Das Mittelhirn, auch Mesencephalon genannt, ist eine kleine Region des Gehirns, die als Relaiszentrum für visuelle, auditive und motorische Systeminformationen dient. Es ist der vordere Teil des Hirnstamms, und jede Störung in diesem Bereich kann irreversible Schäden und Beeinträchtigungen verursachen. Krankheiten, die am häufigsten mit dieser Region des Gehirns in Verbindung gebracht werden, sind Schlaganfall, Schizophrenie und Parkinson-Krankheit.
Strukturen, die visuelle und auditive Eingaben weiterleiten
Das Tectum ist der dorsale oder Dachteil des Mittelhirns und steuert visuelle und auditive Reflexe. Sie gliedert sich in die Corpora quadrigemina, die aus zwei Colliculi superior und zwei Colliculi inferior besteht. In der Anatomie beziehen sich die Begriffe superior und inferior auf die Positionen der Strukturen, wobei sich die oberen Strukturen über den inferioren befinden.
Die Colliculi sind Schaltzentralen für visuelle und auditive Reflexe. Die oberen befinden sich unterhalb des Thalamus und erhalten visuelle Sinneseindrücke vom okulomotorischen Kern, einem Nervenbündel, das mit den Augen verbunden ist. Die Colliculi inferior sind an der Verarbeitung von Hörreizen beteiligt, die von den Ohren durch das Nervenbündel trochlearis kommen.
Diese Kontrollzentren leiten die erhaltenen Informationen an den Thalamus weiter, der sie wiederum an die Großhirnrinde sendet. Dort werden die neuronalen Verbindungen hergestellt, die es dem Gehirn ermöglichen, zu entscheiden, wie es auf die empfangenen sensorischen Informationen reagiert. Das Tektum und die vier Colliculi darin sind daher der erste Schritt der Nervenbahn, der bestimmt, wie Menschen auf das, was sie sehen und hören, reagieren.
Strukturen, die Bewegung kontrollieren
Das Tegmentum liegt unterhalb der Colliculi und ist die unterste Region des Mittelhirns. Es reguliert autonome Funktionen, die der Körper ohne bewusstes Denken ausführt, wie Verdauung, Herzfrequenz und Atemfrequenz. Darüber hinaus sind motorische Fähigkeiten und grundlegendes Bewusstsein von diesem Teil des Gehirns abhängig.
Innerhalb dieser Region befindet sich der rote Kern, der an der motorischen Koordination beteiligt ist, und die Substantia nigra, das größte Dopamin-produzierende Zentrum des Gehirns. Dopamin ist ein Neurotransmitter, eine Art von Chemikalie, die für die Übertragung elektrischer Signale zwischen Gehirnzellen unerlässlich ist. Diese Chemikalie hat viele Funktionen im Gehirn und kann Verhalten, Schlaf, Stimmung und Gedächtnis beeinflussen.
Die Substantia nigra spielt eine wichtige Rolle bei Bewegung, Lernen und Sucht. Dieser Bereich des Gehirns besteht aus der Pars Compacta und der Pars Reticulate. Diese beiden Regionen arbeiten als eine Art Kreislauf zusammen. Die Pars compacta ist der Eingangsteil des Kreislaufs und liefert das Dopamin an die Basalganglien, den Bereich, der die Bewegung kontrolliert. Das Pars-Netz dient als Ausgangsteil des Schaltkreises und überträgt Signale von den Basalganglien an den Rest des Gehirns.
Erkrankungen des Mittelhirns
Die Parkinson-Krankheit ist eine der häufigsten Erkrankungen des Mittelhirns. Diese fortschreitende Erkrankung entsteht, wenn Dopamin-produzierende Nervenzellen in der Pars compacta in großer Zahl absterben. Diese Nervenzellen sind wichtig für die Regulierung der Motorik und Emotionen, und der Zelltod führt zu Symptomen wie Zittern, körperlicher Instabilität und emotionalen Veränderungen. Diese Krankheit wird typischerweise mit Medikamenten behandelt, die das Gehirn mit zusätzlichem Dopamin versorgen, aber die beteiligten Medikamente haben Nebenwirkungen und sind nicht immer wirksam. In einigen Fällen kann ein Gerät im Gehirn platziert werden, um die bewegungsbezogenen Bereiche zu stimulieren und die Symptome zu kontrollieren, aber dies wird normalerweise nur für Patienten empfohlen, die nicht auf Medikamente ansprechen.
Ein Schlaganfall im Mittelhirn, auch Schlaganfall der hinteren Hirnarterie genannt, ist seltener als solche, die die vorderen oder mittleren Hirnarterien betreffen. Mittelhirnschlaganfälle beeinflussen typischerweise die motorischen und sensorischen Funktionen einer Person, einschließlich Sprache, Sehen, Körperbewegung und Empfindung. Sie sind normalerweise das Ergebnis einer Kardioembolie, einer Verstopfung der Blutgefäße innerhalb oder um den Herzmuskel herum. Der Schaden ist irreversibel und die Behandlung konzentriert sich auf die Rehabilitation und die Verhinderung eines weiteren Schlaganfalls.
Das Mittelhirn kann auch mit einigen Formen psychischer Erkrankungen in Verbindung gebracht werden. Die Dopamin-Hypothese der Psychose wurde entwickelt, als Forscher feststellten, dass die Dopaminproduktion bei Menschen mit bestimmten psychischen Erkrankungen wie Schizophrenie oft ungewöhnlich hoch ist. Es gibt mehrere Beweise, die diese Hypothese stützen, einschließlich der Tatsache, dass einige der wirksamsten Medikamente zur Behandlung von Psychosen diejenigen sind, die die Dopaminaktivität reduzieren. Ein weiterer starker Beweis ist, dass die Substantia nigra, wo das meiste Dopamin produziert wird, bei einer Person mit Schizophrenie strukturelle und zelluläre Veränderungen durchmacht.