Wie oft würden Sie in einer durchschnittlichen Woche sagen, dass Sie durch einen Raum gehen? Auto fahren? Versuchen Sie und möglicherweise nicht, Tanzchoreografie von YouTube zu lernen? Wahrscheinlich machen Sie regelmäßig mindestens eine davon, und Sie haben eine kleine, aber mächtige Gehirnstruktur zu verdanken: das Kleinhirn.
Wie groß ist das Kleinhirn?
Das entzückend klingende anatomische Merkmal, das nach dem lateinischen Begriff für "kleines Gehirn" benannt ist und an der Rückseite des Haupthirns hängt, ist aufgrund seiner geringen Größe ein großer Schlag. "Das Gehirn wiegt ungefähr 1,36 Kilogramm und das Kleinhirn macht ungefähr 10 Prozent davon aus", sagt Dr. Janice Wiesman , klinische Associate Professorin in der Abteilung für Neurologie an der NYU School of Medicine, in einem E-Mail-Interview. "Es besteht aus drei Lappen, dem Vermis in der Mitte ('Vermis' bedeutet auf Latein 'Würmer' und es ist eine lange, dünne Struktur, die wie ein Wurm aussieht) und einer Kleinhirnhalbkugel auf jeder Seite davon."
"Es wiegt ungefähr 147 Milliliter", fügt Daniel Freedman, DO , Fellow für pädiatrische Neurophysiologie am Nationwide Children's Hospital , in einer E-Mail hinzu. "Es ist das Koordinationszentrum des Gehirns und erhält eine große Menge sensorischer Eingaben von Rückenmark und Gehirn in Bezug auf die Bewegungen und die Position des Körpers. Diese Informationen werden verwendet, um reibungslose koordinierte Bewegungen aufrechtzuerhalten."
Wir werden gleich erfahren, wie das Kleinhirn all diese Eingaben in die Tat umsetzt, aber gehen wir näher auf das unverwechselbare Erscheinungsbild der Gehirnstruktur ein. "Es hat ein wunderschönes verzweigtes Erscheinungsbild, das sehr einzigartig ist", sagt Parneet Grewal , ein Mitarbeiter des RUSH University Medical Center, in einem E-Mail-Interview. "Es hat eine komplexe Schaltung und ist in Vermis in der Mittellinie (benannt nach seinem wurmartigen Aussehen) und zwei Kleinhirnhälften auf beiden Seiten des Vermis unterteilt."
"Der Vermis ist am meisten mit der Koordinierung der Bewegung von Rumpf und Beinen verbunden, und die Kleinhirnhälften koordinieren die Bewegung von Armen, Händen und Fingern", sagt Weisman. "Das Kleinhirn koordiniert freiwillige Bewegungen wie Haltung, Gleichgewicht, Koordination und Sprache, was zu Bewegungen der glatten Muskulatur führt."
"Wenn es in zwei Hälften geschnitten wird, ist das Verzweigungsmuster der weißen Substanz des Kleinhirns zu sehen, das erforderlich ist, um alle 'Folia' (lateinisch für Blätter) zu verbinden", sagt Freedman. "Dies ähnelt einem Blumenkohl- oder Brokkolikopf und wird als" Lebensbaum "(lateinisch für" Baum des Lebens ") bezeichnet."
Was macht das Kleinhirn?
Abgesehen vom Aussehen spielt das Kleinhirn eine wichtige Rolle in einer Vielzahl von alltäglichen Funktionen. "Die Funktion, über die die meisten Ärzte nachdenken, ist eine reibungslose, koordinierte Bewegungssteuerung", sagt Wiesman. "Das Kleinhirn erhält sensorische Eingaben von den Gelenken in den Gliedmaßen und im Rumpf sowie von den motorischen Bereichen des Gehirns - den Teilen, die die Bewegung planen und steuern. Das Kleinhirn passt diese beiden Eingaben an, um sicherzustellen, dass die Gliedmaßen oder der Rumpf was tun." Der motorische Kortex im Gehirn möchte dies. Auf diese Weise können Sie eine gerade Linie gehen oder Ihre Augen schließen und Ihre Nase berühren, ohne dies zu verpassen. Er koordiniert die Bewegung Ihrer Augen, sodass Sie ein Objekt reibungslos verfolgen können. Er koordiniert auch die Schluck- und Sprechmuskeln, damit Sie nicht an Ihrem Essen ersticken und sagen können: 'Peter Piper hat einen Schuss eingelegter Paprika gepflückt.' "
Aber nach einer Studie im Oktober 2018 in der Zeitschrift Neuron, all diese wichtigen Funktionen sind nur ein Teil des Bildes veröffentlicht - das Cerebellum ist offenbar in der Lage, eine ganze Menge mehr. "Kürzlich haben Wissenschaftler herausgefunden, dass diese bekannteste Funktion möglicherweise nur eine von vielen Funktionen des Kleinhirns ist und nur 20 Prozent davon betrifft", sagt Wiesman. "Andere Funktionen umfassen die Modulation von Emotionen, Gedächtnis, Sprache und abstraktem Denken. Wie bei der Bewegung überwacht das Kleinhirn diese Funktionen, um sicherzustellen, dass sie richtig ausgeführt werden - es wird als" Herausgeber "des Gehirns bezeichnet."
Was passiert, wenn das Kleinhirn beschädigt ist?
Bei all dieser Verantwortung müssen Sie sich fragen, was passieren könnte, wenn das Kleinhirn Schaden erleidet.
"Das Hauptsymptom eines beschädigten Kleinhirns ist 'Ataxie' oder unkoordinierte Bewegung", sagt Freedman. "Eine dauerhafte Schädigung des Kleinhirns kann durch Schlaganfall, Tumore, Infektionen oder Alkoholkonsum verursacht werden. Ataxie kann auch vorübergehend sein, wie dies bei Alkoholvergiftungen der Fall ist. Wenn Polizeibeamte einen Nüchternheitstest am Straßenrand durchführen, überprüfen sie die Kleinhirnfunktion, indem Sie den Finger berühren Nase oder gehen Sie eine gerade Linie. "
"Zu den Symptomen und Anzeichen einer Kleinhirnkrankheit gehören Schwierigkeiten bei der Koordinierung von Bewegungen wie Gehen, Bewegen der Arme und Koordinieren der Schluck- und Sprachmuskeln in einem glatten Muster", sagt Wiesman. "Menschen können Probleme mit dem Gleichgewicht haben, die Arme und Hände nach Belieben bewegen, die Stimme schlucken und koordinieren, wenn sie sprechen, und die Sprache kann verschwommen klingen. Kleinhirnschäden können ein Zittern der Gliedmaßen, des Rumpfes oder der Stimme verursachen."
Da das Kleinhirn auch reibungslose Bewegungen der Augen reguliert, können bei Menschen mit Kleinhirnschäden auch Doppelsehen oder abnormale Augenbewegungen auftreten. Und weil das Kleinhirn offenbar eine Rolle bei der kognitiven und emotionalen Funktion spielt, glauben Forscher, dass Schäden zu psychischen Erkrankungen wie Schizophrenie führen können.
"Probleme mit Sprache, Augenbewegungen und dem Auftreten eines Zitterns können auch bei Kleinhirnstörungen auftreten", sagt Grewal. "Diese Symptome werden oft von starker Übelkeit, Erbrechen und Schwindel begleitet, mit Läsionen, die zu Hernien führen können, die manchmal mit einem depressiven Bewusstsein einhergehen."
Was verursacht Schäden am Kleinhirn?
Wie kann eine so kleine Struktur so viel Schaden anrichten? "Das Kleinhirn kann auf verschiedene Weise beschädigt werden", sagt Wiesman. "Bei einer Person mit hohem Blutdruck kann ein Blutgefäß platzen und einen hämorrhagischen Schlaganfall verursachen. Ein Gerinnsel im Herzen oder in großen Arterien kann abbrechen und einen ischämischen Schlaganfall verursachen. Unfälle können ein physisches Trauma des Kleinhirns verursachen. Degenerative Hirnkrankheiten betreffen Das Kleinhirn. Einige werden wie die Spino-Kleinhirn-Ataxien oder die Friedreich-Ataxie vererbtEinige treten sporadisch wie eine Atrophie mehrerer Systeme auf, andere werden durch infektiöse Proteine verursacht, die als Prionen bezeichnet werden und bekanntermaßen die Ursache für die Rinderwahnsinnskrankheit bei Kühen und Menschen oder die Creutzfeldt-Jacob-Krankheit beim Menschen sind. Einige Toxine wie Alkohol und einige Medikamente können eine Atrophie von Teilen des Kleinhirns verursachen. Selten als Nebenwirkung von Krebs werden Antikörper gegen Zellen im Kleinhirn gebildet und schädigen diese Zellen. "
Während all diese hoch entwickelten Schaltkreise sicherlich ausschließlich dem menschlichen Gehirn vorbehalten zu sein scheinen, ist das Kleinhirn uns um ein Vielfaches voraus. "Das Kleinhirn ist eine evolutionär alte Struktur, die Hunderte Millionen Jahre alt ist und sowohl bei Fischen und Reptilien als auch bei Säugetieren vorkommt", sagt Weisman. "Fische müssen doch gerade schwimmen!"
"Das Kleinhirn kommt auch bei anderen Arten vor und ist nicht nur beim Menschen anzutreffen", sagt Grewal. "Es erfüllt wichtige Funktionen bei allen Arten. Kleinhirnkreisläufe sind bei Wirbeltieren mit unterschiedlichen Größen und Formen ähnlich. Die größte Kleinhirngröße ist bei Elefanten vorhanden."
Weisman fügt einige Denkanstöße hinzu: "Da der Kleinhirnwurm und die Hemisphären verschiedene Körperteile koordinieren, werden die Kleinhirnhälften größer, wenn Sie die Hände auf eine andere Weise als die Beine benutzen. aber was war zuerst da - die Struktur oder die Aktion? "
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"Wenn eine Person Blutungen in eine Kleinhirnhälfte hat, kann die Kortikalis dieser Hemisphäre entfernt werden, und die Person wird im Laufe der Zeit normalerweise ihre motorische Funktion mit sehr geringer Behinderung wiederherstellen", sagt Weisman.
