Substantia nigra (“schwarze Substanz”)

Ihren Namen hat die Substantia nigra (“schwarze Substanz“) ihrer dunklen Färbung zu verdanken. Es handelt sich um einen Kernkomplex im Mittelhirn mit einem hohen Gehalt an Eisen und Melanin. Die schwarze Substanz ist ein bedeutendes motorisches Zentrum und spielt eine tragende Rolle bei der Initiation und der Steuerung von Bewegungen. Dopamin dient als wichtigster Neurotransmitter innerhalb der Substantia nigra. Mehr dazu in diesem Artikel.

Substantia nigra – Anatomie und Physiologie

Die Substantia nigra befindet sich hinter den Hirnschenkeln (Crurae cerebri). Man spricht auch von einer dorsalen Lage hinsichtlich der Hirnschenkel. Letztere sind Teil der Großhirnrinde und gehören weitgehend zur Pyramidenbahn, die unter anderem auch die schwarze Substanz umfasst. Informationen aus dem Motorkortex und dem Nucleus caudatus (Schweifkern) werden an die schwarze Substanz weitergeleitet (sogenannte Afferenzen), während diese Impulse an das Striatum (Streifenkörper) und den Thalamus abgibt (sogenannte Efferenzen).

Einteilung und wichtigster Botenstoff

Die Substantia nigra lässt sich in zwei Teile gliedern:

Obwohl mehrere Neurotransmitter in der Substantia nigra nachgewiesen werden können, gilt Dopamin als ihr wichtigster Botenstoff. Dopamin kommt vor allem in der Pars compacta vor, während die Pars reticulata einen hohen Gehalt an Gamma-Aminobuttersäure (GABA) aufweist.

Substantia nigra – Funktion und Aufgaben

Die Substantia nigra ist in das extrapyramidale motorische System eingegliedert, wo ihr eine Starterfunktion zukommt. Das heißt, dass sie hauptsächlich an der Anregung und Planung von Bewegungen beteiligt ist. Neben der schwarzen Substanz gehören weitere Basalganglien, der Motorkortex sowie mehrere andere Kerngebiete des Gehirns zum extrapyramidalen motorischen System. Die Gesamtheit dieser Strukturen ist für ihre Funktionsfähigkeit auf Dopamin angewiesen. Fällt dieser Neurotransmitter aus, kommt es zu einer Beeinträchtigung der Motorik des menschlichen Körpers.

Weitere Aufgaben

Darüber hinaus kommt der Substantia nigra auch beim Lernen sowie beim Suchtverhalten eine bedeutende Rolle zu. Dank der Ausschüttung von Dopamin wird das Lernen erleichtert. Bei angenehmen Empfindungen, wie sie beim Einnehmen eines Suchtmittels entstehen, werden dopaminerge Neuronen aktiviert. Diese nehmen am Belohnungskreislauf teil, der seinerseits bestimmte Verhaltensmuster fördert. Dopaminerge Neuronen sind zudem für den Schlafzyklus wichtig.

Substantia nigra – Klinik

Die wohl bekannteste Krankheit, die in direktem Zusammenhang mit der Substantia nigra steht, ist der Morbus Parkinson (Parkinson-Syndrom). Die Erkrankung wird durch einen Mangel an Dopamin hervorgerufen. Dieser Mangel entsteht dadurch, dass die dopaminergen Nervenzellen der schwarzen Substanz im Gehirn absterben. Der Dopaminmangel im Zuge des Parkinson-Syndroms führt zu Bewegungsstörungen, die sich in den für die Krankheit typischen Symptomen wie Muskelzittern (Tremor) und Muskelstarre (Rigor) bis hin zur Bewegungslosigkeit (Akinese) äußern.