Motorische Funktion des Kleinhirns

Die Kleinhirnrinde lässt sich in 3 Schichten gliedern. In jeder Schicht sind charakteristische Zellen enthalten: 

• Äußere Molekularschicht (Stratum moleculare)
  • Korbzellen (GABAerg, inhibitorisch)
  • Sternzellen (GABAerg, inhibitorisch)
• Mittlere Purkinje-Zellschicht (Stratum purkinjense)
  • Purkinjezellen (GABAerg, inhibitorisch)
• Innere Körnerschicht (Stratum granulosum)
  • Körnerzellen (Glutamaterg, erregend)
  • Golgizellen (GABAerg, inhibitorisch) 

Die zentrale Zellart sind die Purkinje-Zellen, welche in der mittleren Purkinje-Zellschicht liegen. Ihre baumartigen Dendriten verzweigen sich zur äußeren Molekularschicht. Die Axone der Purkinje-Zellen stellen die einzigen Efferenzen der Kleinhirnrinde dar und ziehen zu den Kleinhirnkernen und wirken hemmend auf diese über GABA. 

Purkinje-Zellen werden über Glutamat von den Körnerzellen aktiviert, wodurch Körnerzellen die einzigen exzitatorischen Zellen der Kleinhirnrinde sind. Auch andere Zellen der Kleinhirnrinde (Korb-, Stern- und Golgizellen) werden über Parallelfasern der Körnerzellen aktiviert. 

Neben den Fortsätzen der Kleinhirnzellen finden sich in der Kleinhirnrinde zwei verschiedene Fasertypen, die beide erregend sind: 

• Moosfasern
  • Stammen von Neuronen im Rückenmark und Kernen des Hirnstamms ab
  • Über Glutamat erregen sie die Körnerzellen und damit indirekt die Purkinjezellen
  • Aktivieren auch inhibitorische Interneurone wie Korb- und Golgizellen, die wiederum über GABA hemmend auf die Purkinje-Zellen wirken
  • Zusätzlich senden sie Kollaterale zu den Kleinhirnkernen
• Kletterfasern
  • Sie stammen vom unteren Olivenkernkomplex (Olive = paarige Vorwölbung der Medulla oblongata) und klettern an den Dendritenbäumen der Purkinje-Zellen hinauf
  • Erregen über Aspartat oder Glutamat direkt die Purkinje-Zellen
  • Sie aktivieren auch inhibitorische Interneurone wie Korb- und Golgizellen, welche wiederum über GABA hemmend auf die Purkinje-Zellen wirken
  • Zusätzlich senden sie Kollaterale zu den Kleinhirnkernen 

 Merke

Die Summe aller inhibitorischen und exzitatorischen Impulse beeinflusst die Efferenz der Purkinjezellen, die sich in der Kleinhirnrinde befinden. Die Impulse regulieren somit die GABAerge Inhibition der Kleinhirnkerne durch die Axone der Purkinjezellen.

 Info

Klinischer Ausblick: Kleinhirnschädigung

Bei Erkrankungen des Kleinhirns können Störungen der Koordination und Feinabstimmung von Bewegungen sowie des Gleichgewichts die Folge sein. Die Symptomatik ist jedoch je nach Ort der Schädigung unterschiedlich:

Schädigung des Vestibulo- und Spinocerebellums:

• Ataxie: Störungen der Bewegungskoordination (z.B. Gangunsicherheit, schwankender, breitbeiniger Gang)
• Nystagmus: unwillkürliche, rhythmische Augenbewegungen („Augenzittern“)
• Muskelhypotonie: reduzierter Muskeltonus

Schädigung des Pontocerebellums:

• Dysdiadochokinese: die Ausführung rascher antagonistischer Bewegung
  (z.B. Pro- und Supination mit jeweils einer Hand gleichzeitig) ist eingeschränkt möglich
• Intentionstremor: Zittern (Tremor) der Gliedmaßen bei zielgerichteter Bewegung. Er ist durch den Finger-Nase-Versuch (siehe Bild unten) nachzuweisen

Finger-Nase-Versuch:

Der Finger-Nase-Versuch ist ein einfacher neurologischer Test zur Überprüfung der Koordination und von Zielbewegungen der oberen Extremitäten. Dabei wird der/die Patient:in aufgefordert, abwechselnd mit dem rechten und linken Zeigefinger in einer ausholenden Bewegung die eigene Nase zu berühren. Dies geschieht zunächst bei geöffneten Augen und dann mit geschlossenen Augen. Der Test hilft, mögliche Störungen im Kleinhirn oder Nervensystem zu erkennen. Schwierigkeiten bei der Ausführung, wie Zittern oder Unsicherheit, können auf neurologische Probleme hinweisen.