Basalganglienschleife

1. Das Striatum empfängt glutamaterge, erregende Signale aus dem Kortex
2. Über den hemmenden Neurotransmitter GABA wirkt es hemmend auf die Pars interna des Globus pallidus und die Pars reticulata der Substantia nigra
3. Dies führt zu einer verringerten Freisetzung von GABA durch diese Strukturen zum Thalamus (im aktivierten Zustand würden die Pars interna des Globus pallidus und die Pars reticulata der Substantia nigra den Thalamus durch eine GABA-Ausschüttung hemmen → Es kommt somit zu einer Hemmung der Hemmung)
4. Die resultierende Disinhibition aktiviert indirekt die erregenden thalamokortikalen Bahnen zum motorischen Kortex. Diese schütten Glutamat aus → Folglich wird die Motorik angeregt

 Merke

Direkter Weg → Disinhibition

1. Das Striatum wirkt über GABA hemmend auf die Pars externa des Globus pallidus 
2. Die Pars externa des Globus pallidus setzt hierdurch weniger GABA an den Nucleus subthalamicus frei (dieser wird somit indirekt aktiviert) 
3. Der Nucleus subthalamicus verwendet Glutamat als exzitatorischen Transmitter. Dieses gibt er an die Pars interna des Globus pallidus und die Pars reticulata der Substantia nigra ab, wodurch diese Strukturen aktiviert werden. 
4. Dadurch schütten die Pars reticulata der Substantia nigra und die Pars interna des Globus pallidus vermehrt GABA aus, wodurch der Thalamus gehemmt wird
5. Der Thalamus gibt folglich weniger Glutamat an den Kortex ab → Die Motorik wird gehemmt 

 Merke

Indirekter Weg → Inhibition

• D1-Rezeptoren: Dopamin bindet an D1-Rezeptoren, die auf den Neuronen des Striatums lokalisiert sind, welche zum direkten Weg gehören. Die Aktivierung der D1-Rezeptoren hat einen exzitatorischen (fördernden) Effekt auf diese Neurone, was die Aktivität des direkten Weges verstärkt. Dies führt zu einer erhöhten GABAergen Hemmung des Globus pallidus internus und der Substantia nigra pars reticulata, was eine verminderte Hemmung des Thalamus und damit eine Erhöhung der thalamischen Aktivierung des motorischen Kortex zur Folge hat. Daraus resultiert eine Förderung der Initiierung und Ausführung von Bewegungen 
• D2-Rezeptoren: Dopamin bindet auch an D2-Rezeptoren, die an Neuronen des Striatums lokalisiert sind und die den indirekten Weg beeinflussen. Die Aktivierung der D2-Rezeptoren hat einen inhibitorischen (hemmenden) Effekt auf diese Neurone, was die Aktivität des indirekten Weges vermindert. Die Hemmung dieser Neurone führt zu einer verminderten GABAergen Hemmung der Pars externa des Globus pallidus, was indirekt die Hemmung des Nucleus subthalamicus durch die Pars externa des Globus pallidus erhöht. Da der Nucleus subthalamicus nun stärker gehemmt wird und weniger exzitatorisch auf die Pars interna des Globus pallidus und die Pars reticularis der Substantia nigra wirkt, verringert sich die inhibitorische Aktivität auf den Thalamus. Somit wird die thalamische Förderung der Motorik verstärkt 

→ Die Pars compacta der Substantia nigra fördert also, vermittelt über Dopamin, den direkten Weg und damit die Motorik 

 Info

Klinischer Ausblick: Morbus Parkinson

Beim Morbus Parkinson handelt es sich um eine neurodegenerative Erkrankung, bei welcher es zu einem Untergang dopaminerger Neurone in der Substantia nigra kommt. Die Folge ist ein Dopaminmangel im Striatum, was zu einer verstärkten Aktivierung des indirekten Wegs führt. Die Motorik wird somit gehemmt. Typische Symptome sind Rigor (erhöhter Muskeltonus), Tremor (feinschlägiges Zittern) und Hypokinese/Akinese (Bewegungsarmut) sowie eine posturale Instabilität (Haltungsinstabilität).