ZENUWSTELSEL
KLEINE HERSENEN

Ü Terug naar trefwoordenlijst

Inleiding
Ligging van de hersenen
Taak
Indeling - Anatomie

- Bovenaanzicht
- Doorsnede door vermis
- Horizontale doorsnede
- Voorname inkomende en uitgaande banen
Indeling naar de functies
- Inkomende zenuwen
Indeling naar de kernen
- Uitgaande zenuwen
Schema van de aansluitingen
Type aansluitingen: klimvezels en mosvezels
Werking
Inwendig schema van de kleine hersenen
- Korrelcellen
- Purkinje cellen
- Stellate en Basket cellen

 

INLEIDING

De kleine hersenen zijn door middel van drie paar kleine hersenstelen verbonden met het mesencephalon, de medulla oblongata en de pons.
De buitenkant van het cerebellum wordt net als bij de grote hersenen aangeduid als de schors. Deze bestaat uit veel groeven. Ze omvatten ongeveer 1/10e van de hersenmassa en bevatten ongeveer de helft van alle neuronen.
Het cerebellum is bij lager gewervelde dieren uitsluitend een coördinatiecentrum voor houding en beweging. Bij de mens is hierin ook de eigenschap voor het verwerven van aangeleerde reflexen gelokaliseerd. Het krijgt alle informatie over de stand van het lichaam in de ruimte, de toestand van lichaamsdelen ten opzichte van elkaar en de contractietoestand van de spieren. Aanhoudende zenuwimpulsen onderhouden een bepaalde spiertonus waardoor de spieren steeds klaar zijn voor actie. Dit gebeurt ook tijdens diepe slaap. Wanneer aanpassing aan omstandigheden nodig is, zal het cerebellum met deze gegevens de motorische commando's die uitgaan van het cerebrum (grote hersenen) en de hersenstam organiseren. De kleine hersenen vormen een soort alarmsysteem dat bij activatie de hersenen in een toestand brengt van verhoogde waakzaamheid. Daarbij worden de meeste andere hersenenactiviteiten stilgelegd.
Het cerebellum is betrokken bij de voortbeweging en bij het bewaren van het evenwicht, maar is niet noodzakelijk voor het samentrekken van spieren of voor de waarneming van de stand van het lichaam. Zo kunnen spieren na een operatieve verwijdering van de kleine hersenen nog even krachtig aangespannen worden. De functie van het cerebellum is indirect. Het controleert of het doel van bepaalde bewegingen bereikt wordt en zorgt eventueel voor de aanpassing van bewegingen.
Door een beschadiging van de kleine hersenen worden bewegingen veel minder gecoördineerd, de persoon lijkt wel dronken. Hij stoot tegen dingen aan en is erg onhandig (ataxie). De kleine hersenen zijn ook betrokken bij impliciet leren, vormen van leren die buiten het bewustzijn om gaan, maar die wel merkbaar zijn in gedrag.
Niemand weet precies wat hij bij tennis moet doen om de arm goed te bewegen. Door oefenen krijgen we de beweging onder controle. Ook spelen de kleine hersenen een rol bij taal en bij taken die een beroep doen op het werkgeheugen, zoals het herhalen van telefoonnummers om ze niet te vergeten.

 

LIGGING VAN DE KLEINE HERSENEN (cerebellum)

De kleine hersenen liggen achter de hersenstam. Tussen de hersenstam en de kleine hersenen ligt de 4e hersenkamer waarlangs het hersenvocht van de hersenen afgevoerd wordt naar het ruggenmerg.
De kleine hersenen beslaan 10% van het totale volume van de hersenen en bevatten iets meer dan 50% van al de neuronen. Er zijn 200 miljoen inkomende axonen. Bedenk dat de optische zenuw alleen al uit 1 miljoen axonen bestaat. De kleine hersenen zijn door middel van 40 miljoen neuronen verbonden met de grote hersenen. Hierlangs stroomt een stortvloed van informatie vanuit: de motorcortex, de sensorische cortex, de cognitieve functies, de taalcentra en de gevoelscentra.
De kleine hersenen kunnen heel snel elke informatie verwerken die ze van andere delen van de hersenen krijgen.

 

TAAK

De kleine hersenen krijgen de bewegingsprogramma’s vanuit de andere delen van de hersenen waar deze opgeslagen liggen. Men kan veters strikken met dikke of met dunne veters, met korte en/of met lange, terwijl men voorover gebogen zit of terwijl men het hoofd draait. Het bewegingsprogramma ligt weliswaar vast maar de omstandigheden, waaronder het uitgevoerd wordt, veranderen telkens. Waar de kleine hersenen voor zorgen, is dat elk stukje beweging, niettegenstaande de niet geprogrammeerde en steeds veranderende hinderlijke omstandigheden, correct uitgevoerd wordt. Het bewegingsprogramma bevat een schema van de opeenvolgende bewegingen en een globale schets van wat er bereikt moet worden. De kleine hersenen ontvangen deze en daarna krijgen ze van de proprioceptoren informatie over de stand van de spieren en gewrichten plus informatie van de ogen en van het evenwichtsorgaan. Ze vergelijken die met wat er bereikt moet worden en zenden motorische signalen uit naar de spieren die de storende invloeden moeten neutraliseren, zodat de beweging precies zo verloopt, dat het gewenste resultaat bereikt wordt. Als een kind leert lopen, een speler leert voetballen… ontwikkelt hij zijn spieren, gewrichten… maar vooral zijn kleine hersenen. Die vaardigheid van de kleine hersenen wordt dus verworven en in stand gehouden door oefening. Sportmensen zoals voetballers en tennisspelers oefenen veel.
De kleine hersenen doen dat niet alleen voor de bewegingen van de ledematen, de houding, het evenwicht, maar ook voor de spraak… en zelfs voor psychische reacties op attenties, bedreigingen, enz.
Geoefende personen doen het hier dus ook beter.
De kleine hersenen regelen daarenboven de bloeddruk, de hartfrequentie, de uitzetting van de bloedvaten, de controle van de ademhaling en de lichaamstemperatuur.
Een eenvoudige test om te zien of er storing is of beschadiging van de kleine hersenen, is met de wijsvinger het puntje van zijn neus aanraken met de ogen dicht. Wordt het puntje van de neus gemist dan is er schade aan de kleine hersenen.

 

INDELING - ANATOMIE

De kleine hersenen bestaan uit een schors (cortex, die een paar millimeter dik is en transversaal heel sterk geplooid is) en de centrale kernen. De windingen in de schors noemen hier folia en de diepe groeven fissura: vergelijk met gyrus en sulcus in de grote hersenen. De fissura prima is transversaal en scheidt de lobus anterior (voorste kwab) van de lobus posterior (achterste kwab).
De fissura posterolateralis scheidt de lobus posterior van de lobus flocculonodularis, een nodule tussen twee flocculi die rond de 4e hersenkamer liggen. Onderaan de kleine hersenen liggen de tonsillae cerebelli (tonsils) die geen enkele functie hebben in de werking van de kleine hersenen.

Verder is de cortex van de kleine hersenen, zoals deze van de grote hersenen, verdeeld in een linker en een rechter helft, de hemisferen. Deze zijn gescheiden, niet door een groef, maar door een corticale verticale strook, de vermis genoemd.

BOVENAANZICHT

Men onderscheidt drie types verticale stroken: de vermis (1) ligt dus tussen twee mediale hemisferen (2) die tussen de laterale hemisferen (3) liggen. Op de sagittale doorsnede door de vermis ziet men dat ook zij bestaat uit 3 kwabben (lobes), verdeeld in 9 lobules in totaal. De nodule wordt gerekend bij de vermis, de flocculi bij de hemisferen.

DOORSNEDE DOOR VERMIS

  LOBUS    LOBULUS
   
  |    1 lingula
Voorste kwab |    2 centrale lobulus
  |    3 culmen

A  fissura prima (groef)

  |    4 declive
  |    5 folium
Achterste kwab |    6 tuber
  |    7 pyramis
  |    8 uvula

B  fissura posterolateralis (groef)

Floculonodulaire kwab |    9 nodulus

 

HORIZONTALE DOORSNEDE

Het diepere deel van de kleine hersenen bevat massa’s axonen.
Daarin liggen de centrale kernen:
-fastigial nucleus (fastigiale kern)
-emboliform nucleus en globose nucleus (globose-emboliform kern)
-dentate nucleus (dentate kern)

Alle uitgaande neuronen van de kleine hersenen vertrekken vanuit deze kernen.

De kleine hersenen liggen achter de hersenstam en zijn daarmee verbonden met 3 pedunculi:
-cerebellar pedunculus superior die de uitgaande neuronen bevat vertrekkende vanuit de centrale kernen, dentate kern, globose-emboliform kern en fastigiale kern.
-cerebellar pedunculus medius die de inkomende pontocerebellaire baan bevat, afkomstig van de sensorische en motorische delen van de grote hersenen.
-cerebellar pedunculus inferior die de ipsilaterale dorsale spinocerebellaire banen uit het ruggenmerg bevat en ook de neuronen uit de inferior olive kern.

Noot: De pedunculus superior bevat ook enkele inkomende neuronen namelijk deze van de (contralaterale) ventrale spinocerebellaire baan en de pedunculus inferior bevat ook de inkomende en uitgaande vestibulaire baan vertrekkende van de fastigiale kern.

VOORNAME INKOMENDE EN UITGAANDE BANEN

 

INDELING NAAR DE FUNCTIES

De cortex van de kleine hersenen is, naargelang de oorsprong van de inkomende neuronen, verdeeld in:
-vestibulocerebellum: floculonodulaire kwab, waar de neuronen van de vestibulaire kernen aankomen
-spinocerebellum: vermis en mediale hemisferen, waar de spinocerebellaire banen aankomen
-cerebrocerebellum: laterale hemisferen (cerebellar hemispheres) waar de neuronen van de pontine kern aankomen.
Verder ontvangt elk van deze 3 onderdelen neuronen uit de inferior olivary kern.

INKOMENDE ZENUWEN

 

INDELING NAAR DE KERNEN

Ieder van deze 3 delen is verbonden met één van de centrale kernen.
Het spinocerebellum is verbonden deels met de globose-emboliforme kern en deels met de fastigiale kern.
Alle uitgaande neuronen van de kleine hersenen vertrekken vanuit deze kernen.
De kleine hersenen staan in verbinding met alle motorische banen. Dat gebeurt via de reticulaire formatie, en via de vestibulaire kern voor wat betreft neuronen die uit de fastigiale kern vertrekken.
Voor de neuronen die uit de globose-emboliform kern en uit de dentate kern vertrekken gebeurt dat via de rode kern, de thalamus en de motorische cortex in de grote hersenen.
Het vestibulocerebellum, verbonden met de fastigiale kern, is betrokken bij de oogbewegingen en het evenwicht: deze zijn ipsilateraal aangesloten. De inkomende neuronen zijn vooral sensorische neuronen uit de laterale vestibulaire kern in de hersenstam, die langs de hersenzenuw VIII (vestibulocochlear nerve) de signalen ontvangt van het evenwichts-orgaan in het oor. De uitgaande neuronen zijn vooral motorische neuronen die langs de fastigiale kern in de kleine hersenen en verder langs de vestibulaire kern in de hersenstam gaan naar de vestibulo-spinale baan in het ruggenmerg.

De vermis van het spinocerebellum, verbonden met de fastigiale kern, controleert de belangrijkste ipsilaterale motoriek van de axiale spieren en de spieren van de schoudergordel en de heup.
De uitgaande neuronen gaan deels naar de reticulaire formatie en de reticulospinale baan en deels naar de motorische cortex en de corticospinale baan.
De inkomende neuronen komen van de proprioceptoren in proximale spieren en gewrichten. Deze synapsen alleen aan de ingang van het ruggenmerg, en klimmen daarna ipsilateraal langs de achterste en contralateraal langs de voorste spinocerebellaire banen tot bij de korrelcellen.

UITGAANDE ZENUWEN

De mediale hemisferen van het spinocerebellum, verbonden met de globose-emboliform kern, coördineren de bewegingen van de meer distale spiergroepen (romp). Langs de uitgaande neuronen worden de signalen verstuurd naar de motorische cortex voor de tonus in de spieren die nodig is voor de houding van het lichaam.

Het cerebrocerebellum (ook ponto- of corticocerebellum genoemd) verbonden met de dentate kern, coördineert de bewegingen van de distale spiergroepen van de extremiteiten (vingers) en ook de spraak. De meeste neuronen komen van de neocortex (schors van de grote hersenen), langs de pontine kernen in de pons: de pons is de brug tussen de grote en de kleine hersenen. De uitgaande neuronen gaan langs de dentate kern in de kleine hersenen naar de venterolaterale kern in thalamus en verder naar de motor en premotor cortex.

Schade aan het vestibulocerebellum geeft evenwichtsstoornissen en nystagmus (oogbol beving).
Schade aan het spinocerebellum geeft slappe spieren en dronkemansgang met breed gangspoor en stuurloosheid van de benen.
Schade aan het cerebrocerebellum geeft intentietremor (*), dysdiadochokinesie(**) bvb van de hand, gestoorde klokfunctie (***), spraakstoornissen…

(*) Intentietremor: tremor die onmiddellijk optreedt, bij het (willen) uitvoeren van een gerichte beweging.
(**) Dysdiadochokinesie: onvermogen om snel achtereen tegengestelde bewegingen uit te voeren.
(***) Klokfunctie: regelt onder andere de hormonen concentraties in het bloed, die fluctueren in functie van de dag/nacht cyclus.

 

SCHEMA VAN DE AANSLUITINGEN

 

TYPE AANSLUITINGEN: KLIMVEZELS EN MOSVEZELS

De cortex bestaat uit 3 lagen:
-buitenste laag met weinig cellichamen,
-middelste laag met grote cellichamen = Purkinje cellen,
-binnenste laag met zeer veel kleine cellichamen (= korrel- of granulecellen ) waarvan een klein deel iets groter is, de Golgi cellen.
Klimvezels (climbing fibers) zijn de neuronen die gaan van de oliva inferior kernen in het verlengde merg naar de dendrieten van de Purkinje cellen. De andere inkomende neuronen noemen we mosvezels (mossy fibers): deze synapsen op de korrelcellen.
In de Purkinje cellen ontstaan de impulsen die naar de centrale kernen gaan en daar de uitgaande signalen vormen.

 

WERKING

De sensorische signalen van de vestibulaire kernen in de hersenstam, de sensorische kernen aan de ingang van het ruggenmerg (mosvezels), de signalen van de pontine kern in de pons (mosvezels) en van de inferior olivary kern (klimvezels) gaan allen naar de centrale kernen van de kleine hersenen, die deze doorgeven aan de motorische neuronen naar de vestibulaire kernen, de reticulaire formatie en ook naar de rode kern en de thalamus en vandaar naar de neocortex.
Deze sensorische signalen gaan ter zelfde tijde ook naar de granule cellen in de cortex van de kleine hersenen, waar ze versterkt of verzwakt worden en naar de Purkinje cellen gestuurd worden, die met een sterker of zwakker signaal de uitgaande signalen van de centrale kernen bijsturen.

Iedere synaps in de kleine hersenen verwerft telkens een groter aantal dendrieten en terminals, naargelang de synaps veelvuldiger aangesproken wordt. Dat is de basis van het leerproces in de kleine hersenen.

 

INWENDIG SCHEMA VAN DE KLEINE HERSENEN

Versterkende synaps (+)
Verzwakkende synaps (-)

MF: Mossy fibers (Mosvezels)
CF: Climbing fibers (Klimvezels)
PF: Parallel fibers (Parallelvezels)

BC: Basket cells (Korfcellen)
SC: Stellate cells
PC: Purkinje cells
GgC: Golgi cells
GC: Granule cells (Korrelcellen)

DCN: Deep Central Nuclei
IO: Inferior Olivary Nucleus

 

  |    Vestibulaire kern in de hersenstam
Precerebellar Nuclei: |    Pontine kern in de pons
  |    Sensory kernen aan de ingang van het ruggenmerg

 

  |    Vestibulaire kernen
  |    Rode kern
Premotor Areas: |    Reticulaire formatie
  |    Thalamus
  |    Cerebrum (grote hersenen)

KORRELCELLEN

De mosvezels hebben stimulerende synapsen in de centrale kernen en ook bij de korrelcellen in de cortex. In de kleine hersenen zijn er zowat 10 miljard korrelcellen. Deze hebben zeer kleine cellichamen die liggen in de binnenste laag van de cortex. De lange axonen van deze korrelcellen liggen in de buitenste laag, evenwijdig aan de wand. Dwars daarop staan de dendrieten van de Purkinje cellen als de gespreide vingers van een hand. Samen vormen ze honderd duizend synapsen per Purkinje cel. De Golgi cellen, iets groter dan de korrelcellen hebben dendrieten in de buitenste laag en terminals op de korrelcellen, waarmee ze een remmende synaps vormen.

PURKINJE CELLEN

De dendrieten van Purkinje cellen zien eruit als grote vlakke bomen, die op elkaar liggen in de buitenste laag. De axonen van de korrelcellen lopen daar dwars doorheen. De honderd-duizend synapsen zijn stimulerend. De terminals van de Purkinje cellen liggen in de centrale kernen waar ze remmende synapsen hebben. Iedere Purkinje cel is verbonden met de inferior olivary kern door middel van één neuron, klimvezel genoemd. Daarlangs komt een sterk stimulerend signaal.

STELLATE EN KORFCELLEN

Deze liggen in de buitenste laag. Ze hebben dendrieten in de buitenste laag en hun terminals gaan in de Purkinje cellaag en winden zich rond de Purkinje cellen waarmee ze remmende synapsen vormen.
Door de combinatie en interpretatie van de stimulerende en remmende signalen oefenen de kleine hersenen hun regelende functie uit.