Zentrales Nervensystem

· γ-Aminobuttersäure

· hemmender Neurotransmitter

· wird im VLPO-Hypothalamus gebildet

· GABA_A-Rezeptor  ( Heteropentamer )  

   · Chlorid-Kanal  →  Hyperpolarisation

   · Benzodiazepine wirken als agonistische Modulatoren  ( erhöhen die Öffnungswahrscheinlichkeit )

· v.a. Benzodiazepine  ( Valium / Dormikum )

· Zolpidem  ( keine Benzodiazepin-Struktur / aber gleiche Wirkung )

· erhöhen die Öffnungswahrscheinlichkeit für die Öffnung der GABA_A-Rezeptoren

· induzieren unphysiologischen Schlaf  ( reduzierte δ-Aktivität → kein Tiefschlaf )

· aminerge Zellen  ( LC → NOR  /  Raphe → Serotonin  /  TMN → Histamin  /  PH → Hypocretin )

   · Abnahme der Aktivität während dem NonREM-Schlaf 

   · keine Aktivität mehr während dem REM-Schlaf  ( «REM-off Neurone» )

· cholinerge Zellen  ( PPT + LDT → ACh  /  VTA → Dopamin  /  Glutamat )

   · Abnahme der Aktivität während dem NonREM-Schlaf

   · hohe Aktivität während dem REM-Schlaf  ( «REM-on Neurone» )

· Generator für REM-Schlaf liegt im Hirnstamm

· monoaminerge Zellen hemmen cholinerge Zellen  →  Enthemmung  →  REM-Schlaf

· cholinerge Zellen hemmen aktiv die Motoneurone  →  Muskelatonie während REM-Schlaf

· Monoamin-Oxidase Hemmer

· hemmen Wiederaufnahme von Serotonin, Norepinephrin und Dopamin

   →  vollständige Unterdrückung des REM-Schlafes  ( weil cholinerge Zellen nicht enthemmt werden )

· aktive Kerne im posterioren Hypothalamus stimulieren Kerne im ARAS  ( LC / Raphe / TMN )

· Wachzustand  →  Kerne im ARAS erhalten den Wachzustand und inhibieren Kerne im VLPO

· Schlafzustand  →  VLPO-Kerne inhibieren den posterioren Hypothalamus und die Kerne im ARAS

· bei Läsion im posterioren Hypothalamus fällt das Hypocretin-System weg

  → Verschwimmung des Wach- und Schlafzustands  →  Narkolepsie

· hat Einfluss auf die homöostatische Schlafregulation

· Periode ≈ 24.2h  /  Mesor = 24h-Mittelwert  /  Amplitude nimmt im Alter ab

· Frauen haben im Durchschnitt eine um 0.1h kürzere Periode als Männer

· innere Uhr liegt im Ncl. suprachiasmaticus  ( SCN / enthält Melatonin-Rezeptoren )

· zirkadianer Rhythmus wird täglich synchronisiert

   · v.a. über Licht  ( retinohypothalamischer Trakt )  /  aber auch über soziale Kontakte

   · jede Zelle im Körper hat innere Uhr  ( zeitlich-anhängige Genexpression / muss auch synchronisiert werden )

· retinohypothalamischen Trakt  ( wichtig für Synchronisation des zirkadianen Rhythmus )

   1. Lichteinfall auf Retina  →  Ncl. suprachiasmaticus im Hypothalamus

   2. Ncl. suprachiasmaticus  →  Epiphyse

   3. Epiphyse  →  Melatoninausschüttung  ( Dunkelhormon / wird im Dunkeln ausgeschüttet )

   4. Melatonin  →  Feedback zum Ncl. suprachiasmaticus

· Pinealishormon  /  Dunkelhormon  /  Nachthormon

· wird nur im Dunkeln ausgeschüttet  /  am Tag hat man kein Melatonin im Blut

· wirkt auf Melatoninrezeptoren im N. suprachiasmaticus

· fördert Resynchronisation des zirkadianen Rhytmus  /  ist keine Schlafsubstanz

· Grössenzunahme  ( quantiative Zunahme von Körpergrösse / Muskelkraft / Anzahl Worte )

· Differenzierung  ( qualitative Zunahme von Gestalt / Lokomotion / Syntax / Grammatik )

· Spezifizierung  ( funktionelle Anpassung an die Umwelt  /  Abschluss in der Pubertät )

· bei Geburt ist Gehirn anatomisch gebildet  /  Myelinisierung und Synaptogenese fehlt noch

   · der Kortex entwickelt sich von posterior nach anterior

   · stärkste Myelinisierung findet im 1. Lebensjahr statt

   · Aufbau / «blooming» der Synaptogenese bis ≈ 8. Lebensjahr  ( topographische Unterschiede )

   · Abbau / «pruning» der Synaptogenese nach ≈ 8. Lebensjahr  ( topographische Unterschiede )

· Messung der Synaptogenese / Synapsen-Dichte über EEG-Aktivität

   → viele langsame Wellen = viele Synapsen

· Variabilität zwischen Kindern  /  Stabilität im individuellen Kind

· Lage in der Wachstumskurve ist unwichtig  /  Verlauf der Wachstumskurve ist wichtig

· Kind findet seine Wachstumskurve erst in den ersten 2-3 Lebensjahren

· Wachstumskurven  ( in den ersten 2 Jahren liegend gemessen, danach stehend )

   · Referenz-Kurven  ( repräsentative Population  →  Anpassung an Lebensstil )

   · Standard-Kurven  ( optimal ernährte, gesunde Population )

· mittlerer Pubertätspurt  ( Zunahme der Wachstumsgeschwindigkeit )

   · bei Mädchen früher, dafür kleiner  ( 12 J. vs. 14 J. )

   · korreliert leicht mit dem IQ

· Zielgrösse ≈ ( Grösse Vater + Grösse Mutter ) / 2  ±  6.5cm  ( + für Männer / - für Frauen )

· Grobmotorik

   · Reflexe

   · Haltung

   · Bewegungen

· Feinmotorik

   · Greifen / Fingerbewegungen

   · Visuomotorik

   · Graphomotorik

· Reflexe

   · monosynaptisch  ( Muskeleigenreflexe  /  z.B. Patellarsehnenreflex )

   · polysynaptisch  ( Fremdreflexe  /  z.B. Glabella-Reflex, Cremaster-Reflex, Greifreflex )

   · komplexe Reflexreaktionen  ( z.B. Moro-Reaktion, ATNR, Schreitbewegungen )

   · Fremd- und komplexe Reflexe nehmen bis zum 12. Monat ab  ( Fussgreifreflex zuletzt )

· Haltung

   · Bauchlage

   · Rückenlage

   · Aufsitzen

   · Sitzen

· Bewegungen

   · unwillkürlich  ( Spontanmotorik  /  z.B. intrauterine Motorik, symmetrische Bewegungen nach Geburt  /  nimmt im ersten Lebensjahr ab )

   · willkürlich  ( z.B. Gehen  /  nimmt im ersten Lebensjahr zu )

   · motorische Aktivität ist Abhänging vom Geschlecht und vom Alter  ( Umwelt hat wenig Einfluss )

   · Gehalter liegt im Durchschnitt bei 13 Monaten  ( zwischen 10-20 Monaten )

· Greifen

   · palmar ulnar  ( 4-5 Monate )

   · palmar radial  ( 6-7 Monate )

   · Scherengriff  ( 8-9 Monate )

   · Pinzettengriff  ( 10-12 Monate )

· Visuomotorik

   · z.B. Perlen auffädeln

   · Mädchen sind etwas geschickter

· Graphomotorik

   · Schreibbewegungen

   · Kritzeln  →  geometrische Formen  →  Kopffüssler  →  Sinnzeichnen  →  realitätsnahes Zeichen

· Mitbewegungen

   · sind ein Reifungsphänomen  ( unwillkürliche Bewegungen von unbeteiligten Körperpartien )

   · verursacht durch unvollständige Inhibition von neuronalen Netzwerken

   · bei Männder stärker ausgeprägt als bei Frauen

   · bei Cerebralparese ist zusätzlich noch der Babinsky-Reflex ausgeprägt

· visuelles Interesse

   · abhängig vom Bekanntheitsgrad

   · Gesichter > Bälle > Ringe  ( Farben sind nicht sehr relevant )

· Entwicklung der Sehschärfe

   · ein Neugeborenes sieht nichts, was mehr als 6m entfernt ist

· Messung zuerst über Spielverhalten, später mittels Intelligenztests

· Entwicklungsrückstand:    Kinder < 6 J.  ( Aufholentwicklung nicht ausgeschlossen )

· Entwicklungsstörung:    Kinder > 6 J.  ( persistierende Funktionsstörung )

· Ätiologie für milde Behinderungen  ( IQ 50-85 )

   · 55% unbekannt

   · 22% genetisch

   · 15% Frühgeburt / Sauerstoffmangel bei Geburt  ( Asphyxie )

   ·  6% Noxen / Infekte

   ·  2% postnatal

· Ätiologie für schwere Behinderungen  ( IQ < 50 )

   · 62% genetisch

   · 15% Frühgeburt / Sauerstoffmangel bei Geburt  ( Asphyxie )

   · 15% unbekannt

   ·   6% postnatal

   ·   2% Noxen / Infekte

· die häufigsten pränatalen Noxen haben gleichzeitig die höchste Toxizität  ( Alkohol und Nikotin )

· die seltenen, illegale Noxen sind weniger toxisch  ( Cannabis / Kokain / Heroin / Ecstasy )

· fetales Alkoholsyndrom  ( FAS )

   · Gesichtsdymporphismen  ( verstrichenes Philtrum  /  dünne Oberlippe  /  enge Lidspalte )

   · Wachstumsrückstand

   · ZNS-Störung  ( strukturell oder funktionell  /  häufig Mikrozephalie )

· Sprachentwicklung  ( bei Mädchen jeweils leicht früher )

   · Wahrnehmung von Sprachlauten in den ersten 6 Monaten  ( auch bereits vorgeburtlich )

   · Spezialisierung auf Laute, die in der Muttersprache vorkommen ab dem 6. Monat

   · erste 3 Worte innerhalb der ersten 2 Jahre  ( Mädchen etwas früher )

   · 2-Wortsätze innerhalb der ersten 3 Jahre  ( ab ~50 Wörter )

   · Benutzung der „Ich“-Form zwischen 2-4 Jahren

   · Vokalisation, Lautimitation, „Dada, Mamma“ sind unabhängig von der sozialen Klassen

   · 3 Worte, 2-Wortsätze, Vornamen und Plural sind bei höheren sozialen Klassen schneller ausgebildet

· Sprachentwicklungsstörung

   · normale geistige Entwicklung

   · eingeschränktes Sprachverständnis  /  undeutliche Artikulation  /  kleiner Wortschatz

· wichtig für die Sprachentwicklung  ( besonders hohe Frequenzen )

   → bei Hörstörungen braucht das Kind ein Hörgerät oder Cochlea-Implantat

· Früherkennung von Hörstörungen

   · Anamnese  ( Geburtskomplikationen / genetische Prädisposition )

   · otoakustische Emissionen

   · Hochtonrassel / Glocke

   · Audiometrie  ( ab dem 6. Monat )

· nicht-sprachliche Kommunikation

   · Mimik

   · Blickverhalten

   · Körperhaltung

· Bindungsverhalten

· soziales Lernen / Imitation

· soziale Kognition  ( Selbst- und Fremdwahrnehmung )

   · Selbstwahrnehmung im Spiegel (Rusch-Test) → Gebrauch des Vornamens → Gebrauch der „Ich“-Form

   · mit Beginn der Fremdwahrnehmung ( ~2 Jahre ) wird ärztlicher Untersuch schwieriger

      →  endet wieder nach der Entwicklung der Fremdwahrnehmung  ( ~4 Jahre )

· Störung  →  Autismus

· Störung der sozialen Interaktion + Kommunikation  /  begrenztes Interesse

· Ätiologie

   · genetisch  ( Fragiles-X-Syndrom*  /  Neurofibromatose  /  … )

   · Gehirnschädigung  ( Asphyxie  /  … )

   · Stoffwechselerkrankung  ( Phenylketonurie  /  … )

*zweithäufigste Ursache für Behinderung  /  grosse Ohren, langes Gesicht

· Zentrales Nervensystem  ( ZNS / Informationsverarbeitung )

· Peripheres Nervensystem  ( PNS / Leitungsfunktion )

· Sinnesorgane ( hochspezialisierte Strukturen )

· Auge  ( Gesichtssinn )

· Nase  ( Geruchssinn )

· Zunge  ( Geschmackssinn )

· Ohr  ( Vestibularorgan → Gleichgewichtssinn  /  Cochlea → Hörsinn )

· Haut  ( Tastsinn / Temperaturwahrnehmung / Nozizeption / ... )

· Propriozeption  ( Wahrnehmung der Körperbewegung / -lage )

· somatisches Nervensystem

   · somatomotorisch  ( Skelettmuskulatur )

   · somatosensibel  ( Hautrezeptoren / Gelenkrezeptoren / Muskelrezeptoren )

   · somatosensorisch  ( Sinnesorgane )

· autonomes / vegetatives Nervensystem  ( Sympathikus / Parasympathikus )

   · viszeromotorisch  ( glatte Muskulatur / Drüsen )

   · viszerosensibel  ( Rezeptoren der Eingeweide )

· 100 Milliarden - 1 Billion Nervenzellen

· 1 Billion - 20 Billionen Gliazellen

→ mehr Gliazellen als Nervenzellen  ( + mehr Interneurone als Motoneurone  →  30:1 )

→ Hirntumore sind meistens Gliome

· Nervenzellen

   · Neurone

· Gliazellen

   · Astrozyten  ( im Kontakt mit Blutgefässen )

   · Mikroglia  ( Makrophagen des ZNS )

   · Oligodendrozyten  ( bilden Myelinscheiden / Pendant zu Schwann-Zellen im PNS )

   · Ependymzellen  ( kleiden Ventrikel aus / trennen Liquor vom Hirngewebe )

· normalerweise hemmend

· normalerweise GABAerg

· Frontallappen  ( Lobus frontalis / grün )

   · anterior des Sulcus centralis

· Parietallappen  ( Lobus parietalis / gelb )

   · zwischen dem Sulcus centralis und dem Sulcus parietooccipitalis

· Temporallappen  ( Lobus temporalis / blau )

   · caudal des Sulcus lateralis

   · anterior der Verbindungslinie von Gyrus supramarginalis - Incisura preoccipitalis - Isthmus gyri cinguli

· Occipitallappen  ( Lobus occipitalis / rot )

   · liegt posterior des Sulcus parietooccipitalis

· Limbischer Lobus  ( Lobus limbicus / braun )

   · nur der Gyrus cinguli ist gut sichtbar  ( durch Sulcus cinguli vom Frontallappen getrennt )

   · die anderen Anteile ( Amygdala / Hippocampus / Gyrus parahippocampalis ) sind verdeckt

· Insula  ( Lobus insularis )

   · liegt überdeckt von den Opercula (Deckelchen) des Frontal-, Parietal- und Temporallappens

· kommt von der Fissura longitudinalis

· verläuft senkrecht zum Sulcus lateralis  ( syn. Fissura lateralis )

· Fissura:   tiefe Furche

· Sulcus:   Furche

· Gyrus:   Windung / Vorwölbung zwischen den Sulci

· Gyri und Sulci der beiden Hemisphären sind nicht zu 100% deckungsgleich

· liegt über dem Corpus callosum

· massive Faserverbindung zwischen linker und rechter Hemisphäre

· ~200 Millionen markhaltige Nervenfasern

· Einteilung in  Rostrum (Schnabel)  →  Genu (Knie)  →  Truncus (Stamm)  →  Splenium (Hinterende)

· primäre Areale  ( unimodal )

· sekundäre Areale  ( z.T. schon Verarbeitung )

· assoziative Areale  ( polymodal  /  für Integration der Informationen )

a   primärer somatomotorischer Kortex  ( M1 )

b   primärer somatosensorischer Kortex  ( S1 )

c   sekundärer somatosensorischer Kortex  ( S2 )

d   posteriorer Assoziationskortex

e   WERNICKE-Zentrum  ( sensorisches Sprachzentrum )

f   Assoziationsfeld des Sehens

g   sekundäre Sehrinde  ( V2/3 )

h   primäre Sehrinde / visueller Kortex  ( V1 )

i   sekundäre Hörrinde / auditorischer Kortex

j   primäre Hörrinde / auditorischer Kortex

k   BROCA-Zentrum  ( motorisches Sprachzentrum )

l   präfrontaler Assoziationskortex

m   prämotorischer Kortex  ( PM )

n   supplementär motorischer Kortex  ( SMA )

· zytoarchitektonische Einteilung

· 52 verschiedene Brodmann-Areale

   · Brodmann-Areale 3,1,2  =  primärer somatosensorischer Kortex S1

   · Brodmann-Areal 4  =  primär somatomotorischer Kortex M1

   · Brodmann Areal 17  =  primär visueller Kortex V1

   · Brodmann Areal 22  =  sensorisches Sprachzentrum  ( WERNICKE / nur links )

   · Brodmann Areal 41  =  primärer auditorischer Kortex

   · Brodmann Areal 42  =  sekundärer auditorischer Kortex

   · Brodmann Areale 44,45  =  motorisches Sprachzentrum ( BROCA / meist nur links )

· Neocortex  ( Isocortex )

   · phylogenetisch jung

   · 6 Schichten

   · z.B. Grosshirnrinde

· Allocortex  ( Archicortex + Paleocortex )

   · phylogenetisch alt

   · <6 Schichten

· Neuralrohr  →  Drei-Blasen-Stadium  →  Fünf-Blasen-Stadium  →  reife Strukturen

   · Prosencephalon  ( Vorderhirn )

      · Telencephalon  ( Endhirn )  →  Grosshirnrinde / Basalaganglien / Amygdala / Hippocampus / Bulbus olfactorius

      · Diencephalon  ( Zwischenhirn )  →  Thalamus / Hypo-, Epi- und Subthalamus / Retina / Sehnerv / Sehbahn

   · Mesencephalon  ( Mittelhirn )

      · Mesencephalon  ( Mittelhirn )  →  Mesencephalon

   · Rhombencephalon  ( Rautenhirn )

      · Metencephalon  ( Hinterhirn )  →  Pons / Cerebellum

      · Myelencephalon  ( Nachhirn )  →  Medulla oblongata

   · caudaler Teil des Neuralrohrs

      · caudaler Teil des Neuralrohrs  →  Medulla spinalis ( Rückenmark )

· mit Liquor cerebrospinalis gefüllte Hohlräume im Gehirn  ( ~25ml )

· zu  5% vom Plexus choroideus ausgekleidet  ( bildet Liquor cerebrospinalis )

· zu 95% von Ependym ausgekleidet  ( einschichtiges Epithel aus Gliazellen / mit Kinozilien )

   · hat keine Tight junctions und keine Basallamina  ( → direkter Kontakt mit Membrana limitans gliae = Astrozyten )

   · enthält Tanizyten  ( Ependymzellen mit langem basalem Fortsatz )

   · Liquor-Kontakt-Neurone (v.a. im Canalis centralis) haben Dendritenfortsätze durch Ependym in Liquor

· 4 Hirnventrikel  ( innerer Liquorraum )

   · 1. Ventrikel = Seitenventrikel in der linken Hemisphäre  ( über Foramen monroi mit dem 3. Ventrikel verbunden )

   · 2. Ventrikel = Seitenventrikel in der rechten Hemisphäre  ( über Foramen monroi mit dem 3. Ventr. verbunden )

   · 3. Ventrikel im Diencephalon  ( zwischen den Thalamushälften / verjüngt sich an seiner Basis )

   · 4. Ventrikel in der Rautengrube / Pons

      · ist über den Aquaeductus mesencephali mit dem 3. Ventrikel in Verbindung

      · ist über den Canalis centralis mit dem Rückenmark in Verbindung

      · kommuniziert lateral über Foramina Luschkae (Apertura lateralis) mit dem äusseren Liquorraum

      · kommuniziert medial über Foramen Magendie (Apertura mediana) mit dem äusseren Liquorraum

· äusserer Liquorraum ( im Subarachnoidalraum / zwischen Arachnoidea und Pia mater / ~125ml )

· klare Flüssigkeit  /  von den Plexi choroidei in den Ventrikeln produziert  ( 900ml/Tag )

· insgesamt 150ml Liquor  ( davon ≈ 25ml in den Hirnventrikeln )

· Zirkulation:

   · Seitenventrikel  →  3. Ventrikel  →  4. Ventrikel  →  Subarachnoidalraum  /  Pendelbewegungen im Zentralkanal

   · Zufluss über aktiven transzellulären Transport aus den Tela choroidea in der Pia mater

   · Abfluss über Granulationes arachnoidea im Bereich des Sinus sagittalis superior ( Pacchioni-Granulationen )

   · Abfluss über Granulationes arachnoidea in den Duratrichtern um Spinalnerven ins Lymphsystem

   · bei gestörten Abfluss entsteht Druckanstieg  →  Hydrocephalus

· Zusammensetzung:

   · hohe NaCl-Konzentration

   · enthält K⁺  /  Glucose (→ primäre Energiequelle)

   · nur wenige Proteine und sehr wenige Zellen

· es gibt zwei Plexi choroidei  ( einschichtiges Epithel mit dichten Tight-Junctions, Mikrovilli und Basallamina )

   · im 1. + 2. + 3. Ventrikel ( ausser in den Cornu anterior et posterior )

   · im 4. Ventrikel ( ausser im Aquaeductus cerebri und im Canalis centralis )

· sind die grössten Ventrikel

· liegen im Telencephalon

· Einteilung in

   · Cornu anterior  ( 1 / Vorderhorn )

   · Pars centralis  ( 2 / Mittelteil )

   · Cornu posterior  ( 3 / Hinterhorn )

   · Cornu inferior  ( 4 / Unterhorn )