Zwischenhirn (Diencephalon): Aufbau und Funktion

Das Zwischenhirn, auch als Diencephalon bekannt, ist ein wichtiger Teil des menschlichen Gehirns, der eine Vielzahl von essenziellen Funktionen und Aufgaben erfüllt. Es bildet einen zentralen Knotenpunkt für die Steuerung verschiedener lebenswichtiger Prozesse und die Integration von sensorischen Informationen. Das Zwischenhirn ist nicht nur anatomisch von Bedeutung, sondern spielt auch eine entscheidende Rolle bei der Regulation von Hormonen, Emotionen, Schlaf-Wach-Rhythmen und mehr.

Dieser Artikel widmet sich der umfassenden Erklärung des Zwischenhirns, seiner Struktur, Funktionen und den möglichen Störungen, die damit verbunden sein können.

Zwischenhirn: Definition

Das Zwischenhirn, mit Fachbegriff “Diencephalon” bezeichnet, ist eine Struktur des Zentralen Nervensystems im Gehirn des Menschen. Es bildet eine Brücke zwischen dem Hirnstamm (Mesencephalon, Pons, Medulla oblongata) sowie dem Großhirn und erfüllt eine Vielzahl von wichtigen Funktionen, die für das reibungslose Funktionieren des Organismus unerlässlich sind. Das Zwischenhirn ist anatomisch in der Mitte des Gehirns positioniert und umfasst insgesamt fünf spezialisierte Bestandteile.

Zwischenhirn: Aufbau und Lage

Das Zwischenhirn umschließt den dritten (unpaaren) Ventrikel und besteht insgesamt aus mehreren Einzelstrukturen. Hierzu zählen Thalamus, Subthalamus, Metathalamus, Epithalamus sowie Hypothalamus. Insgesamt sind diese Gebiete fast vollständig von den Lappen des Großhirns bedeckt, weshalb man von außen lediglich den Hypothalamus erkennen kann. Wie genau sich die einzelnen Strukturen zusammensetzen, wird im Folgenden jeweils erläutert.

Thalamus

Der Thalamus (auch: “Thalamus dorsalis”) liegt zentral im Zwischenhirn und dient als Orientierungspunkt für die anderen Bestandteile, was an deren Namen erkennbar ist. Es handelt sich hierbei um eine paarige Ansammlung von Kerngebieten, welche von beiden Seiten durch den dritten Ventrikel begrenzt werden.

Hypothalamus

Im unteren Bereich des Diencephalons befindet sich der Hypothalamus. Er liegt am Boden des dritten Ventrikels und enthält wichtige Strukturen. Hierzu zählen die Corpora mamillaria, das Tuber cinereum sowie die Neurohypophyse inklusive Hypophysenstiel.

Epithalamus

Der Epithalamus liegt seinem Namen nach oberhalb des Thalamus im Zwischenhirn und ist dabei leicht nach hinten versetzt. Er besteht aus insgesamt vier Anteilen:

• Epiphyse (Zirbeldrüse)
• Habenulae (Zügel) mit Stria medullaris (verbinden Epiphyse mit Thalamus)
• Area pretectalis
• Hintere Kommissur

Subthalamus

Die Subthalamus-Region (Thalamus ventralis) befindet sich unter dem Thalamus. Die hier angesiedelten Kerngebiete, Nucleus subthalamicus und Globus pallidus, zählen zu den Basalganglien. Erwähnen muss man jedoch, dass der Globus pallidus lediglich entwicklungsgeschichtlich dem Zwischenhirn entstammt, sich dann allerdings verlagert und daher funktionell dem Großhirn zugeordnet wird.

Metathalamus

Schließlich stellt auch noch der Metathalamus einen wichtigen Bestandteil des Diencephalons dar. Er besteht hauptsächlich aus den beiden Kniehöckern (Corpus geniculatum mediale und laterale).

Zwischenhirn: Aufgaben und Funktion

Das Zwischenhirn erfüllt eine breite Palette von Funktionen, die für das reibungslose Funktionieren des Organismus von entscheidender Bedeutung sind. Diese Aufgaben sind vielfältig und reichen von der Verarbeitung sensorischer Informationen bis zur Steuerung von lebenserhaltenden Prozessen und emotionalen Reaktionen. In funktioneller Hinsicht ist es sinnvoll, die einzelnen Bereiche des Diencephalons nacheinander abzuarbeiten.

So gut wie alle Nervenfasern, die zum Gehirn laufen, werden zunächst im Thalamus nochmals umgeschaltet. Hierzu zählen beispielsweise diverse Sinnesempfindungen, darunter:

• Schmerz
• Temperatur
• Berührung
• Druck
• Vibration
• Geschmack
• Hören
• Sehen

Der Thalamus trägt maßgeblich dazu bei, dass der Mensch diese Reize bewusst erfassen kann.

Weitere lebenswichtige Funktionen des Zwischenhirns finden sich daneben im Hypothalamus. Dieser steuert unter anderem Kreislauf, Temperatur, Atmung, Schlaf-Wach-Rhythmus, Nahrungsaufnahme sowie das Reproduktionsverhalten. Auch am Hormon- und Elektrolythaushalt ist dieser Teil des Diencephalons beteiligt. Er stellt somit das oberste Regulationszentrum des vegetativen und endokrinen Systems dar. Die Hormonproduktion und -ausschüttung erfolgt dabei hauptsächlich über die Hypophyse.

Des Weiteren steuert der Epithalamus den zirkadianen Rhythmus, also die “innere Uhr” des Menschen. Außerdem werden in diesem Bereich des Zwischenhirns auch vegetative und visuelle Reflexe (zum Beispiel Pupillenreflex) verschaltet.

Reize aus der Hör- und Sehbahn hingegen werden im Metathalamus umgeschaltet. Der Subthalamus schließlich ist bei motorischen Prozessen des extrapyramidalen Systems involviert.

Insgesamt trägt das Zwischenhirn dazu bei, die verschiedenen Systeme im Körper zu koordinieren und auf äußere und innere Reize angemessen zu reagieren. Es spielt eine Schlüsselrolle bei der Aufrechterhaltung des inneren Gleichgewichts (Homöostase) und der Anpassung an sich verändernde Umweltbedingungen.

Zwischenhirn: Beschwerden und Erkrankungen

Beschwerden beziehungsweise Funktionseinschränkungen des Zwischenhirns können beispielsweise durch ZNS-Tumore oder durch Nebenwirkung bei deren Behandlung hervorgerufen werden. Die entsprechenden Symptome sind eng mit den Funktionen des Diencephalons verknüpft und können sich etwa wie folgt äußern:

• Halbseitenlähmung
• Gleichgewichtsstörungen
• Appetitregulationsstörungen
• Störungen des Schlaf-Wach-Rhythmus
• Hormonregulationsstörungen (zum Beispiel Wachstums- oder Geschlechtshormonmangel mit entsprechenden Folgen)
• Störungen des Wasserhaushalts (Diabetes insipidus‎)

Vor allem Störungen in der Hormonregulation sind oftmals auf Tumore im Bereich der Hypophyse zurückzuführen. Die wuchernde Zellmasse führt dort zu einer unkontrollierten Freisetzung von Botenstoffen.

Auch bei epileptischen Anfällen kann das Zwischenhirn beteiligt sein. Dies ist vor allem bei generalisierten Anfällen der Fall, wenn die neuronalen Entladungen im Thalamus geschehen.
Außerdem können sich Gliome (Tumore von Zellgewebe des Nervensystems) im Zwischenhirn manifestieren. Patienten/-innen mit solchen Erkrankungen leiden häufig unter einer starken psychischen Verlangsamung, allgemeinem Desinteresse, herabgesetzten Affekten und einem gesteigerten Schlafbedürfnis.

Eine letzte Störung bezieht sich spezifisch auf die motorische Komponente des Diencephalons. Beim sogenannten „Ballismus“ liegen Schäden im Nucleus subthalamicus vor. Durch die Störung innerhalb der Basalganglienschleife kommt es zu blitzartig auftretenden, schleudernden Bewegungen der Extremitäten.