Die zwölf Hirnnerven: Ursprünge, Schädelöffnungen und Aufgaben

Namen, Nummern und Signalrichtungen

Die römischen Zahlen I bis XII ordnen die Hirnnerven nach ihrer Lage an der Gehirnbasis von vorne nach hinten. Afferente Fasern führen Information zum Zentralnervensystem, efferente Fasern zu peripheren Zielstrukturen. Zur Sensorik gehören spezielle Sinne wie Sehen und Hören, allgemeine Empfindungen wie Berührung sowie viszerale Rückmeldungen. Motorische Fasern können quergestreifte Muskulatur erreichen oder als präganglionäre parasympathische Ausgänge erst in einem peripheren Ganglion umgeschaltet werden. [20][54]

Bei III, IV, VI, XI und XII steht motorische Funktion im Vordergrund, während I, II und VIII spezielle Sinnesinformation führen. V, VII, IX undX besitzen gemischte Komponenten; bei VII, IX undX gehören auch parasympathische Ausgänge zum Aufbau. Eine solche Einteilung beschreibt die wesentlichen Faserarten, während ihre jeweiligen Zielgebiete verschieden sind. Beispielsweise sind Geschmack und Gesichtshautberührung zwei getrennte afferente Systeme, selbst wenn ihre Fasern streckenweise benachbarte Wege benutzen. [20][54]

Kerngebiet, Wurzel und Ganglion unterscheiden

Ein motorischer Hirnnervenkern enthält die zentralen Zellkörper jener Neurone, deren Axone den jeweiligen Nerv erreichen. Sensible Kerne erhalten die Axone eintreffender Neurone; deren Zellkörper liegen häufig in peripheren sensiblen Ganglien. In solchen Ganglien ist für die normale Weiterleitung meist keine zusätzliche Synapse erforderlich. Parasympathische Ganglien haben eine andere Aufgabe: Hier schaltet das präganglionäre auf ein postganglionäres Neuron um. Derselbe Ausdruck Ganglion bezeichnet also funktionell verschiedene Arten von Zellkörperansammlungen. [21][54]

Die sichtbare Austrittsstelle an der Hirnoberfläche und die Lage des zugehörigen Kerns können deutlich auseinanderliegen. Fazialisfasern bilden zum Beispiel einen inneren Bogen um den Abducenskern, bevor sie ventrolateral austreten. Beim Trochlearis kreuzen die Fasern und verlassen das Mittelhirn dorsal. Der spinale Anteil des Accessorius hat seinen zentralen Ursprung sogar im oberen Halsmark. Eine Leitungsbeschreibung verfolgt deshalb Kerngebiet, intrazentralen Verlauf, Oberflächenaustritt und periphere Strecke. [6][17][32]

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I: Riechnerv und zentrale Riechbahn

Der Nervus olfactorius besteht aus feinen Wurzelfäden, die von Riechrezeptorneuronen der Nasenschleimhaut ausgehen. Sie ziehen durch die Öffnungen der Lamina cribrosa zum Bulbus olfactorius. Dort beginnen zentrale Verschaltungen; der Tractus olfactorius führt weiter zu olfaktorischen Zielgebieten. Bulbus und Tractus sind Bestandteile des Zentralnervensystems. Für eine anatomische Darstellung lohnt es sich deshalb, die peripheren olfaktorischen Fäden ausdrücklich von den darüberliegenden zentralen Strukturen zu unterscheiden. [22][54]

II: Sehnerv, Chiasma und Sehbahn

Der Nervus opticus besteht aus Axonen retinaler Ganglienzellen. Er tritt durch den Canalis opticus und erreicht das Chiasma opticum, in dem die Fasern der nasalen Netzhauthälften kreuzen. Über den Tractus opticus werden damit Informationen des jeweils gegenüberliegenden Gesichtsfeldes weitergeführt. Wichtige Ziele liegen unter anderem im seitlichen Kniehöcker und in prätektalen beziehungsweise weiteren visuellen Netzwerken. Als zentrale Bahn besitzt der Sehnerv eine besondere Beziehung zu Hirnhäuten und zentraler Myelinisierung. [13][54][80]

III: Augenmuskeln und parasympathischer Pupillenweg

Der Nervus oculomotorius führt motorische Fasern zu den meisten äußeren Augenmuskeln und zum Lidheber. Dazu zählen medialer, oberer und unterer gerader sowie unterer schräger Augenmuskel. Sein Kernkomplex liegt im Mittelhirn; die Wurzeln treten ventral in der Fossa interpeduncularis aus. Über die Fissura orbitalis superior erreicht der Nerv die Augenhöhle. Präganglionäre parasympathische Fasern werden im Ganglion ciliare umgeschaltet und versorgen danach Pupillenverenger und Ziliarmuskel. [18][24]

IV und VI: zwei weitere Augenmuskelwege

Der Nervus trochlearis, IV, versorgt den oberen schrägen Augenmuskel. Seine Fasern kreuzen im Bereich des oberen Marksegels und treten unterhalb der unteren Hügel an der dorsalen Mittelhirnoberfläche hervor. Anschließend ziehen sie nach vorne und über die Fissura orbitalis superior in die Orbita. Die dorsale Wurzelanheftung und die Kreuzung erklären, weshalb eine Läsion des Kerns und eine weiter peripher gelegene Läsion unterschiedliche Seitenbeziehungen haben können. [6][25]

Der Nervus abducens, VI, zieht vom kaudalen Brückenbereich zum seitlichen geraden Augenmuskel. Seine Wurzeln erscheinen nahe der Mittellinie am Brückenunterrand. Er verläuft weiter im Bereich des Klivus und des Sinus cavernosus und erreicht die Orbita ebenfalls durch die obere Orbitafissur. Der Abducenskern besitzt zusätzlich Verbindungsneurone für horizontale Blickkoordination. Eine Läsion des peripheren Nervs betrifft daher einen engeren Funktionsumfang als eine Läsion des ganzen Kerngebiets oder benachbarter Blickschaltungen. [17][27]

V: Gesichtsensibilität und Kaumuskulatur

Der Nervus trigeminus führt umfangreiche sensible Information aus Gesicht, Augenoberfläche, Mund- und Nasenregion sowie weitere Eingänge. Seine kleinere motorische Wurzel versorgt unter anderem Kaumuskeln. Die drei Hauptäste sind Nervus ophthalmicus, V1, Nervus maxillaris, V2, und Nervus mandibularis, V3. Das Trigeminusganglion enthält die Zellkörper vieler sensibler Neurone. Der motorische Anteil wird dort nicht auf ein weiteres Motoneuron umgeschaltet und schließt sich V3 an. [26][54]

Die Schädelpassagen machen die Aufteilung räumlich greifbar: V1 durch die Fissura orbitalis superior, V2 durch das Foramen rotundum und V3 durch das Foramen ovale. Trigeminale Kerngebiete reichen über mehrere Hirnstammhöhen und den oberen Rückenmarksbereich; sie verarbeiten unterschiedliche somatosensible Qualitäten. Periphere Trigeminusäste können außerdem postganglionäre parasympathische Fasern anderer Hirnnerven zu ihren Zielorganen mitführen. Deren präganglionäre Ursprünge liegen in den entsprechenden parasympathischen Kerngebieten und gehören nicht zum motorischen Trigeminusausgang. [26][54][77][78]

VII: Mimik, Geschmack und Drüsen

Der Nervus facialis besitzt branchiomotorische, parasympathische und sensible Komponenten. Er versorgt vor allem die mimische Muskulatur; weitere motorische Ziele sind beispielsweise Stapedius und hinterer Digastricusbauch. Geschmack aus dem vorderen Zungenbereich läuft über die Chorda tympani zum sensiblen Ganglion geniculi und weiter zu zentralen Zielgebieten. Die Chorda zieht durch das Mittelohr und verbindet sich peripher mit dem Nervus lingualis aus V3. Ein sensibler Zellkörper im Ganglion bildet dabei keine obligatorische Geschmackssynapse. [21][28]

VII tritt mit VIII in den inneren Gehörgang, verläuft anschließend im Fazialiskanal und verlässt den Schädel mit seinem motorischen Hauptstamm durch das Foramen stylomastoideum. Parasympathische Ausgänge erreichen über unterschiedliche Ganglien Tränen-, Nasen- und Gaumendrüsen sowie Unterkiefer- und Unterzungenspeicheldrüse. Innerhalb der Ohrspeicheldrüse verzweigt sich der motorische Fazialisstamm für die Gesichtsmuskeln; die sekretorische parasympathische Innervation der Ohrspeicheldrüse gehört dagegen zum IX-System. [21][54]

VIII: Hören und Gleichgewicht

Der Nervus vestibulocochlearis führt zwei eng benachbarte spezielle sensorische Systeme. Der cochleäre Anteil übermittelt Information aus dem Hörorgan, der vestibuläre Anteil aus Bogengängen und Otolithenorganen. Die primär sensiblen Zellkörper liegen im Spiralganglion beziehungsweise Vestibularganglion. Über den inneren Gehörgang erreichen die Fasern den Kleinhirnbrückenwinkel und treten in ihre Hirnstammgebiete ein. Von dort folgen mehrgliedrige cochleäre beziehungsweise vestibuläre Verbindungen zu weiteren Zentren. [29][54]

Vestibuläre Information wirkt unter anderem auf Blickstabilisierung, Haltung und räumliche Orientierung. Hörinformation wird über mehrere Stationen mit beidseitigen Beziehungen weiterverarbeitet. Die Gemeinsamkeit im VIII erklärt die anatomische Nachbarschaft beider Systeme, während ihre Rezeptoren, zentralen Kerne und Aufgaben unterscheidbar bleiben. Bei einer Untersuchung werden daher Hörleistung und Gleichgewichts-/Blickfunktionen mit jeweils geeigneten Verfahren beurteilt. Das Leitungsbild hilft, ein peripheres Innenohrproblem von Veränderungen weiterer zentraler Verbindungen räumlich zu unterscheiden. [29][54]

IX: hintere Zunge, Rachen und Ohrspeicheldrüse

Der Nervus glossopharyngeus führt sensible und Geschmacksinformation aus hinteren Zungen- und Rachengebieten sowie viszerale Eingänge beispielsweise aus dem Karotissinusbereich. Sein spezifischer branchiomotorischer Zielmuskel ist der Musculus stylopharyngeus. Präganglionäre parasympathische Fasern erreichen über tympanische und kleinere Petrosusverbindungen das Ganglion oticum. Postganglionäre Fasern laufen anschließend mit einem V3-Ast zur Ohrspeicheldrüse. Der parasympathische Ausgang gehört zum Glossopharyngeussystem; der Trigeminusast führt die Fasern auf ihrem letzten Wegstück mit. [30][54]

Die Wurzeln des IX liegen hinter der Olive der Medulla, rostral von entsprechenden Vaguswurzelgruppen. Der Nerv verlässt den Schädel durch das Foramen jugulare. Sensible Zellkörper liegen in zugehörigen Ganglien, deren zentrale Fortsätze unterschiedliche Kerngebiete erreichen: Viszerale und Geschmacksinformation ist unter anderem mit dem Solitariuskomplex verbunden, somatische sensible Anteile mit trigeminalen Kerngebieten. Die gemischte Zusammensetzung erklärt, weshalb der IX gleichzeitig in Darstellungen von Geschmack, Schlucken, Drüsensekretion und Kreislaufrückmeldung auftaucht. [30][54]

X: Kehlkopf, Rachen und viszerale Verbindungen

Der Nervus vagus führt umfangreiche afferente Information aus inneren Organen und weitere sensible Eingänge. Dazu kommen branchiomotorische Ausgänge zu vielen Rachen- und Kehlkopfmuskeln sowie parasympathische Ausgänge für thorakale und abdominale Zielgebiete. Motorische und sensible Anteile sind funktionell eng aufeinander abgestimmt, etwa bei Stimme, Schlucken und Schutzreaktionen der Atemwege. Die Bezeichnung parasympathischer Nerv beschreibt daher nur einen Teil seines Faserbestands. [31][54]

Die medullären Wurzeln ziehen über das Foramen jugulare in den Hals. Im Brustraum unterscheiden sich die Wege der rückläufigen Kehlkopfnerven: rechts umschlingt die Schleife die Schlüsselbeinarterie, links den Aortenbogen. Weitere Verzweigungen bilden ausgedehnte Organverbindungen. Im Zentralnervensystem erreichen viszerale Afferenzen den Solitariuskomplex; motorische und parasympathische Ausgänge entstammen unterschiedlichen Kernpopulationen. Daraus entsteht ein Netzwerk aus Rückmeldung, örtlicher Koordination und Ausgängen, in das auch andere Hirn- und Rückenmarkssysteme eingebunden sind. [31][54]

XI und XII: Schultergürtel und Zunge

Der spinale Nervus accessorius, XI, entsteht aus motorischen Zellgruppen des oberen Halsmarks. Seine Wurzeln steigen durch das Foramen magnum in die Schädelhöhle auf und verlassen sie durch das Foramen jugulare. Er versorgt besonders Musculus sternocleidomastoideus und Musculus trapezius. Der historisch sogenannte kraniale Anteil wird funktionell eng zum Vagus gerechnet. Für eine klare Grunddarstellung ist daher der tatsächliche spinale Ursprung der Schulter-/Halsmuskelverbindung entscheidend. [32][54]

Der Nervus hypoglossus, XII, besitzt seinen motorischen Kern in der Medulla. Seine Wurzeln treten zwischen Pyramide und Olive aus und ziehen durch den Canalis nervi hypoglossi. Er versorgt den größten Teil der inneren und äußeren Zungenmuskulatur; der Musculus palatoglossus gehört zur vagalen Innervation. Sprachlautbildung, Kauen und Schlucken benötigen das Zusammenspiel dieser motorischen Zungensteuerung mit weiteren Hirnnerven und sensiblen Rückmeldungen. [33][54]

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Gemeinsame Öffnungen erklären Nachbarschaften

Mehrere Hirnnerven können dieselbe Schädelöffnung benutzen: III, IV, V1 und VI die obere Orbitafissur; VII und VIII den inneren Gehörgang; IX, X und XI das Foramen jugulare. In diesen Regionen können umschriebene Veränderungen deshalb mehrere Funktionen gleichzeitig beeinflussen. Nach der gemeinsamen Passage gehen die peripheren Wege wieder auseinander. Ein Befundmuster wird somit verständlicher, wenn neben dem Namen des Nervs auch die Lage möglicher gemeinsamer Engstellen betrachtet wird. [20][54][77]

Die neurologische Hirnnervenuntersuchung prüft je nach Frage Riechen, Sehfunktion und Gesichtsfeld, Pupillen und Augenbewegungen, Gesichtsensibilität und -motorik, Hören, Stimme, Schlucken, Schulter-/Kopfbewegung und Zungenmotorik. Zentrale Bahnen und lokale Kerne werden dabei von peripheren Nervenabschnitten unterschieden. Bildgebung und weitere spezialisierte Verfahren ergänzen die örtliche Zuordnung. Die Anatomie liefert dafür eine nachvollziehbare Reihenfolge: Rezeptor oder Motorkern, zentrale beziehungsweise periphere Verbindung, Schädelpassage und tatsächliches Zielgebiet. [17][20][54]

Faserarten und ihre Stationen

Wichtige Begriffe

Afferent

Zum Zentralnervensystem gerichteter Informationsweg. [20][54]

Efferent

Vom Zentralnervensystem zu einer Zielstruktur gerichteter Ausgang. [20][54]

Branchiomotorisch

Motorische Versorgung quergestreifter Muskulatur mit Bezug zur Schlundbogenentwicklung. [20][21]

Präganglionär

Abschnitt eines autonomen Ausgangs vor der Umschaltung im peripheren Ganglion. [21][54]

Im Gesundheitswissen weiterlesen

• Das Nervensystem: Wahrnehmen, Verarbeiten und Handeln
• Das Gehirn: Räume, Strukturen und verbundene Netzwerke
• Netzhaut und Sehbahn
• Innenohr: Hören und Gleichgewicht
• Vegetative Verschaltung: Ganglion, Botenstoff und Organantwort

Diese Zusammenhänge vertiefen

• Hirnstamm: Durchgang, Hirnnervenkerne und lebenswichtige Netzwerke