Subthalamus

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

Letzte Aktualisierung am: 24. März 2024

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

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Unter dem Thalamus liegt der wohl wichtigste Teil des motorischen Systems: der Subthalamus. Er liegt im Mittelhirn und erhält Nervenzellkerne, die bestimmte Muskelaktivitäten steuern. Er stellt einen blassen Kern dar; seine Form erinnert an eine Linse. Jener Teil zählt zu den Regionen des menschlichen Gehirns, die bislang kaum untersucht werden konnten. Aus diesem Grund sprechen Mediziner immer wieder von einer "ungewissen Zone".

Was ist der Subthalamus?

Der Subthalamus versteckt sich, wie der Name bereits besagt, unter dem Thalamus. Besser gesagt, lässt er sich beim Embryo unter dem Thalamus finden; im Laufe der menschlichen Entwicklung wird der Subthalamus nämlich von einem dicken Strang, der mit einer weißen Substanz gefüllt ist, zur Seite gedrängt.

Der Subthalamus landet somit im Großhirn und findet sich neben dem Putamen. Seine Position ist der Hauptgrund, warum er zahlreiche Anatomen zur Verzweiflung bringt. Der Subthalamus setzt sich aus dem Globus pallidus ("der blasse Kern"), der Zona incerta ("die ungewisse Zone") und dem Nucleus subthalamicus zusammen. Auch wenn der Subthalamus schon 1877 beschrieben wurde, sind viele Mediziner heute noch immer unsicher, welche Aufgabe der Subthalamus hat.

Heute gibt es daher keine genauen Angaben zu seiner Funktion; vorwiegend handelt es sich bei den Beschreibungen und Definitionen um reine Spekulationen. Der Globus pallidus wird nämlich im Verlauf der Ontogenese in Richtung Putamen verdrängt und spielt - so die Experten - auch bei motorischen Prozessen eine wesentliche Rolle.

Anatomie & Aufbau

Unter dem Thalamus liegt die sogenannte Zona incerta. Die Zona incerta stellt ein sehr kleines Kerngebiet dar, das unten und oben von einer weißen Substanz umgeben ist, die Mediziner als Forels-Feld H1 und H2 bezeichnen. Im Übergangsgebiet, das sich darunter befindet und zwischen Mittel- und Zwischenhirn liegt, schließt der Nucleus subthalamicus an.

Der Kern, auch als Luys-Körper, STN oder Corpus subthalamicum Luysi bekannt, erinnert an eine bikonvexe Linse. Seitlich, durch die Capsula interna getrennt, liegt der Globus pallidus, der mit seiner Form an einen Kegel erinnert. Seine Spitze zeigt nach unten und zur Mitte. Er bildet den Hauptkern des Subthalamus. Funktionell zählt er zu den Basalganglien.

Funktion & Aufgaben

Der Subthalamus stellt einen Teil der motorischen Steuerung dar. Er erhält nicht nur erregende Faserzugänge aus dem motorischen Cortex, sondern auch hemmende Impulse aus dem Globus pallidus. Die Signale werden zum inneren Segment und auch zur Substantia nigra gesendet. Die Regelkreise sind hier - so die Mediziner - deutlich wichtiger als einzelne Strukturen. Die Basalganlien beeinflussen nämlich die Bewegungsausführungen. Die Hauptschleife ist für die Motorik verantwortlich.

So verläuft diese vom Putamen über den Globus pallidus zum Thalamus. Da der Thalamus vom Globus pallidus gehemmt wird, jedoch selbst den Putamen hemmt, wird in weiterer Folge eine doppelte Hemmung erzeugt, sodass der Thalamus seine erregenden Signale zum Cortex senden kann. Im selben Prozess werden die Nebenschleifen zu den Hauptschleifen. Eine Hauptschleife schließt auch den Nucleus subthalamicus mit ein. So wird ein inneres Pallidum-Segment verstärkt, sodass es zu einer inneren Hemmung kommt, die auf den Thalamus wirkt. So kann die Nebenschleife eine ungeregelte Motorik verhindern. Jene Nebenschleife ist es aber auch, die - bei Schädigungen - zum Problem werden kann.

Auguste-Henri Forel, einer Hirnforscher aus der Schweiz, beschrieb bereits vor knapp 130 Jahren "die ungewisse Zone". In vielen Lehrbüchern wird die Zona incerta zwar erwähnt, jedoch nur äußerst spärlich beschrieben. In vielen Fällen wird die "die ungewisse Zone" nicht einmal im Register geführt. Ein Grund, warum zahlreiche Wissenschaftler noch heute unsicher sind, welche Funktionen tatsächlich von der "ungewissen Zone" ausgehen. Jedoch gibt es Vermutungen und Spekulationen. Die Zona incerta soll nicht nur die Erregung beeinflussen, sondern auch die Aktivitäten der Eingeweide kontrollieren und für die Aufrechterhaltung von Bewegungen verantwortlich sein.

Krankheiten

Kommt es zu einer Schädigung des Nucleus subthalamicus, etwa durch einen Insult (Schlaganfall), entsteht das Krankheitsbild des Ballismus. Diagnostiziert der Mediziner eine einseitige Störung des Patienten, spricht er vom Hemiballismus. Der Betroffene ist nicht mehr "Herr seiner Motorik". Die Arme oder Beine werden ungewollt "herumgeschleudert"; eine Störung, die jedoch nicht von Dauer ist und vorwiegend nur eine Körperseite betrifft.

Dabei handelt es sich um die Gegenseite der beschädigten Gehirnhälfte. Der Subthalamus beeinflusst aber auch immer wieder die Symptome bei Parkinson. Inwiefern der Subthalamus dafür verantwortlich ist, kann aber nicht beantwortet werden und stellt zahlreiche Neurowissenschaftler vor ein Rätsel. Jedoch ist bekannt, dass ein Dopaminmangel im Subthalamus dafür sorgt, dass die Symptome stärker werden. Wird der Mangel an Dopamin ausgeglichen, kommt es zu einer Verbesserung des Ruhetremors, der dafür sorgt, dass die Patienten zittern. Mittels neuer Methode ist es aber möglich, dass die Hirnstimulation beeinflusst werden kann.

Erkrankte erhalten Elektroden, die direkt in das Gehirn eingesetzt werden und ständig elektrische Impulse abgeben und somit die Überaktivität des Subthalamus steuern. Andere Krankheiten, die in Verbindung mit dem Subthalamus stehen, sind bislang nicht bekannt. Da bislang aber nur Spekulationen angestellt werden können, sind sich die Mediziner unsicher, ob der Subthalamus nicht auch für andere Erkrankungen verantwortlich sein könnte, die in Verbindung mit motorischen Problemen stehen.

Quellen

Braun, J., Dormann, A .J.: Klinikleitfaden Innere Medizin. Urban & Fischer, München 2013
Frotscher, M., et al.: Taschenatlas Anatomie, Band 3: Nervensystem und Sinnesorgane. Thieme, Stuttgart 2018
Klingelhöfer, J., Berthele, A.: Klinikleitfaden Neurologie. Urban & Fischer, München 2009

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