Das Septum
Die Septumregion ist nicht groß, bietet aber eine Vielfalt chemischer Botenstoffe. Sie liegt an der Schnittstelle zwischen Hippocampus und Hypothalamus und ist vermutlich in emotionale, vegetative und Gedächtnisleistungen involviert.
Scientific support: Prof. Dr. Jochen F. Staiger
Published: 09.09.2011
Difficulty: serious
Die Septumregion umfasst drei Kerngebiete, die nicht zuletzt eine wichtige Schnittstelle zwischen Emotion, Gedächtnis und vegetativer Steuerung darstellen.
Septum ist nicht gleich Septum – oberhalb des „verum" gibt es das „pellucidum", die „durchscheinende Trennwand”. Dieses Septum liegt genau in der Mitte des Gehirns, zwischen den beiden Hemisphären. Wie ein dreieckiges Segel ist es senkrecht zwischen dem Balken und dem Fornix aufgespannt und begrenzt die beiden Seitenventrikel am Vorderhorn jeweils zur Mitte hin.
Das Septum pellucidum besteht aus zwei Membranen, den Laminae septi pellucidi. Dazwischen klafft hin und wieder eine schlitzförmige, nur wenige Millimeter große Höhle, das Cavum septi pellucidi, die vor allem auf Schnittbildern vom Gehirn gut zu erkennen ist. Dieser Schlitz bildet sich während der Entwicklung und ist anfangs mit dem Hohlraum zwischen den beiden Hemisphären verbunden, bis der Balken dort einwächst und das Cavum nach oben hin abschließt. Es ist bei allen Neugeborenen noch gut ausgeprägt, verschwindet aber meist im Laufe der Kindheit. Laut Fachliteratur haben noch ein bis zwanzig Prozent der Erwachsenen ein Cavum.
Septum
Septum/Area septalis/septum nuclei
Die Septumkerne liegen im Bereich des Paleocortex, an der vorderen Spitze des Gyrus cinguli. Entsprechend sind sie mit Arealen der Riechrinde verbunden. Sie stehen auch über die Fornix mit dem limbischen System in Verbindung und sind in emotionale Prozesse involviert.
Fornix
Fornix/-/fornix
Der Fornix ist eine Nervenbahn aus ca. 12 Mio. Fasern, die Hippocampus (eine der evolutionär ältesten Strukturen im Gehirn) und Subiculum mit dem Septum und den Mammillarkörpern verbindet.
Die Area septalis, die Septumregion – auch als Septum verum, als „wahres“ Septum bezeichnet – ist ein vergleichsweise kleiner Bereich des vorderen inneren Großhirns. Das lateinische Wort Septum steht im Körper häufig für eine Trennwand – beispielsweise in der Nase –, doch obwohl es sich bei diesem Septum um das eigentliche, wahre handelt (zumindest im Gehirn, siehe dazu den Kasten), trennt es nicht, sondern verbindet vielmehr: das Gedächtnis mit dem Geruch zum Beispiel.
Septum
Septum/Area septalis/septum nuclei
Die Septumkerne liegen im Bereich des Paleocortex, an der vorderen Spitze des Gyrus cinguli. Entsprechend sind sie mit Arealen der Riechrinde verbunden. Sie stehen auch über die Fornix mit dem limbischen System in Verbindung und sind in emotionale Prozesse involviert.
Nase
Nase/Nasus/nose
Das Riechorgan von Wirbeltieren. In der Nasenhöhle wird die Luft durch Flimmerhärchen gereinigt, im oberen Bereich liegt das Riechepithel, mit dem Gerüche aufgenommen werden.
Gedächtnis
Gedächtnis/-/memory
Gedächtnis ist ein Oberbegriff für alle Arten von Informationsspeicherung im Organismus. Dazu gehören neben dem reinen Behalten auch die Aufnahme der Information, deren Ordnung und der Abruf.
Lage und Vernetzung
Einige Autoren betrachten das Septum als Außenposten des Zwischenhirns. Dann allerdings wäre es ein recht weit vorgelagerter Außenposten, denn neben einem medialen – also nach innen gelegenen – und einem lateralen, zur Seite gelegenen Kerngebiet, besteht das Septum auch aus dem diagonalen Band von Broca – der Stria diagonalis. Und diese zieht sich bis zur vorderen Substantia perforata des Riechhirns. Nach oben hin begrenzt die Septumregion der vordere Bereich des Balkens, dessen Schnabel. Zur Seite hin liegt der Nucleus accumbens.
Eine der wichtigsten Verbindungen des Septums ist die zum Hippocampus. Sie läuft über den Fornix, zu Deutsch: das Gewölbe, das entlang des Balkens einen beeindruckenden Bogen schlägt und dabei unter anderem eben auch Septum und Hippocampus verbindet. Trotz dieses Umweges ist die Bindung doch sehr eng: Die Fasern des Cornu ammonis im Hippocampus enden über den Fornix entweder im kontralateralen, im gegenseitigen Hippocampus, oder im Septum. Dass diese zentrale Struktur der Gedächtnisbildung so enge Verbindungen zum Septum hat, sagt einiges über dessen Bedeutung.
Weitere Verbindungen hat das Septum zu den olfaktorischen Cortexarealen im direkten Umfeld und – ebenfalls über den Fornix – zu weiteren Strukturen des limbischen Systems. Auch dopaminerge Bahnen aus dem Mittelhirn enden im Septum. Nicht zuletzt aber hat die Septumregion ausgiebige wechselseitige Verbindungen mit dem Hypothalamus. Und so wird sie vor allem als Schaltstation zwischen diesem und dem Hippocampus betrachtet.
Septum
Septum/Area septalis/septum nuclei
Die Septumkerne liegen im Bereich des Paleocortex, an der vorderen Spitze des Gyrus cinguli. Entsprechend sind sie mit Arealen der Riechrinde verbunden. Sie stehen auch über die Fornix mit dem limbischen System in Verbindung und sind in emotionale Prozesse involviert.
Diencephalon
Zwischenhirn/Diencephalon/diencephalon
Zum Diencephalon (Zwischenhirn) gehören unter anderem der Thalamus und der Hypothalamus. Gemeinsam mit dem Großhirn bildet es das Vorderhirn. Im Diencephalon finden sich Zentren für Sensorik, Emotion und zur Steuerung lebenswichtiger Funktionen wie Hunger und Durst.
Olfaktorischer Cortex
Olfaktorischer Cortex/-/olfactory cortex
Der ofaktorische Cortex umfasst die Strukturen des Großhirns, die für die Verarbeitung von Geruchsinformationen zuständig sind. Der primäre olfaktorische Cortex ist der präpiriforme Cortex, ein entwicklungsgeschichtlich alter Teil des Cortex (Paleocortex) mit dreischichtiger Struktur.
Nucleus
Nucleus/Nucleus/nucleus
Nucleus, Plural Nuclei, bezeichnet zweierlei: Zum einen den Kern einer Zelle, den Zellkern. Zum zweiten eine Ansammlung von Zellkörpern im Gehirn.
Septum
Septum/Area septalis/septum nuclei
Die Septumkerne liegen im Bereich des Paleocortex, an der vorderen Spitze des Gyrus cinguli. Entsprechend sind sie mit Arealen der Riechrinde verbunden. Sie stehen auch über die Fornix mit dem limbischen System in Verbindung und sind in emotionale Prozesse involviert.
Hippocampus
Hippocampus/Hippocampus/hippocampual formatio
Der Hippocampus ist der größte Teil des Archicortex und ein Areal im Temporallappen. Er ist zudem ein wichtiger Teil des limbischen Systems. Funktional ist er an Gedächtnisprozessen, aber auch an räumlicher Orientierung beteiligt. Er umfasst das Subiculum, den Gyrus dentatus und das Ammonshorn mit seinen vier Feldern CA1-CA4.
Veränderungen in der Struktur des Hippocampus durch Stress werden mit Schmerzchronifizierung in Zusammenhang gebracht. Der Hippocampus spielt auch eine wichtige Rolle bei der Verstärkung von Schmerz durch Angst.
Cornu ammonis
Ammonshorn/Cornu ammonis/ammon´s horn
Hirnabschnitt im Großhirn, und zwar das vordere Ende des Hippocampus, auch als Rindenband bekannt. Das Cornu Ammonis wird in die Felder CA1 bis CA4 unterteilt. Den Namen verdankt es seiner Form: Es erinnert an das Horn eines Ammonschafes.
Fornix
Fornix/-/fornix
Der Fornix ist eine Nervenbahn aus ca. 12 Mio. Fasern, die Hippocampus (eine der evolutionär ältesten Strukturen im Gehirn) und Subiculum mit dem Septum und den Mammillarkörpern verbindet.
Mesencephalon
Mesencephalon/-/mecencephalon, midbrain
Das Mittelhirn ist der oberste Abschnitt des Hirnstammes. Seine Regionen liegen um das Aquädukt, einen mit Hirnflüssigkeit gefüllten Kanal. Prominente Strukturen sind das Tektum (Mittelhirndach) und das Tegmentum (Mittelhirnhaube).
Hypothalamus
Hypothalamus/-/hypothalamus
Der Hypothalamus gilt als das Zentrum des autonomen Nervensystems, er steuert also viele motivationale Zustände und kontrolliert vegetative Aspekte wie Hunger, Durst oder Sexualverhalten. Als endokrine Drüse (die – im Gegensatz zu einer exokrinen Drüse – ihre Hormone ohne Ausführungsgang direkt ins Blut abgibt) produziert er zahlreiche Hormone, die teilweise die Hypophyse hemmen oder anregen, ihrerseits Hormone ins Blut abzugeben. In dieser Funktion spielt er auch bei der Reaktion auf Schmerz eine wichtige Rolle und ist in die Schmerzmodulation involviert.
Funktionen
Bis zu 35 unterschiedliche chemische Botenstoffe wurden in den Nervenfasern und Neuronen des Septums gefunden. Eines davon ist Vasopressin, das an dieser Stelle eine wichtige Rolle bei der Fieberreaktion spielt. Daher wird das Septum zum antipyretischen Gebiet gezählt, hat also maßgeblichen Anteil an der Fiebersenkung. Und so setzen hier auch viele entsprechende Medikamente, die Antipyretika, an.
Neurone der medialen Septumkerne senden ihre Fasern in den Hippocampus, wo sie zwei andere Botenstoffe freigeben: die hemmende GABA und Acetylcholin. Diese letztgenannten cholinergen Eingänge braucht der Hippocampus zur Encodierung neuer Gedächtnisinhalte. Das zeigt sich vor allem bei Schädigungen des Septums: Diese sorgen für Gedächtnisausfälle.Eine etwas wildere Funktion zeigte sich bei Versuchen mit Selbststimulation. Diese ist eher von Ratten bekannt, denen bereits 1954 Elektroden in Teile des Belohnungssystems – getroffen wurde wohl der Nucleus accumbens – implantiert wurden. Und die daraufhin wie wahnsinnig den entsprechenden Schalter drückten. Offensichtlich war das Ergebnis der Stimulation ein sehr gutes Gefühl.
Beim Menschen werden solche Methoden selten angewandt und keinesfalls ohne ernsthafte medizinische Indikation. Robert Heath von der Tulane University School of Medicine hatte allerdings in den 1960er Jahren einen Patienten mit Narcolepsie – einer Krankheit, die ihn ganz plötzlich und ohne Vorwarnung in tiefen Schlaf fallen ließ. Heath implantierte diesem Patienten 14 Elektroden in unterschiedliche Bereiche des Gehirns. So hoffte er, die eine Struktur zu finden, bei deren Stimulation der Patient wach und aufmerksam bleiben würde. Eine Elektrode befand sich im Septum und es stellte sich heraus, dass der Patient diese Region sehr gern stimulierte. Der Effekt war nicht nur ein Gefühl von gesteigerter Wachheit, sondern ging tatsächlich mehr in Richtung eines Orgasmus. Der allerdings wurde nie erreicht und so war die dauerhafte Stimulation eher frustrierend.
Unter allen Funktionen des Septums – eine Region, die in den Lehrbüchern übrigens noch recht wenig Platz einnimmt – ist diese allerdings eher ein Exot. Hauptsächlich wird es als eine Schnittstelle zwischen Emotion, Gedächtnis und vegetativer Steuerung betrachtet.
Neuron
Neuron/-/neuron
Das Neuron ist eine Zelle des Körpers, die auf Signalübertragung spezialisiert ist. Sie wird charakterisiert durch den Empfang und die Weiterleitung elektrischer oder chemischer Signale.
Septum
Septum/Area septalis/septum nuclei
Die Septumkerne liegen im Bereich des Paleocortex, an der vorderen Spitze des Gyrus cinguli. Entsprechend sind sie mit Arealen der Riechrinde verbunden. Sie stehen auch über die Fornix mit dem limbischen System in Verbindung und sind in emotionale Prozesse involviert.
Septum
Septum/Area septalis/septum nuclei
Die Septumkerne liegen im Bereich des Paleocortex, an der vorderen Spitze des Gyrus cinguli. Entsprechend sind sie mit Arealen der Riechrinde verbunden. Sie stehen auch über die Fornix mit dem limbischen System in Verbindung und sind in emotionale Prozesse involviert.
Neuron
Neuron/-/neuron
Das Neuron ist eine Zelle des Körpers, die auf Signalübertragung spezialisiert ist. Sie wird charakterisiert durch den Empfang und die Weiterleitung elektrischer oder chemischer Signale.
Septum
Septum/Area septalis/septum nuclei
Die Septumkerne liegen im Bereich des Paleocortex, an der vorderen Spitze des Gyrus cinguli. Entsprechend sind sie mit Arealen der Riechrinde verbunden. Sie stehen auch über die Fornix mit dem limbischen System in Verbindung und sind in emotionale Prozesse involviert.
GABA
GABA/-/GABA
GABA ist eine Aminosäure und der wichtigste inhibitorische, also hemmende Neurotransmitter, der bei der Informationsübertragung zwischen Neuronen an deren Synapsen als Botenstoff dient.
Acetylcholin
Acetylcholin/-/acetylcholine
Acetylcholin ist einer der wichtigsten Neurotransmitter, also der Botenstoffe im Gehirn. Es ist unter anderem verantwortlich für die Muskelkontraktion, da es die Übertragung zwischen Nerv und Muskel an den sogenannten neuromuskulären Endplatten vermittelt. Es war der erste der chemischen Botenstoffe, der entdeckt wurde – 1921, am Herzen eines Frosches durch Otto Loewi.
cholinerg
cholinerg/-/cholinergic
Cholinerge Neurone setzen bei der Reizweiterleitung Acetylcholin (wichtiger Botenstoff im Gehirn) frei.
Hippocampus
Hippocampus/Hippocampus/hippocampual formatio
Der Hippocampus ist der größte Teil des Archicortex und ein Areal im Temporallappen. Er ist zudem ein wichtiger Teil des limbischen Systems. Funktional ist er an Gedächtnisprozessen, aber auch an räumlicher Orientierung beteiligt. Er umfasst das Subiculum, den Gyrus dentatus und das Ammonshorn mit seinen vier Feldern CA1-CA4.
Veränderungen in der Struktur des Hippocampus durch Stress werden mit Schmerzchronifizierung in Zusammenhang gebracht. Der Hippocampus spielt auch eine wichtige Rolle bei der Verstärkung von Schmerz durch Angst.
Mesolimbisches System
Mesolimbisches System/-/mesolimbic pathway
Ein System aus Neuronen, die Dopamin als Botenstoff verwenden und das entscheidend an der Entstehung positiver Gefühle beteiligt ist. Die Zellkörper liegen im unteren Tegmentums und ziehen unter anderem in die Amygdala, den Hippocampus und – besonders wichtig – den Nucleus accumbens, wo sie ihre Endköpfchen haben.
Nucleus
Nucleus/Nucleus/nucleus
Nucleus, Plural Nuclei, bezeichnet zweierlei: Zum einen den Kern einer Zelle, den Zellkern. Zum zweiten eine Ansammlung von Zellkörpern im Gehirn.
Nucleus accumbens
Nucleus accumbens/Nucleus accumbens/nucleus accumbens
Der Nucleus accumbens ist ein Kern in den Basalganglien, der dopaminerge (auf Dopamin reagierende) Eingänge vom ventralen Tegmentum bekommt. Er wird mit Belohnung und Aufmerksamkeit, aber auch mit Sucht assoziiert. In der Schmerzverarbeitung ist er an motivationalen Aspekten des Schmerzes (Belohnung, Schmerzabnahme) sowie an der Wirkung von Placebos beteiligt.
Gedächtnis
Gedächtnis/-/memory
Gedächtnis ist ein Oberbegriff für alle Arten von Informationsspeicherung im Organismus. Dazu gehören neben dem reinen Behalten auch die Aufnahme der Information, deren Ordnung und der Abruf.
