Prosencephalon: structuur, functie en ziekten

De prosencephalon maakt deel uit van de centrale zenuwstelsel en bestaat uit de grote hersenen (telencephalon) en diencephalon. In het stadium van de drie blaasjes van de vroege embryonale ontwikkeling vertegenwoordigt het prosencephalon een van de drie primaire hersenblaasjes.

Wat is het prosencephalon?

De prosencephalon (voorhersenen) omvat twee belangrijke anatomische subeenheden: de grote hersenen (telencephalon) en het diencephalon (diencephalon). Samen vertegenwoordigen ze een aanzienlijk deel van de hersenen massa​ Het gebruik van de term "prosencephalon" is vooral gebruikelijk in de context van embryonale ontwikkeling, wanneer het individu hersenen gebieden zijn nog niet gedifferentieerd. Aan het begin van de ontwikkeling was de voorloper van de hersenen bestaat uit de voorste neurale buis, die tegen de vierde week van de zwangerschap is verdeeld in prosencephalon, mesencephalon en rhombencephalon. Dit voorwaarde is in de geneeskunde ook bekend als het stadium met drie blaasjes, waarbij de drie genoemde structuren de primaire hersenblaasjes vertegenwoordigen. Het prosencephalon verdeelt zich vervolgens in telencephalon en diencephalon, terwijl het mesencephalon als zodanig blijft, maar later aanvullende structuren vormt zoals tectum en tegmentum. Het rhombencephalon differentieert zich verder in achterhersenen (metencephalon) en nahersenen (myelencephalon). Slechts zelden stelt de neurofysiologie de termen "prosencephalon" en "telencephalon" gelijk zonder het diencephalon op te nemen.

Anatomie en structuur

Het telencephalon en diencephalon vormen samen het prosencephalon. Het diencephalon maakt ook deel uit van de hersenstam en is samengesteld uit de thalamusepithalamus, hypothalamus, metathalamus en subthalamus. In zijn grove structuur bestaat het telencephalon uit vier gebieden of lobben, die de voorste frontale kwab, middelste pariëtale kwab, laterale temporale kwab en achterste occipitale kwab zijn. Daarnaast is de grijze en witte stof te onderscheiden: de laatste bestaat uit medullaire zenuwvezels, terwijl de grijze stof voornamelijk de cellichamen van de neuronen bevat. De hersenschors omvat tal van gebieden die hogere cognitieve functies dienen. Ingebed in het weefsel zijn afgebakende kerngebieden: de basale ganglia​ Het fylogenetisch jongste gebied van de hersenschors wordt belichaamd door de neocortex, dat bestaat uit zes lagen neuronen, die elk verschillende functies vervullen. Archicortex en paleocortex zijn ouder dan de neocortex vanuit een evolutionair perspectief. Als alternatief kan de hersenschors worden onderverdeeld in isocortex en allocortex, waarbij de isocortex overeenkomt met de neocortex​ Nog fijner is de onderverdeling van de hersenschors in zijn individuele windingen (gyri) en groeven (sulci). Dit sterk gedifferentieerde onderscheid is vooral nuttig in de context van gedetailleerde functionele studies.

Functie en taken

Het diencephalon speelt een belangrijke rol bij de verwerking van sensorische informatie omdat daarin functionele centra zijn gevestigd die overeenkomstige stimuli samenbrengen. Hoorzitting, geur, en visie berust op het diencephalon; het is ook belangrijk voor het opwekken van emoties. Bovendien omvat het diencephalon sensorische verwerkingscentra die zich toeleggen op zowel oppervlaktegevoeligheid als dieptegevoeligheid. De neocortex van het telencephalon bevat de motorische cortex, die verantwoordelijk is voor het beheersen van willekeurige bewegingen. Piramidale en sommige niet-piramidale cellen bevinden zich in verschillende lagen van de neocortex. Net als het diencephalon bevat de neocortex sensorische gebieden die verantwoordelijk zijn voor het verwerken van sensorische stimuli. Het associatiecentrum koppelt emoties en gedrag aan perceptie (bijvoorbeeld prikkels uit de omgeving), en de verwerking is hoogstwaarschijnlijk ervaringsgestuurd. Als onderdeel van limbisch systeem, de archicortex behandelt emoties, leren, geheugen processen, rijden, evenals sommige autonoom zenuwstelsel taken. De hippocampus, gelegen binnen de archicortex, neemt voornamelijk deel aan geheugen formatie, waarbij de fimbria hippocampi en dentate gyrus ook bij andere processen betrokken zijn. In de paleocortex verwerken de hersenen olfactorische stimuli, daarom verwijst de neurologie er soms naar als de reukhersenen. Cruciale verwerkingscentra van reukwaarneming zijn de bulbus olfactorius, de pedunculus olfactorius, de tractus olfactorii lateralis et medialis en het trigonum olfactorium.

Ziekten

Omdat het prosencephalon een groot deel van de hersenen uitmaakt, zijn er talloze mogelijkheden om stoornissen te manifesteren. Neurodegeneratieve ziekten zijn gebaseerd op het verlies van zenuwcellen en veroorzaken op deze manier functieverlies van het getroffen gebied. Een van deze ziekten is Alzheimer-dementie, die symptomatisch meestal begint met problemen op korte termijn geheugen​ De progressieve ziekte kan ook leiden voor agnosie, apraxie, spraak- en taalstoornissen, apathie en motorische stoornissen. De exacte oorzaken zijn nog onbekend. Multiple sclerose is ook een neurodegeneratieve ziekte. Het wordt gekenmerkt door meerdere brandpunten van ontsteking in de hersenen en leidt tot demyelinisatie (demarkering) van neuronen. Als gevolg hiervan missen de neuronen hun elektrische isolatie en lijdt de informatieverwerking eronder. Ischemisch beroerte behoort tot een andere categorie van neuronale ziekten: het is het gevolg van een stoornis in de bloedsomloop die leidt tot een onderaanbod van de hersenen. Afhankelijk van welke slagader wordt beïnvloed en in welke mate kunnen verschillende hersengebieden de gevolgen ondervinden. Typische symptomen van a beroerte omvatten, maar zijn niet beperkt tot, visuele stoornissen, verminderd coördinatie or evenwicht, oriëntatie / begrip / woordenschat / spraakproblemen, algemene verwarring, verwaarlozing, duizeligheid, misselijkheid, braken, Moeite met slikken, hoofdpijn, verlamming en gevoelloosheid. Bij een beroerte, omdat de hersenen geleidelijk worden beschadigd. Permanente laesies in verschillende mate komen echter vaak voor. Zelfs tijdens de embryonale ontwikkeling kan het prosencephalon worden beschadigd: bijvoorbeeld cocaïne gebruik tijdens zwangerschap wordt geassocieerd met misvormingen van het prosencephalon, die voornamelijk het mediane niveau van de voorhersenen​ Neurale buisdefecten in eerdere ontwikkelingsstadia kunnen resulteren in ernstige ontwikkelingsstoornissen, met een onvolledige ontwikkeling van de zenuwstelsel.