Funktion des Kleinhirns

Synonyme

Medizinisch: Cerebellum (lat.)

Englisch: cerebrellum

Einleitung

Schon anhand der Tatsache, dass das Kleinhirn (Cerebellum) insbesondere Nervenzellen enthält, die hemmend wirken, lässt sich ein Stück weit seine Funktion erahnen. Das Cerebellum dient – um es zu Beginn erst einmal sehr knapp zu fassen – der Kontrolle von Bewegungsabläufen, in erster Linie der Begrenzung von Bewegungen, sodass sie reguliert ablaufen und nicht überschießend werden.



Abbildung Gehirn

Großhirn (1.- 6.) = Endhirn -
Telencephalon (Cerembrum)

  1. Stirnlappen - Lobus frontalis
  2. Scheitellappen - Lobus parietalis
  3. Hinterhauptlappen -
    Lobus occipitalis
  4. Schläfenlappen -
    Lobus temporalis
  5. Balken - Corpus callosum
  6. Seitliche Hirnkammer -
    Ventriculus lateralis
  7. Mittelhirn - Mesencephalon
    Zwischenhirn ( 8. und 9.) -
    Diencephalon
  8. Hirnanhangsdrüse - Hypophysis
  9. Dritte Hirnkammer -
    Ventriculus tertius
  10. Brücke - Pons
  11. Kleinhirn - Cerebellum
  12. Wasserleiter des Mittelhirns -
    Aqueductus mesencephali
  13. Vierte Hirnkammer - Ventriculus quartus
  14. Kleinhirnhemisphäre - Hemispherium cerebelli
  15. Verlängertes Mark -
    Myelencephalon (Medulla oblongata)
  16. Große Zisterne -
    Cisterna cerebellomedullaris posterior
  17. Zentralkanal (des Rückenmarks) -
    Canalis centralis
  18. Rückenmark - Medulla spinalis
  19. Äußerer Hirnwasserraum -
    Spatium subarachnoideum
    (leptomeningeum)
  20. Sehnerv - Nervus opticus

    Vorderhirn (Prosencephalon)
    = Großhirn + Zwischenhirn
    (1.-6. + 8.-9.)
    Hinterhirn (Metencephalon)
    = Brücke + Kleinhirn (10. + 11.)
    Rautenhirn (Rhombencephalon)
    = Brücke + Kleinhirn + Verlängertes Mark
    (10. + 11. + 15)
    Hirnstamm (Truncus encephali)
    = Mittelhirn + Brücke + Verlängertes Mark
    (7. + 10. + 15.)

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Pontocerebellum

Die Großhirnrinde (Cortex cerebri) ist unter anderem verantwortlich für die die Planung von Bewegungen. Es entsendet Informationen an die Basalganglien und - über einen Umweg über die Brücke (Pons) - das Kleinhirn (Cerebellum), die dann eine Feinabstimmung dieser Bewegungen vornehmen und die Muskelgruppen, die an der Bewegung beteiligt sein werden koordiniert. Dies geschieht sowohl vor, als auch während der Bewegungsausführung. Greift man zum Beispiel gerade ein Marmeladenglas, so wird eine ständige Rückkopplung von Kleinhirn und Basalganglien an den Coretx dafür sorgen, dass am Ende der Bewegung die Hand auch wirklich das Marmeladenglas erreicht hat und nicht die Butterdose, die 30cm weiter links davon steht.

Vestibulocerebellum

Die Vestibulariskerne sind die Zwischenstationen für Informationen, die aus den Gleichgewichtsorganen (Vestibularorgane: Macula-Organ und Bogengangsorgane, die jeweils beidseits im Innenohr zu finden sind) kommen. Afferenzen aus den Vestibulariskernen ins Kleinhirn (Cerebellum) dienen also einem dauernden Abgleichen der Kopfhaltung mit der aktuellen Lage des Körpers im Raum. Neben der Koordination der Kopfbewegung und Kopfhaltung ist das Kleinhirn auch wesentlich an der Koordination von Augenbewegungen beteiligt, die natürlich ihrerseits auf die Lage und Bewegung des Kopfes abgestimmt sein müssen.

Spinocerebellum

Aus dem Rückenmark gelangen Informationen über die Stellung von Gelenken und Muskeln (sogennante Propriozeption von propria = eigen und ception = Wahrnehmung) zum Kleinhirn. So „weiß“ das Kleinhirn (Cerebellum) jederzeit, in welcher Lage sich der Körper gerade befindet. Man kann beispielsweise auch mit geschlossenen Augen sagen, ob und in welche Richtung man gerade einen einzelnen Finger bewegt, das ist nur dadurch möglich, dass es in unseren Gelenken, Muskeln und Sehnen Rezeptoren gibt, die Informationen über den Lagezustand ihres jeweiligen Sitzes über das Rückenmark an das ZNS weitergeben.

Hier hat das Kleinhirn die Aufgabe, die Halte- und Stützmotorik (also den Körper während Stehen und Gehen) der jeweiligen Situation anzupassen.

All diese Informationen erreichen das Kleinhirn aus Rückenmark, Vestibulariskernen und Großhirnrinde über sogenannte Moosfasern, die an der Körnerzellschicht enden. Die Körnerzellen werden durch diese Endigungen erregt und erregen nun ihrerseits (wir bereits erwähnt, sind die Körnerzellen die einzigen erregenden Nervenzellen des Kleinhirns, sie nutzen den Neurotransmitter Glutamat) die Purkinjezellen. Da die Purkinjezellen hemmend wirken, würde das nun bedeuten, dass die Purkinjezellen alles, was sie mit ihren Zellfortsätzen erreichen können einfach nur massiv hemmen. Das wäre nun aber für die Funktionalität unserer Bewegungsabläufe nicht hilfreich. Und so kommen nun die anderen hemmenden Zelltypen des Kleinhirns in Spiel. Sternzellen, Korbzellen und Golgizellen wirken auf verschiedenen Wegen (im Schema vereinfacht dargestellt) hemmend auf die Purkinjezellen. Was daraus resultiert, ist also eine Hemmung der Hemmung, was soviel bedeutet wie eine gewisse, aber nicht all zu starke Erregung. Um zu verstehen, was nun genau auf diese Art und Weise erregt wird, muss man sich den oberen Teil des Schemas anschauen. Das Kleinhirn entsendet über die Purkinjezellen Informationen zu Rückenmark, Vestibulariskernen und Großhirnrinde. Und zwar um genau das zu tun, was weiter oben beschrieben wurde. Kopf- und Körperhaltung zu koordinieren, Augenbewegungen darauf abzustimmen und Bewegungen in die exakte Richtung zu lenken und nicht abgehackt, sondern fein abgestimmt werden zu lassen.

Das Kleinhirn ist wesentlich beteiligt am impliziten Lernen. Gut trainierte Bewegungsabläufe sind im Kleinhirn „gespeichert“, man muss nicht mehr Nachdenken, während man sie ausführt. Man denke zum Beispiel ans Fahrrad- oder Autofahren, Klavierspielen und Tanzen.

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