therapieoptionen umfassen Catechol-O-Methyltransferase-Hemmer (COMT-Hemmer), die den Abbau von Dopamin bzw. L-Dopa verlangsamen können, oder die gezielte Stimulation des Gehirns mittels Hirnschrittmacher.

Andere neurologische Probleme, die im Zusammenhang mit den Pedunculi cerebri entstehen können, sind Läsionen der Capsula interna. Da durch sie viele wichtige Nervenbahnen verlaufen, können je nach Lokalisation unterschiedliche Symptome entstehen. Beeinträchtigungen der Pyramidenbahn führen eventuell zur halbseitigen Lähmung (Hemiparese) der kontralateralen Körperhälfte. Als Ursache dafür kommt beispielsweise ein Schlaganfall in Betracht: Wenn eine Arterie verschließt, die das Gehirn mit Sauerstoff, Energie und Nährstoffen versorgt, kommt es zunächst zu Funktionsausfällen in diesem Bereich. Anhaltende Unterversorgung führt zum Absterben der betroffenen Nervenzellen.

Quellen

Baenkler, H.-W., et al.: Kurzlehrbuch Innere Medizin. Thieme Verlag, Stuttgart 2010
Frotscher, M., et al.: Taschenatlas Anatomie, Band 3: Nervensystem und Sinnesorgane. Thieme, Stuttgart 2018
Mumenthaler, M., Mattle, H.: Neurologie. Thieme, Stuttgart 2012

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