HC3&4: Neuroanatomie III + IV

Algemene informatie

• Welke onderwerpen worden behandeld in het hoorcollege?
  • In dit college wordt verder ingegaan op de neuroanatomie
• Welke onderwerpen worden besproken die niet worden behandeld in de literatuur?
  • Alle onderwerpen in dit college worden ook behandeld in de literatuur
• Welke recente ontwikkelingen in het vakgebied worden besproken?
  • Er zijn geen recente ontwikkelingen besproken
• Welke opmerkingen worden er tijdens het college gedaan door de docent met betrekking tot het tentamen?
  • Er zijn geen opmerkingen over het tentamen gemaakt
• Welke vragen worden behandeld die gesteld kunnen worden op het tentamen?
  • Er zijn geen mogelijke vragen behandeld

Grijze en witte stof

Er zijn 2 kleuren in het brein zichtbaar:

• Grijze stof: hier zitten vooral neuronen
  • Cortex: oppervlakkige laag van grijze stof
    • Moet gespecificeerd worden → bijv. cortex van de lobus frontalis
  • Lamina
  • Nucleus
  • Ganglion
• Witte stof: krijgt zijn kleur door de myelineschedes (vet) die om de axonen zitten → hier zitten vooral verbindingen en minder neuronen
  • Tracten
  • Bundels
  • Zenuwen
  • Steeltjes
  • Kapsulen

Ruggenmerg:

In de grote hersenen ligt centraal witte stof, perifeer grijze stof. Het centrum van het ruggenmerg bestaat juist centraal uit grijze stof, daaromheen ligt witte stof. De grijze stof ligt hier in een vlindervorm: de onderste dikke vleugeldelen heten de voorhoorn, de achterste smalle vleugeldelen de achterhoorn.

Het witte stof in het ruggenmerg wordt eenvoudig verdeeld in zijstrengen:

• Voorstreng
• Achterstreng
• Zijstreng
  • Voorzijstreng
  • Achterzijstreng

Spinale zenuwen

Dermatomen:

Uit het ruggenmerg komen spinale zenuwen tevoorschijn. De aansturing door spinale zenuwen is ontstaat door de segmentatie van het menselijk lichaam → de ontwikkeling uit somieten. Het ruggenmerg zelf is niet gesegmenteerd. Elk dermatoom (schijfje huid) staat in verbinding met een bepaalde spinale zenuw. Als een spinale zenuw wordt doorgesneden, ontstaat er uitval van het gevoel in dat "schijfje" van het lichaam.

Omdat de innervatie "per kilo" gaat, wordt het ruggenmerg dikker als er meer spieren zijn. Dit is het geval bij de extremiteiten → centraal en lumbaal zijn er 2 verdikkingen in het ruggenmerg omdat er meer neuronen nodig zijn. Dit zijn de intumescenties. Over het algemeen is het ruggenmerg craniaal dikker dan caudaal.

Wervels:

De spinale zenuwen worden vernoemd naar de wervels waar ze uittreden. Ze komen uit het foramen intervertebrale, dat zich tussen 2 wervels in bevindt. Bij de cervicale wervels is er één zenuw extra:

• Er zijn 7 cervicale wervels
• Er komt een spinale zenuw boven de eerste cervicale wervel uit → er zijn 8 spinale zenuwen

Elke spinale zenuw heeft een spinaal ganglion: een groepje neuronen in het perifere zenuwstelsel.

Ascensus medullae:

Tijdens de groei groeit het ruggenmerg minder hard dan de wervelkolom → het ruggenmerg komt steeds hoger in het wervelkanaal te liggen:

• Bij een volwassene ligt de onderkant ter hoogte van L2
• De durazak verder naar beneden tot S2
  • Deze ruimte is gevuld met axonen en liquor → onder L3 kan goed liquoir "afgetapt" worden

Dit verschijnsel heet ascensus medullae. Dit verschijnsel eindigt bij L2. Hieronder ligt de cisterna lumbalis:

• Bevat alleen maar voor- en achterwortels
• Alle bundeltjes in de lumbalis cisterna samen lijken op een paardenstaart → de cauda equina

De onderste spinale zenuwen moeten verder naar beneden in het lichaam komen → de oriëntatie van axonen in het wervelkanaal gaat steeds schuiner lopen.

Voor-/achterwortels:

Een spinale zenuw bestaat uit een voor- en achterwortel. Deze komen pas samen op het moment van uittreden:

• Voorwortel: motorisch en efferent → vervoert informatie van het CZS naar de periferie
• Achterwortel: sensibel en afferent → vervoert informatie van sensoren in de periferie naar het CZS

Deze wortels treden uit de voor-/achterhoorn van het ruggenmerg:

• Voorhoorn: motorisch
  • Hier ontspringen axonen die aan de buitenkant van het ruggenmerg kleine zenuwen vormen: radiculi (worteltjes) die samenkomen en de voorwortel vormen
  • Bevat motorneuronen met axonen die via de voorhoorn het ruggenmerg verlaten en via de spinale zenuwen bij spiervezels terechtkomen
  • Het neuron ligt in het CZS
• Achterhoorn: sensibel
  • Hier komen radiculi naar binnen die zijn ontstaan uit de achterwortel
  • Heeft één uitloper die via de achterwortel in de spinale zenuw komt en in verbinding staat met een sensor in de periferie
  • Het neuron woont in het spinale ganglion

Een spinale zenuw wordt dus pas gevormd in het foramen intervertebrale → vandaar dat de cauda equina alleen bestaat uit voor- en achterwortels.

Doordat de somieten zo vroeg splitsen, splitsen de spinale zenuwen ook in 2 takjes:

• Ramus dorsalis: innervatie van de rugspieren en huid
• Ramus ventralis: innervatie van de wandspieren, huid en extremiteiten

Pseudo-unipolaire neuronen:

Spinale ganglioncellen heten ook wel pseudo-unipolaire neuronen. Normaal gaat een signaal over het cellichaam, maar nu gaan ze van axon, naar dendriet, naar het ruggenmerg en gelijk door naar het CZS. Het cellichaam neemt dus geen deel aan de elektrische activiteit → het zijn passieve cellen.

Dit is het geval bij alle perifere sensoren, behalve visus en reuk.

Integratie centrum:

Tussen motorisch en sensorisch is er een stuk over: het integratiecentrum van het ruggenmerg. Het ruggenmerg geeft namelijk niet alleen informatie door, het kan ook zelf "nadenken". Zo ontstaan reflexen via het ruggenmerg. Dit gebeurt in het intermediaire grijs → de hersenen van het ruggenmerg. Het ruggenmerg is in zichzelf dus ook een neuronale machine. Het integratiecentrum heet ook wel het intermediaire grijs.

Lagen van Rexed

Motorkolommen:

Het ruggenmerg goed ingedeeld en bestaat uit verschillende lagen → de lagen van Rexed. Zo zijn er lagen van de achterhoorn, van het intermediaire grijs en van de voorhoorn. In de voorhoorn is er verder onderscheid te maken in motorkolommen. Motorkolommen hebben een verschillende functie en worden op verschillende manieren aangestuurd. Ze ontstaan als de somieten al vroeg in de ontwikkeling uit elkaar splitsen in verschillende structuren:

• Een mediale motorkolom (MMC)
  • Voor het aansturen van de axiale musculatuur (posturale musculatuur)
    • Rug-, buik-, schouder- en bekkenspieren
    • Epaxiale musculatuur: spieren boven de as
      • Aansturing van de rugspieren t.h.v. de thoracale wervels
      • Dit gebeurt via de dorsale tak
    • Hypaxiale spieren (HMC): spieren van de lichaamswand
      • Dit gebeurt via de ventrale tak
  • Continu over de gehele lengte van het ruggenmerg
  • Met name reflexmatig
  • Somatomotorische, dwarsgestreepte spieren
• Laterale motorkolom (LMC)
  • De grootste
  • Voor het aansturen van de distale extremiteitenmusculatuur
    • Met name de hand
  • Discontinu → bestaat alleen rond de cervicale en lumbale wervels (intumescenties)
  • Met name willekeurig
  • Somatomotorische, dwarsgestreepte spieren

Er zijn ook motorneuronen voor het aansturen van de ingewanden. Dit zijn preganglionaire motorkolommen: PGC. Deze neuronen zijn visceromotorisch en bevinden zich alleen op thoracaal niveau.

Witte stof:

Ook de witte stof van het ruggenmerg is georganiseerd en bevat 3 soorten verbindingen, van buiten naar binnen zijn dit:

• Afdalend/descending pathways
  • Oppervlakkig gelegen
  • Motorische verbindingen
• Opstijgend/ascending pathways
  • Sensorische verbindingen
• Lokaal/short ascending and descending pathways
  • Verzorgen communicatie binnen het ruggenmerg
  • Rondom de grijze stof

Ook in deze banen is het mogelijk om onderscheid te maken tussen de axonen die spieren van andere delen van het lichaam gaan beïnvloeden. Zo is het specifiek welk deel de laterale en welk deel de mediale motorkolom aanstuurt.

Niveau van het ruggenmerg

Aan de doorsnede van het ruggenmerg is te zien op welk niveau hij is gemaakt:

• Hoger in het ruggenmerg is er meer witte stof aanwezig
• Hoe hoger, hoe meer de achterstreng is gedeeld
  • Thoracaal of cervicaal is hij opgedeeld in 2 delen
• Om lumbaal, thoracaal of cervicaal te onderscheiden wordt gekeken naar de kolommen:
  • Cervicaal: 2 motorkolommen, veel witte stof
  • Lumbaal: 2 motorkolommen, weinig witte stof
• De tussenhoorn bestaat uit viscerale motorneuronen → bevindt zich alleen op het thoracale niveau

Spieren

Segmentatie:

Zenuwen die bepaalde spieren innerveren hebben een specifieke plaats in het ruggenmerg. Een voorbeeld hiervan is bij de bovenste extremiteiten:

• Proximale spieren zitten bovenin de intumescentie
• Distale spieren zitten onderin de intumescentie
• Flexoren zitten aan de binnenkant de intumescentie
• Extensoren zitten aan de buitenkant de intumescentie

Het segmentale plan van het lichaam is duidelijk zichtbaar op de borstkas:

• Eén spinale zenuw innerveert één stukje huid met daarin de bijbehorende spier → de verhouding is 1:1

Bij de biceps is dit niet get geval:

• Worden geïnnerveerd door neuronen C4-7 → de verhouding is niet meer 1:1
• Het is onhandig om takjes van 4 verschillende zenuwen naar de spier te laten gaan → er wordt herverdeeld

1. De spinale zenuwen komen tevoorschijn en komen samen
2. De spinale zenuwen gaan vezels uitwisselen
   • Dit uitwisselingsgebied heet de plexus → hier zijn er 2 van:
     • Plexus brachiales: tussen nek en arm
       • Zeer kwetsbaar
     • Plexus lumbosacralis: achter het heupbeen
       • Goed beschermd
3. Er ontstaan perifere zenuwen, die axonen uit verschillende niveaus bevatten

Er is dus een belangrijk verschil tussen spinale en perifere zenuwen:

• Een spinale zenuw bevat dus axonen vanuit één segment van het ruggenmerg
  • Als een spinale zenuw doorgesneden wordt ontstaat er dermatoom uitval
• Een perifere zenuw bevat axonen vanuit meerdere segmenten van het ruggenmerg
  • Als een perifere zenuw doorgesneden wordt, lijkt het alsof de uitval dermatoom is, wat niet het geval is

Een neuroloog kent de kaarten van spinale en perifere zenuwen → kan nagaan wat er beschadigd is.

Hersenzenuwen

Uit de hersenstam komen 12 hersenzenuwen tevoorschijn:

• NI: nervus olfactorius
  • Reuk
  • Sensorisch
• NII: nervus opticus
  • Zien
  • Sensorisch
• NIII: nervus oculomotorius
  • Aansturen oogspieren
  • Motorisch
• NIV: nervus trochlearis
  • Aansturen oogspier
  • Motorisch
• NV: nervus trigeminus
  • Vertakt:
    • V1: nervus ophtalmicus
    • V2: nervus maxillaris
    • V3: nervus mandibularis
  • Functies:
    • Vervoeren van sensibele informatie van de huid van het gezicht
    • Aanspannen van de kauwspieren
  • Sensorisch en motorisch
• NVI: nervus abducens
  • Aansturen oogspier
  • Motorisch
• NVII: nervus facialis
  • Aansturen gezichtsspieren
  • Sensorisch en motorisch
• NVIII: nervus vestibulocochlearis
  • Gehoor
  • Sensorisch
• IX: nervus glossopharyngeus
  • 2 functies:
    • Sensorische informatie van de keel en de pharynx
    • Smaak van het achterste 1/3e deel van de tong
  • Sensorisch en motorisch
• X: nervus vagus
  • 2 functies:
    • Parasympathische deel van het autonome zenuwstelsel
    • Aansturen van de slikspieren en stembanden
  • Sensorisch en motorisch
• XI: nervus accessorius
  • Aansturen van nekspieren
  • Motorisch
• XII: nervus hypoglossus
  • Aansturen van de tongspieren
  • Motorisch

Hier zijn enkele ezelsbruggetjes voor:

• Voor de namen op volgorde: Op Ons Oude Tuin Terras At Frits Verse Groenten Van Albert Heijn
• Voor sensibel, motorisch of beide: Some Say Money Matters But My Brother Says Big Brains Matter More

Onderdelen van het brein

Doorsnijden:

Als het brein midsagittaal (dwars door de neus naar beneden) wordt gekliefd, zijn een aantal structuren zichtbaar:

• De schors van de grote hersenen is niet beschadigd
  • De corpus callosum zorgt voor de verbinding tussen de hemisferen en bestaat uit:
    • Een commissurale verbinding: alle verbindingen tussen de hemisferen
    • Septum pellucidum: een doorzichtig vlies dat onder het corpus callosum hangt
      • De mediale wand van de laterale ventrikel
    • Fornix: een bundel van vezels dat onder de septum pellucidum hangt
      • Ligt tussen de hypocampus (lobus temporalis) en corpus mamillare
• Het cerebellum is wel doorgesneden → de hemisferen zijn niet gescheiden van elkaar

Diencephalon:

In de doorsnede zijn er in de 3e ventrikel een aantal structuren zichtbaar:

• Een aantal kleinere verbindingen:
  • Commissura anterior
    • Ligt helemaal aan de voorkant van de laterale ventrikel
  • Commissura posterior
    • Ligt helemaal aan de achterkant van de laterale ventrikel
• Chiasma opticum: de verbinding van de ogen met de thalamus
  • Ligt voorin de onderkant van de 3e ventrikel
  • Gaat van het linkeroog naar de rechterthalamus en van het rechteroor naar de linkerthalamus
• Van boven naar beneden:
  1. Epifyse/glandula pinealis: wordt gezien als het 3e oog
     • Hier zitten staafjes in
     • Hier wordt het circidane ritme gemeten:
     • Tegenovergesteld van de hypofyse
  2. Epithalamus: verbindt het lymbisch systeem met andere delen van de hersenen
  3. Thalamus: een groot ganglion (klont neuronen) in de wand van de 3e ventrikel
     • Beide thalami zijn zo groot dat ze links en rechts door de ventrikel heengaan en elkaar raken
       • De massa intermedia is een "onderbreking" in de 3e ventrikel dat bestaat uit thalamusweefsel
  4. Hypothalamus: voor het aansturen van de hypofyse
     • Boven de hypofyse
  5. Hypofysteeltje met hypofyse
     • De hypofyse is niet zichtbaar
• Plexus choroïdeus: vormt het dak van de 3e ventrikel
  • Een grens tussen de subarachnoïdale en ventriculaire ruimte
  • Stulpt uit in de laterale ventrikel: de doorgang is het foramen interventriculaire ofwel het foramen van Monro

Mesencephalon:

Het mesencephalon kenmerkt zich door de lamina quadrigemina (vier-bobbel plaat):

• 2x colliculus superior
  • Een visueel centrum: regelt de oogmotoriek
• 2x colliculus inferior
  • Een auditief centrum

Dit zijn 2 bobbels aan de bovenkant en 2 bobbels aan de onderkant.

Pons en cerebellum:

Het cerebellum zorgt ervoor dat de plannen van de cortex aan de werkelijke situatie worden aangepast → de cortex wil een bepaalde handeling en het cerebellum past dit aan zodat het in uitgevoerd kan worden.

De pons is een klont neuronen die tegen de voorkant van de hersenstam is aangedrukt. Het is een soort brug van synapsen tussen axonen van de hersenschors en het cerebellum. Op de doorsnede zijn een aantal structuren zichtbaar:

• Dak van de 4e ventrikel
  • Plexus choroïdeus
  • Tela choroïdea
• Arbor vitae cerebelli: takken die zichtbaar zin op de doorsnede van het cerebellum                                                          

Corticale gebieden:

De verschillende onderdelen van het hebben verschillende functies:

• Primaire schors: hier komt de zintuigelijke informatie voor het eerst binnen
  • Bevindt zich aan beide zijden van het brein
  • Elk zintuig heeft zijn eigen primaire schors
• Primaire motorcortex: hieruit vertrekken motorcommando's naar de skeletspieren
  • Bevindt zich aan beide kanten van het brein
• Spraakcentra
  • Spraakcentrum van Broca: voor het uitvoeren van taal
  • Spraakcentrum van Wernicke: voor het begrijpen van taal
  • Bevinden zich aan één kant van het brein: bijna altijd in de linker hemisfeer
    • Dit zijn gelateraliseerde functies
• Primaire visuele schors
  • Heeft een dubbel laagje: het bandje van Genarri
• Basale ganglia: subcorticale motorcircuits voor de sturing van de motoriek
  • In verschillende delen van het brein
    • Telencephalon
      • Nucleus caudatus: met staart
        • Gelegen in de laterale wand van de laterale ventrikel
      • Putamen
        • Heeft dezelfde kern als de nucleus caudatus, maar wordt van de nucleus gescheiden door alle axonen die naar de hersenstam willen: het corticofugale systeem
      • Globus pallidus: bleker, met veel myeline
        • Ligt achter het putamen
    • Diencephalon
      • Subthalmic nucleus
    • Mesencephalon
      • Substantia nigra
        • Wordt gerelateerd met de ziekte van Parkinson
  • Liggen allemaal bij elkaar en vormen één coherent systeem
    • Striatum: nucleus caudatus + putamen → functioneel
    • Lentiform nucleus: putamen + globus pallidus → morfologisch
    • Corpus striatum: nucleus caudatus + putamen + globus pallidus → klinisch
      • Wordt gerelateerd met de ziekte van Huntington
• Thalamus: de secretaresse van de cortex
  • Alles wat naar de cortex toe moet, komt eerst langs de thalamus
  • Bevat subkernen voor o.a. elk zintuigsysteem

Corticofugale vezelsysteem:

Het corticofugale vezelsysteem zorgt voor sturing van de motoriek. Uit de totale cortex ontspringen axonen die naar lagere niveaus gaan. Ook axonen die ontspringen uit de motorcortex (het motorstuursysteem) vormen deel van dit systeem. Het grootste deel gaat naar de pons, en vanuit daar naar het cerebellum.

Het corticofugale systeem heeft twee subsystemen:

• Striatale subsysteem
  • Corticofugale axonen geven bij het striatum een zijtakje af, dat terugkoppelt naar de motorcortex
• Cerebullaire subsysteem
  • Het cerebellum ontvangt alle corticofugale axonen en koppelt via de thalamus terug naar de motorcortex

De corticofugale vezels vormen bepaalde onderlinge structuren:

1. Corona radiata
2. Capsula interna
   • Tussen de nucleus caudatus en thalamus en het putaman en glabus pallidus
3. Pendunculus cerebri
   • Gelegen op het ventrale vak van de hersenstam
4. Fibrae pontis
   • In de pons
5. Tractus pyramidalis
   • Een stuk kleiner dan de fibrae pontis
   • De piramidebaan

In deze structuren hebben verschillende vezels een specifieke positie:

• Frontovezels: ontspringen aan de voorkant van het brein
• Tempovezels: ontspringen aan de achterkant van het brein
• Motoriekvezel: ontspringen mediaal in het brein
  • Hoofdvezels: voorin
  • Armvezels: middenin
  • Beenvezels: achterin

Lymbisch systeem:

Het lymbisch systeem heeft veel te maken met de emoties en het geheugen. De lymbische lob onderscheidt zich van de rest, doordat het bestaat uit allocortex (oude schors). De rest van het brein bestaat vooral uit neocortex. Allocortex bestaat uit minder lagen dan neocortex en heeft verschillende structuren:

• Gyrus cinguli
• Gyrus dentatus
  • Het stukje hippocampus dat zichtbaar is aan het oppervlak
• Gyrus parahippocampalis
• Uncus
• Fornix: verbindt de hippocampus met de corpus mammilare
  • Hier zit de plexus choroïdeus aan vast
• Sulcus calcarinus
  • De schors rondom de sulcus calcarinus is de primaire visuele schors
• Hippocampus: een opgerold "worstje" van schors
  • Lijkt op een zeepaardje
  • Heet ook wel de "cornu ammonis/ammons horn"
• Amygdala: ligt voor de ventrikel