Neuroanatomie

Anatomie des menschlichen Gehirns

Die Neuroanatomie ist eine Wissenschaft, die den Aufbau des Nervensystems untersucht. Sie ist ein Teilgebiet der Neurobiologie sowie ein Spezialgebiet der systematischen Anatomie und hat in der Neurophysiologie und in der Neurochemie Schwesterdisziplinen. Eng mit der Neuroanatomie verbunden ist auch die Neuropathologie, die die strukturellen Veränderungen des Nervensystems bei krankhaften Prozessen untersucht.

Die Neuroanatomie beschäftigt sich mit der Größe, Lage, Benennung und Struktur des Nervensystems von Menschen und Tieren. Die Teildisziplin der vergleichenden Neuroanatomie stellt Beziehungen zwischen Gehirn- oder Rückenmarks strukturen von verschiedenen Tiergruppen auf und kann so Aussagen über die Evolution des Nervensystems machen.

Geschichte der Neuroanatomie

Die Rolle des Nervensystems für die Übertragung von Informationen wurde von griechischen Philosophen und Ärzten der Antike eher erahnt als gewusst. In den Konzepten des Altertums wurden die Nerven meist für hohle Leitröhren für das Pneuma, eine Art lebensspendende Substanz, die im Gehirn aus dem Blut gebildet werden sollte, gehalten. Das Gehirn selbst wurde sehr unterschiedlich bewertet: mal galt es als Zentrum des Verstandes und Sitz der Seele, mal sollte es lediglich dazu dienen, das Blut zu kühlen oder Nasenschleim zu produzieren. Erst um das 3. Jahrhundert v. Chr. kamen mit der alexandrinischen Schule Anatomen wie Herophilos von Chalkedon und Erasistratos zum Zuge, die durch zahlreiche Sektionen auch an Menschen die Grundlagen einer wissenschaftlich-beobachtenden Neuroanatomie legten. Recht dezidierte Erkenntnisse - auch über physiologische Zusammenhänge - wurde vor allem von Erasistratos gewonnen, der sich hierbei auf die Vivisektion von Tieren stützte. Er erkannte bereits die Unterschiede zwischen motorischen und sensiblen Nerven und gliederte das Gehirn in seine makroanatomischen Anteile. Galenos, ein griechischer Arzt der hohen römischen Kaiserzeit, trug das Wissen seiner Zeit zusammen und führte auch selbst Sektionen durch, allerdings nur an Tieren, wodurch sich viele Fehlschlüsse in seine Schriften verirrten. Da er für fast 1.300 Jahre als die unangefochtene Autorität auf dem Gebiet der Anatomie galt, blieben diese Irrtümer solange unentdeckt.

Gegenstand

Der behandelte Gegenstand ist das Nervensystem, seine geweblichen und zellulären Strukturen. Eine morphologische Besonderheit dieses Systems ist die Konnektivität, also das Prinzip, dass die einzelnen Zellen untereinander vielfache Verbindungen eingehen, die deren Zusammenspiel ermöglichen und definieren. Die kleinste funktionelle Einheit, die Nervenzelle (auch Neuron), bildet Ausläufer (Dendrite und Axone), durch die sie mit anderen Nervenzellen über Synapsen Kontakt aufnehmen und Informationen als elektrische Potentiale weiterleiten können. Neurone haben ein besonders leicht modulierbares Membranpotential und sind daher schnell und wiederholt reizbar. Über die Synapse selbst wird die Erregung durch Botenstoffe, sogenannte Neurotransmitter weitergeleitet.

Man unterscheidet zwischen dem zentralen (Gehirn und Rückenmark) und dem peripheren Anteil (Nerven) des Nervensystems. Weiterhin wird zwischen dem "somatischen" (Willkür-) Nervensystem und dem "autonomen" vegetatives Nervensystem unterschieden. Diese Einteilungen dienen mehr der Systematik, da die beschriebenen Untersysteme keine wirklich voneinander unabhängige Einheiten darstellen. Das Nervengewebe höherer Tiere wird in zellreiche graue Substanz und faser(zellfortsatz-)reiche weiße Substanz unterteilt. Die zelluläre Zusammensetzung, die sogenannte Zytoarchitektur unterscheidet sich dabei in verschiedenen Anteilen des Nervensystems erheblich und widerspiegelt die jeweilige Funktion.

Embryonal entstehen alle Bestandteile des Nervensystems aus dem äußeren Keimblatt, dem Ektoderm. Nur ein Teil der Vorläuferzellen differenziert sich zu Nervenzellen aus, andere werden zu spezialisiertem Stützgewebe, der Glia.

Besonders wichtig zum Verständnis der neuroanatomischen Verhältnisse sind die räumlichen (topischen) Beziehungen einzelner Abschnitte zueinander. Damit ist der definierte Verlauf (die Projektion) der Bahnen von einer Zellpopulation zu einer anderen gemeint. Diese verlaufen nicht beliebig, sondern unterliegen einer klaren Struktur, bei der sich aus den Fortsätzen vieler Nervenzellen gebildete Bahnen (Tractus, Fasciculi, Lemnisci etc.) unterscheiden lassen. Über die genetisch vorgegebene Grundstruktur hinaus verfügt das Nervensystem jedoch über eine hohe Plastizität, wodurch die Ausbildung der anatomischen Feinstrukturen nicht zuletzt von Prägung und Lernen bestimmt wird.