Die Brücke, lateinisch Pons, ist ein essentieller Teil des Hirnstamms und spielt eine zentrale Rolle bei der Informationsübertragung und -verarbeitung im Gehirn. Sie verbindet das periphere Nervensystem, das Großhirn und das Kleinhirn miteinander und enthält wichtige Nervenbahnen, Umschaltpunkte und Hirnnervenkerne.
Lage und Anatomie der Brücke
Der Pons ist der etwa zweieinhalb Zentimeter lange, mittlere Abschnitt des Hirnstamms (Truncus encephali). Am intakten Gehirn ist der Pons nur von unten (basal) sichtbar, da er seitlich von den Temporallappen und dorsal vom Kleinhirn bedeckt wird. Dorsal wird er durch den Ventriculus quartus - den vierten Ventrikel des Liquorsystems - vom Kleinhirn getrennt, wobei der dorsale Pons den rautenförmigen Boden dieses Ventrikels bildet. Seitlich verlaufen die drei paarigen Pedunculi cerebellaris, die mächtigen Faserverbindungen zum Kleinhirn darstellen.
Die Brücke selbst ist nach ventral hin vorgewölbt. Diese Form entsteht durch horizontal (Fibrae pontis transversae) und vertikal (Fibrae pontis longitudinales) verlaufende Faserstränge. Sie bilden die weiße Substanz der Pars basilaris pontis, der Basis. Ihre graue Substanz liegt zwischen den Axonen und besteht aus sogenannten Brückenkernen, den Nuclei pontis. Dorsal liegt das Tegmentum pontis - die Haube.
Die Gefäßversorgung des Pons erfolgt durch die entsprechend benannten Aa. pontis, die der A. basilaris entspringen. Letztere ist wiederum der unpaare Zusammenschluss der beiden Aa. vertebrales.
Funktion der Brücke im Gehirn
Die Hauptaufgaben der Brücke bestehen in der Umschaltung und Weiterleitung von Informationen an das Großhirn, Kleinhirn oder von den beiden an das Rückenmark. Ein Großteil aller Informationen, die von peripheren Nerven an das Gehirn weitergeleitet werden, passieren in ihrem Verlauf den im Hirnstamm gelegenen Pons.
Lesen Sie auch: Pons Brücke: Anatomie und Funktion erklärt
Die Fibrae pontis transversae entstammen Fasern, die ursprünglich aus dem Cortex stammen. Sie werden in ihrem Verlauf an den Nuclei pontis umgeschaltet und kreuzen als Fibrae zur Gegenseite. Letztendlich gelangen sie durch die Pedunculi cerebellaris ins Kleinhirn.
Die Brücke bildet zusammen mit dem Kleinhirn das Hinterhirn. Sie stellt eine wichtige Umschaltstelle zwischen Kleinhirn und Motorcortex dar. Durch die Brücke verlaufen verschiedene Nervenbahnen, die den Bereich des Großhirns mit dem Rückenmark etc. verbinden.
Hirnnervenkerne im Pons
Die Hirnnervenkerne im Pons nehmen ebenfalls eine hohe funktionelle Bedeutung ein. Sie sind für die Steuerung von Muskeln und Drüsen wichtig und verarbeiten Informationen über Berührungen oder Nozizeption („Schmerz“). Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die wichtigsten Hirnnervenkerne im Pons, ihre Lage, den zugehörigen Hirnnerv und ihre Funktion:
| Kern | Lage | Hirnnerv | Funktion |
|---|---|---|---|
| Ncl. nervi abducentis | Pons | N. abducens (VI) | Steuerung M. rectus lateralis (äußerer Augenmuskel) |
| Ncl. motorius nervi trigemini | Pons | N. mandibularis nervi trigemini (V) | Steuerung Kaumuskulatur |
| Ncl. nervi facialis | Pons | N. facialis (VII) | Steuerung mimische Muskulatur |
| Ncl. salivatorius superior | Pons | N. facialis (VII) | Ggl. pterygopalatinum, Steuerung Gll. lacrimalis, nasales, palatinae; Ggl. submandibularis, Steuerung Gll. submandibularis, lingualis anterior, sublingualis |
| Ncl. olivaris superior | unterer Pons | N. vestibulocochlearis (VIII) | Haarzellen des Corti-Organs (Hören) |
| Nucleus principalis nervi trigemini | Pons | N. trigeminus (V) | Druck- und Berührungsempfindung von Gesichts- und Schleimhaut in Mund- und Nasenhöhle |
| Nucleus spinalis nervi trigemini | Pons bis Zervikalmark | N. trigeminus (V) | Grobe Druck- und Berührungsempfindung, Schmerz- und Temperatursinn in Mund- und Nasenhöhle |
| Ncll. cochleares | Pons und Medulla oblongata | N. vestibulocochlearis (VIII) | Innenohr (Hörsinn) |
| Ncll. vestibulares | Pons und Medulla oblongata | N. vestibulocochlearis (VIII) | Gleichgewicht |
Klinische Bedeutung: Ausfälle und Pathologien der Brücke
Die wichtige Rolle des Pons zeigt sich auch bei Ausfällen in diesem Bereich: Pathologien der Brücke können sich schnell auf den gesamten Körper auswirken und sind generell relativ riskant mit einer hohen Letalität (Sterberate). Entsprechend drastisch äußern sich Ausfallerscheinungen und Pathologien der Struktur. Erkrankungen der Brücke können zu Blicklähmungen, Empfindungslähmungen, Störung von Bewegungsabläufen und Beeinträchtigung des Hörsinns führen. Betroffene können mitunter an einer verringerten Intelligenz leiden.
Zentrale pontine Myelinolyse (ZPM)
Die Zentrale pontine Myelinolyse (ZPM) ist eine neurologische Erkrankung des Pons, bei der ohne ersichtlichen Grund die Myelinisolierung der Nervenbahnen (vor allem im zentralen Teil) degeneriert. Die Symptome können unterschiedlich sein und von Problemen bei der Sprachbildung, Augenbewegung oder Schluckvorgängen bis hin zu Bewusstseinsstörungen, komatösen Zuständen und dem Locked-In Syndrom führen. Ursachen können unterschiedlich sein. So kann das Syndrom etwa durch Alkoholmissbrauch, Mangelernährung, Verbrennungen oder Hormonstörungen ausgelöst werden. Auch der zu schnelle Ausgleich einer Hyponatriämie kann zur ZPM führen.
Lesen Sie auch: Leben mit Demenz: Hamburger Brücke
Locked-In-Syndrom
Beim Locked-In-Syndrom sind die Patienten/-innen wach und bei vollem Bewusstsein. Sprachverständnis und die Aufnahme sind ebenfalls erhalten. Durch Lähmungserscheinungen ist die Bewegungs- und Artikulationsmöglichkeit auf vertikale Augenbewegungen und den Lidschluss beschränkt. Typische Ursache neben dem ZMR ist ein Verschluss der A. basilaris.
Millard-Gubler-Syndrom (Brückensyndrom)
Das Millard-Gubler-Syndrom oder Brückensyndrom wird durch eine Durchblutungsstörung - etwa nach einem Schlaganfall - ausgelöst und kann die laterale oder paramediane Basis oder die Haube des Pons betreffen. Laterale Brückensyndrome führen zu Bewegungs- und Empfindungseinschränkungen, paramediane zu spastischen Halbseitenlähmungen.
Der Hirnstamm im Überblick
Der Hirnstamm ist der entwicklungsgeschichtlich älteste Teil des Gehirns. Zusammen mit dem Zwischenhirn (Diencephalon), teils auch mit dem Kleinhirn und Teilen des Endhirns wird er oft auch synonym als Stammhirn bezeichnet. Der Hirnstamm umfasst alle Teile des Gehirns, die sich in der embryonalen Entwicklung aus dem sogenannten zweiten und dritten Hirnbläschen entwickelt haben. Zum Stammhirn dagegen werden alle Hirnteile außer dem Großhirn gerechnet.
Der Hirnstamm besteht aus dem Mittelhirn (Mesencephalon), der Brücke (Pons) und dem verlängertem Mark (Medulla oblongata, Nachhirn oder Myelencephalon). Die Brücke und das Kleinhirn werden auch als Metencephalon (Hinterhirn) bezeichnet. Es bildet zusammen mit dem Myelencephalon (verlängerten Mark) das Rautenhirn (Rhombencephalon).
Bestandteile des Hirnstamms
- Mittelhirn (Mesencephalon): Der kleinste Hirnabschnitt.
- Brücke (Pons): Ein kräftiger weißer Wulst an der Hirnbasis über der Medulla oblongata. Durch einen Strang, den Kleinhirnstiel, ist er mit dem Kleinhirn verbunden.
- Verlängertes Mark (Medulla oblongata): Bildet den Übergang zum Rückenmark.
Funktionen des Hirnstamms
Der Hirnstamm bildet die Schnittstelle zwischen dem übrigen Gehirn und dem Rückenmark. Aus dem Körper aufsteigende und in den Körper absteigende Informationen leitet er überkreuz weiter, daher ist die rechte Gehirnhälfte für die linke Körperhälfte zuständig und umgekehrt.
Lesen Sie auch: Was macht die Pons?
Der Hirnstamm ist für die essenziellen Lebensfunktionen zuständig wie die Steuerung der Herzfrequenz, des Blutdrucks und der Atmung. Zudem ist er für wichtige Reflexe wie den Lidschluss-, Schluck- und Husten-Reflex verantwortlich. Auch der Schlaf und die verschiedenen Schlaf- und Traumphasen werden hier kontrolliert.
Innerhalb der Brücke verläuft die Pyramidenbahn - die Verbindung zwischen dem motorischen Kortex und dem Rückenmark, die für willkürlich-motorische Signale (also willkürliche Bewegungen) wichtig ist. Über den Pons werden diese Signale, die von der Großhirnrinde kommen, ins Kleinhirn weitergeleitet.
Der Hirnstamm ist durchzogen von der Formatio reticularis - einer netzartigen Struktur aus Nervenzellen und ihren Fortsätzen. Sie ist an verschiedenen vegetativen Funktionen des Organismus beteiligt, etwa an der Steuerung der Aufmerksamkeit und des Wachheitszustandes. Auch Kreislauf, Atmung und Erbrechen werden hier kontrolliert.
Klinische Bedeutung von Schädigungen des Hirnstamms
Schädigungen des Hirnstamms führen zu sogenannten Hirnstamm-Syndromen. Diese sind in den meisten Fällen durch den Ausfall von Hirnnerven gekennzeichnet (durch Schädigung der Hirnnervenkerne). Je nach Höhe der Läsion - in Mittelhirn, Pons oder verlängertem Mark - fallen die Funktionen verschiedener Nerven aus. Bei unvollständigen Hirnstamm-Läsionen können die Symptome auf der gleichen oder auf der gegenüber liegenden Körperseite auftreten (wegen der gekreuzten Bahnen).
Wenn Nervenbahnen, die innerhalb des Hirnstamms zu weiter abwärts gelegenen Hirnnervenkernen führen, beidseitig geschädigt sind, entsteht eine Pseudobulbärparalyse. Die wichtigsten Symptome sind Sprech- und Schluckstörungen, beeinträchtigte Zungenbeweglichkeit und Heiserkeit.
Bei einer alleinigen Schädigung des Großhirns werden die Lebensfunktionen nur noch durch den Hirnstamm aufrechterhalten. Beim sogenannten Wachkoma sind die Betroffenen zwar wach, erlangen aber kein Bewusstsein und können keinen Kontakt mit ihrer Umgebung aufnehmen.
Ein Hirnstamm-Infarkt kann jene Areale betreffen, die für das Bewusstsein oder die Atmung von Bedeutung sind. In einem solchen Fall ist die Läsion lebensbedrohend.