Was ist das Prosencephalon?
In der Anatomie des Gehirns ist das Prosencephalon, auch als Vorderhirn bekannt, eine große Anzahl von Strukturen, die aus dem Diencephalon und dem Telencephalon bestehen. Diencephalon-Strukturen umfassen den Thalamus, Hypothalamus und andere Kerne der grauen Substanz oder Neuronen in der Nähe des dritten Ventrikels, einem mit Flüssigkeit gefüllten Polsterungsbereich. Das Telencephalon bezieht sich auf die Großhirnrinde, den größten Bereich des Gehirns, zusammen mit den Projektionen und Stützzellen der weißen Substanz und den Basalganglien.
Während der Entwicklung bildet sich das Gehirn zunächst in drei Regionen, später in fünf. Diese Entwicklungsregionen bestehen aus dem Prosencephalon, dem Mesencephalon oder dem Mittelhirn und dem Rhombencephalon oder dem Hinterhirn. Auch während dieser Zeit verwaltet der Prosencephalon Schlüsselfunktionen wie emotionale Anzeige, Fütterung, Schlaf und Körpertemperatur. Erst später trennt sich diese Region bei höheren Säugetieren in zwei unterschiedliche Strukturen.
Bei Menschen und anderen höheren Säugetieren gibt es viele Funktionen, die vom Prosencephalon reguliert werden. Das Großhirn ist an der Verarbeitung der meisten Arten von sensorischen Informationen sowie an der Koordinierung und Ausführung motorischer Funktionen beteiligt. Ebenso wichtig für den Menschen spielt es eine Rolle in übergeordneten Prozessen wie Entscheidungsfindung, Gedächtnis, Sprache und Verstehen.
Mehrere andere kritische Prozesse werden im Zwischenhirn vermittelt. Neuronen im Thalamus empfangen eingehende sensorische Signale und leiten sie zu geeigneten Regionen in der Großhirnrinde. Der nahe gelegene Hypothalamus setzt Hormone frei, die das sexuelle Verhalten regulieren, und reguliert automatische Prozesse wie Hunger, Durst und circadiane Rhythmen, die den Schlaf beeinflussen. Hier befinden sich auch Drüsen wie die Hypophyse und die Zirbeldrüse, die das Wachstum und die Homöostasefunktionen unterstützen.
Die ordnungsgemäße Entwicklung des Prosencephalons setzt das Vorhandensein chemischer Signale voraus, die zu geeigneten Zeitpunkten freigesetzt werden. In einem kleinen Bereich, der als Neuraxis bezeichnet wird, beginnen sich zunächst Nerven- und Stammzellen zu entwickeln. Zellen an der Vorderseite der Neuraxis scheiden Proteine aus, die die Differenzierung zwischen Vorderzellen und jenen am hinteren Ende der Neuraxis stimulieren. Vordere Zellen entwickeln sich zum Prosencephalon, und hintere Zellen werden schließlich Teile des Mittelhirns und des Hinterhirns.
Nach dieser anfänglichen Aufteilung zwischen anterior und posterior kommt es zu einer weiteren Aktivierung von Signalproteinen. Zellen an der Trennlinie zwischen neuronalem und nicht-neuronalem Gewebe an der Vorderseite setzen Proteine frei, wie das Netzwerk von Proteinen, das als Wnt bezeichnet wird. Diese Signale induzieren das Wachstum und die Differenzierung von unterschiedlichem Prosencephalongewebe. Kurz danach bilden sich Telencephalon- und Diencephalongewebe, die aber immer noch eine einzige Struktur bilden. Andere Proteine helfen dieser Hirnregion, sich entlang der dorsalen bis ventralen Linien richtig zu entwickeln und sich in diskrete Strukturen zu differenzieren.