Corpus callosum - Corpus callosum

Für die Filme siehe *Corpus Callosum und Corpus Callosum (Film 2007) .
Corpus callosum
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Corpus callosum von oben, Vorderteil oben im Bild.
Gray720.png
Sagittalschnitt des Gehirns, vorderer Teil nach links. In der Mitte ist das Corpus callosum in hellgrau zu sehen
Einzelheiten
Aussprache / K ɔːr p ə s k ə l oʊ s ə m /
Teil von Menschliches Gehirn
Teile Genu, Podest, Stamm, Splenium
Identifikatoren
Gittergewebe D003337
NeuroNames 191
NeuroLex- ID birnlex_1087
TA98 A14.1.09.241
TA2 5604
FMA 86464
Anatomische Begriffe der Neuroanatomie

Das Corpus callosum ( lateinisch für „harter Körper“), auch Callosale Kommissur genannt , ist eine breite, dicke Nervenbahn , bestehend aus einem flachen Bündel kommissuraler Fasern , unterhalb der Großhirnrinde im Gehirn . Das Corpus callosum kommt nur bei plazentaren Säugetieren vor . Es überspannt einen Teil der Längsfissur , verbindet die linke und rechte Gehirnhälfte und ermöglicht die Kommunikation zwischen ihnen. Es ist die größte Struktur der weißen Substanz im menschlichen Gehirn , etwa zehn Zentimeter lang und besteht aus 200 bis 300 Millionen axonalen Projektionen.

Eine Reihe separater Nervenbahnen, die als Unterregionen des Corpus callosum klassifiziert werden, verbinden verschiedene Teile der Hemisphären. Die wichtigsten sind als Genu, Rostrum, Rumpf oder Körper und Splenium bekannt.

Struktur

MRT des Corpus Callosum und seiner benannten Teile
Corpus callosum

Das Corpus callosum bildet den Boden der Längsfissur , die die beiden Großhirnhemisphären trennt . Ein Teil des Corpus callosum bildet das Dach der Seitenventrikel .

Das Corpus Callosum besteht aus vier Hauptteilen; einzelne Nervenbahnen, die verschiedene Teile der Hemisphären verbinden. Dies sind das Podest , das Genu , der Rumpf oder der Körper und das Splenium . Eine Verengung zwischen Rumpf und Milz wird als Isthmus bezeichnet . Fasern aus dem Rumpf und der Milz, die zusammen als Tapetum bekannt sind, bilden das Dach jedes Seitenventrikels.

Der vordere Teil des Corpus callosum, zu den Frontallappen hin, wird Genu ("Knie") genannt. Das Genu krümmt sich vor dem Septum pellucidum nach unten und hinten und nimmt stark an Dicke ab. Der untere, viel dünnere Teil ist das Rostrum und ist unten mit der Lamina terminalis verbunden , die sich von den Foramina interventriculare bis zum Recessus an der Basis des Sehstiels erstreckt . Das Podest ist nach seiner Ähnlichkeit mit einem Vogelschnabel benannt .

Der Endteil des Corpus callosum zum Kleinhirn hin wird als Splenium bezeichnet. Dies ist der dickste Teil und überlappt die Tela choroidea des dritten Ventrikels und das Mittelhirn und endet in einem dicken, konvexen, freien Rand. Splenium bedeutet im Griechischen Verband .

Der Stamm des Corpus callosum liegt zwischen Splenium und Genu.

Der Sulcus callosum trennt das Corpus callosum vom Gyrus cinguli .

Beziehungen

Auf beiden Seiten des Corpus callosum strahlen die Fasern in die weiße Substanz aus und gehen in die verschiedenen Theile der Großhirnrinde über ; diejenigen, die sich vom Genu in die Frontallappen nach vorne biegen, bilden die kleine Pinzette (auch Pinzette anterior ) und diejenigen, die sich vom Splenium in die Okzipitallappen nach hinten biegen , die Pinzette major (auch Pinzette posterior ). Zwischen diesen beiden Teilen befindet sich der Hauptkörper der Fasern, die das Tapetum bilden und sich seitlich zu beiden Seiten in den Schläfenlappen erstrecken und den mittleren Teil des Seitenventrikels bedecken . Das Tapetum und die vordere Kommissur teilen sich die Funktion, den linken und rechten Temporallappen zu verbinden.

Die vorderen Hirnarterien stehen in Kontakt mit der Unterseite des Rostrums, sie wölben sich über die Vorderseite des Genus und werden entlang des Rumpfes getragen und versorgen die vorderen vier Fünftel des Corpus callosum.

Neuronale Fasern

Faserbahnen aus sechs Segmenten des Corpus callosum.gif

Die Größe, das Ausmaß der Myelinisierung und die Dichte der Fasern in den Unterregionen hängen von den Funktionen der Gehirnregionen ab, die sie verbinden. Myelinisierung ist der Prozess der Beschichtung von Neuronen mit Myelin, das die Übertragung von Informationen zwischen Neuronen unterstützt. Es wird angenommen, dass der Prozess bis zum 30. Lebensjahr einer Person stattfindet, mit einem maximalen Wachstum im ersten Lebensjahrzehnt. Dünnere, leicht myelinisierte Fasern sind langsamer leitend und verbinden die Assoziations- und präfrontalen Bereiche. Dickere und schnell leitende Fasern verbinden den visuellen und motorischen Bereich.

Das abgebildete Traktogramm zeigt die Nervenbahnen von sechs Segmenten des Corpus callosum, die eine Verbindung der kortikalen Regionen zwischen den Großhirnhemisphären ermöglichen. Die der Gattung sind in Koralle, der Prämotorik – Grün, der Sensomotorik – Violett, der Parietal – Rosa, der Schläfen – Gelb und der Splenium – Blau dargestellt.

Dünnere Axone im Genu verbinden den präfrontalen Kortex zwischen den beiden Gehirnhälften; diese Fasern entstehen aus einem gabelförmigen Faserbündel des Tapetums, der kleinen Pinzette. Dickere Axone im Rumpf des Corpus callosum verbinden Bereiche des motorischen Kortex , wobei proportional mehr vom Corpus callosum zusätzlichen motorischen Regionen gewidmet ist, einschließlich der Broca-Region . Das Splenium übermittelt somatosensorische Informationen zwischen den beiden Hälften des Parietallappens und dem visuellen Kortex am Okzipitallappen , dies sind die Fasern der Zange.

In einer Studie an Fünf- bis Achtzehnjährigen zeigte sich ein positiver Zusammenhang zwischen Alter und Hornhautdicke.

Variation zwischen den Geschlechtern

Das Corpus Callosum und seine Beziehung zum Geschlecht werden seit über einem Jahrhundert in Wissenschaft und Laien diskutiert. Erste Forschungen im frühen 20. Jahrhundert behaupteten, dass der Körper zwischen Männern und Frauen unterschiedlich groß sei. Diese Forschung wurde wiederum in Frage gestellt und wich schließlich fortgeschritteneren Bildgebungstechniken, die frühere Korrelationen zu widerlegen schienen. Fortgeschrittene analytische Techniken der computergestützten Neuroanatomie, die in den 1990er Jahren entwickelt wurden, zeigten jedoch, dass die Geschlechtsunterschiede klar waren, aber auf bestimmte Teile des Corpus callosum beschränkt waren, und dass sie in bestimmten Tests mit der kognitiven Leistung korrelierten. Eine MRT- Studie ergab, dass die Querschnittsfläche des mittleren sagittalen Corpus callosum nach Kontrolle der Gehirngröße bei Frauen im Durchschnitt proportional größer ist.

Unter Verwendung von Diffusionstensorsequenzen auf MRT-Geräten kann die Geschwindigkeit, mit der Moleküle in und aus einem bestimmten Gewebebereich diffundieren, Anisotropie gemessen und als indirekte Messung der anatomischen Verbindungsstärke verwendet werden. Diese Sequenzen haben konsistente Geschlechtsunterschiede in der Form und Mikrostruktur des menschlichen Corpus callosum gefunden.

Die Analyse nach Form und Größe wurde auch verwendet, um spezifische dreidimensionale mathematische Beziehungen mit MRTs zu untersuchen, und es wurden konsistente und statistisch signifikante Unterschiede zwischen den Geschlechtern festgestellt. Spezifische Algorithmen haben in einer Überprüfung in über 70% der Fälle signifikante Unterschiede zwischen den beiden Geschlechtern festgestellt.

Eine Studie aus dem Jahr 2005 über die Größe und Struktur des Corpus callosum bei Transgender-Personen ergab, dass es strukturell eher dem angegebenen Geschlecht als dem zugewiesenen Geschlecht entspricht.

Korreliert Größe mit Händigkeit

Eine Studie berichtete, dass der vordere Teil des menschlichen Corpus callosum bei Linkshändern und beidhändigen Personen um 0,75 cm 2 oder 11% größer war als bei Rechtshändern. Dieser Unterschied zeigte sich im vorderen und hinteren Bereich des Corpus callosum, nicht jedoch im Splenium. Dies wurde jedoch in Frage gestellt und andere haben stattdessen vorgeschlagen, dass der Grad der Händigkeit negativ mit der Größe des Corpus callosum korreliert, was bedeutet, dass Personen, die in der Lage sind, beide Hände mit Geschicklichkeit zu benutzen, den größten Corpus callosum haben und umgekehrt für beide linke oder rechte Hand.

Klinische Bedeutung

Epilepsie

Die Elektroenzephalographie wird verwendet, um die Quelle der elektrischen Aktivität zu finden, die einen Anfall als Teil der chirurgischen Untersuchung für eine Corpus Callosotomie verursacht.

Die Symptome einer refraktären (schwierig zu behandelnden) Epilepsie können reduziert werden, indem das Corpus callosum in einer Operation, die als Corpus Callosotomie-Lobotomie-Paralyse bekannt ist, durchtrennt wird . Dies ist normalerweise Fällen vorbehalten, in denen komplexe oder Grand-mal- Anfälle durch einen epileptogenen Fokus auf einer Seite des Gehirns erzeugt werden, der einen interhemisphärischen elektrischen Sturm verursacht. Die diagnostische Aufarbeitung für dieses Verfahren umfasst ein Elektroenzephalogramm , MRT , PET-Scan und die Beurteilung durch einen Neurologen, Neurochirurgen, Psychiater und Neuroradiologen, bevor eine partielle Lobotomie-Operation in Betracht gezogen werden kann.

Fehlende Entwicklung

Hauptartikel: Agenesie des Corpus callosum

Die Bildung des Corpus callosum beginnt mit der ersten Mittellinienkreuzung von Pionieraxonen um die 12. Woche in der pränatalen Entwicklung des Menschen oder den 15. Tag in der Embryogenese der Maus. Die Agenesie des Corpus callosum (ACC) ist eine seltene angeborene Erkrankung , die eine der häufigsten beim Menschen beobachteten Hirnfehlbildungen ist, bei der das Corpus callosum teilweise oder vollständig fehlt. ACC wird in der Regel innerhalb der ersten zwei Lebensjahre diagnostiziert und kann sich als schweres Syndrom im Säuglings- oder Kindesalter, als mildere Erkrankung bei jungen Erwachsenen oder als asymptomatischer Zufallsbefund manifestieren. Zu den ersten Symptomen von ACC gehören in der Regel Krampfanfälle , denen Fütterungsprobleme und Verzögerungen beim Aufrichten des Kopfes, beim Sitzen, Stehen und Gehen folgen können. Andere mögliche Symptome können Beeinträchtigungen der geistigen und körperlichen Entwicklung, der Hand-Augen-Koordination sowie des visuellen und auditiven Gedächtnisses sein. Auch Hydrozephalie kann auftreten. In leichten Fällen treten möglicherweise jahrelang keine Symptome wie Krampfanfälle, sich wiederholende Sprache oder Kopfschmerzen auf. Einige Syndrome, die häufig mit ACC in Verbindung gebracht werden, sind das Aicardi-Syndrom , das Andermann-Syndrom , das Shapiro-Syndrom und das Akrokallosal-Syndrom .

ACC ist normalerweise nicht tödlich. Die Behandlung umfasst normalerweise die Behandlung von Symptomen wie Hydrozephalie und Krampfanfällen, falls sie auftreten. Obwohl viele Kinder mit der Störung ein normales Leben führen und eine durchschnittliche Intelligenz aufweisen, zeigen sorgfältige neuropsychologische Tests subtile Unterschiede in der höheren kortikalen Funktion im Vergleich zu Personen gleichen Alters und gleicher Bildung ohne ACC. Kinder mit ACC, die von Entwicklungsverzögerungen und/oder Anfallsleiden begleitet sind, sollten auf Stoffwechselstörungen untersucht werden.

Neben der Agenesie des Corpus callosum sind ähnliche Zustände Hypogenese (Teilbildung), Dysgenese (Fehlbildung) und Hypoplasie (Unterentwicklung, auch zu dünn).

Andere Studien haben auch mögliche Korrelationen zwischen Fehlbildungen des Corpus callosum und Störungen des Autismus-Spektrums in Verbindung gebracht .

Kim Peek , ein Gelehrter und die Inspiration hinter dem Film Rain Man , wurde mit einer Agenesie des Corpus callosum als Teil des FG-Syndroms gefunden .

Andere Krankheit

Läsionen des vorderen Corpus callosum können zu akinetischem Mutismus oder anomischer Aphasie führen . Siehe auch:

Geschichte

Die erste Studie des Korpus in Bezug auf das Geschlecht wurde von RB Bean , einem Anatomen aus Philadelphia, 1906 vorgeschlagen, dass "eine außergewöhnliche Größe des Corpus callosum eine außergewöhnliche intellektuelle Aktivität bedeuten kann" und dass es messbare Unterschiede zwischen Männern und Frauen gebe. Vielleicht spiegelte er das politische Klima der Zeit wider und behauptete weiterhin Unterschiede in der Größe des Callosums zwischen verschiedenen Rassen. Seine Forschungen wurden schließlich von Franklin Mall , dem Direktor seines eigenen Labors, widerlegt .

Von größerer Bedeutung für den Mainstream war ein Science- Artikel aus dem Jahr 1982 von Holloway und Utamsing, der einen Geschlechtsunterschied in der Morphologie des menschlichen Gehirns vorschlug , der sich auf Unterschiede in den kognitiven Fähigkeiten bezog. Time veröffentlichte 1992 einen Artikel, der darauf hinwies, dass, weil der Korpus im Gehirn von Frauen oft breiter ist als in denen von Männern, es möglicherweise eine stärkere Kommunikation zwischen den Hemisphären ermöglicht - möglicherweise die Grundlage für die Intuition von Frauen.

Spätere Veröffentlichungen in der psychologischen Literatur haben Zweifel aufkommen lassen, ob die anatomische Größe des Korpus tatsächlich unterschiedlich ist. Eine Metaanalyse von 49 Studien seit 1980 ergab, dass im Gegensatz zu de Lacoste-Utamsing und Holloway kein Geschlechtsunterschied in der Größe des Corpus callosum gefunden werden konnte, unabhängig davon, ob eine größere männliche Gehirngröße berücksichtigt wurde oder nicht. Eine Studie aus dem Jahr 2006 mit Dünnschicht-MRT zeigte keinen Unterschied in der Dicke des Korpus, wenn man die Größe des Probanden berücksichtigt.

Andere Tiere

Das Corpus callosum kommt nur bei Plazenta-Säugetieren vor , während es bei Monotremen und Beuteltieren sowie anderen Wirbeltieren wie Vögeln, Reptilien, Amphibien und Fischen fehlt . (Andere Gruppen haben andere Hirnstrukturen, die für die Kommunikation zwischen den beiden Hemisphären ermöglichen, wie zum Beispiel der vorderen Kommissur , die in marsupials als primären Modus der interhemisphärischen Kommunikation dient, und die alle tragen die commissural Fasern aus dem entstehenden Neocortex (auch bekannt als das Neopallium), während bei Säugetieren der Plazenta die vordere Kommissur nur einige dieser Fasern trägt.) Bei Primaten hängt die Geschwindigkeit der Nervenübertragung vom Grad der Myelinisierung oder Lipidbeschichtung ab. Dies spiegelt sich im Durchmesser des Nervenaxons wider. Bei den meisten Primaten nimmt der Axondurchmesser proportional zur Gehirngröße zu, um die größere Distanz für die Übertragung von Nervenimpulsen auszugleichen. Dadurch kann das Gehirn sensorische und motorische Impulse koordinieren. Allerdings kam es zwischen Schimpansen und Menschen nicht zu einer Skalierung der Gesamthirngröße und einer erhöhten Myelinisierung . Dies hat dazu geführt, dass das menschliche Corpus Callosum für die interhemisphärische Kommunikation doppelt so viel Zeit benötigt wie das eines Makaken . Das Faserbündel, an dem das Corpus callosum erscheint, kann und wird beim Menschen so stark anwachsen, dass es in die Strukturen des Hippocampus eindringt und diese auseinanderkeilt.

Zusätzliche Bilder

  • Corpus callosum

  • Koronale T2 (Grauskala invertiert) MRT des Gehirns auf Höhe der Nuclei caudatus mit Betonung des Corpus callosum

  • Traktographie des Corpus callosum

  • Corpus callosum mit Anatomographie

  • Sagittaler Post-Mortem- Schnitt durch die Mittellinie des Gehirns. Das Corpus callosum ist das gekrümmte Band aus hellerem Gewebe im Zentrum des Gehirns über dem Hypothalamus. Seine leichtere Textur ist auf einen höheren Myelingehalt zurückzuführen, was zu einer schnelleren neuronalen Impulsübertragung führt

Verweise

Externe Links