Neurowissenschaftlich herausgefordert
Der Locus coeruleus, den ich von nun an als LC bezeichnen werde, um einen unvermeidlichen Rechtschreibfehler zu vermeiden, ist ein Kern in den Pons. Es befindet sich in der Nähe des Bodens des vierten Ventrikels.
Was ist der Locus coeruleus und was macht er?
Die ersten Beschreibungen der LC stammen aus den späten 1700er Jahren, als der französische Anatom Félix Vicq d’Azyr einen blau gefärbten Gewebebereich in den Pons detailliert beschrieb. In den frühen 1800er Jahren wurde der Begriff locus coeruleus, was auf Lateinisch „blauer Fleck“ bedeutet, verwendet, um sich auf diese pigmentierte Region zu beziehen. Erst in der zweiten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts erlaubten neue Techniken den Wissenschaftlern jedoch zu lernen, dass die blaue Färbung im Gehirn durch die Produktion eines Pigments verursacht wird, das durch chemische Reaktionen mit dem Neurotransmitter Noradrenalin (auch bekannt als Noradrenalin) gebildet wird.
Es ist jetzt bekannt, dass der LC der primäre Ort der Noradrenalinproduktion im Gehirn ist. Der Kern sendet Noradrenalin durch die Großhirnrinde sowie zu einer Vielzahl anderer Strukturen, einschließlich der Amygdala, Hippocampus, Kleinhirn, und Rückenmark. Tatsächlich sendet der LC Projektionen an praktisch alle Gehirnregionen mit Ausnahme der Basalganglien, denen noradrenerge (d. H. Noradrenalin / Noradrenalin-bezogene) Eingaben zu fehlen scheinen.
Aufgrund der Vielfalt seiner Projektionen und der Vielfalt der Wirkungen von Noradrenalin als Neurotransmitter ist der LC an einer langen Liste von Funktionen beteiligt. Es ist vielleicht am stärksten mit Erregung, Wachsamkeit und Aufmerksamkeit verbunden. Neuronen im LC sind während des ruhigen Wachzustands weniger aktiv und ihre Aktivität ist während des Schlafes noch stärker vermindert (in der Tat sind sie während der schnellen Augenbewegung oder des REM-Schlafes völlig ruhig), aber sie zeigen eine erhöhte Aktivität als Reaktion auf erregende Reize. Und optimale Noradrenalinspiegel in Bereichen des Gehirns, die an Aufmerksamkeit beteiligt sind, wie dem präfrontalen Kortex, haben sich als wichtig für die Erleichterung aufmerksamkeitsbezogener Aufgaben erwiesen.
Darüber hinaus wird angenommen, dass das LC und das Noradrenalin, das es produziert, integraler Bestandteil einer Reihe höherer kognitiver Funktionen sind, die von der Motivation bis zum Arbeitsgedächtnis reichen. Es scheint auch eine Rolle bei der Feinabstimmung sensorischer Signale zu spielen, um die Schärfe über mehrere Sinnesmodalitäten hinweg zu erhöhen. Es sollte jedoch beachtet werden, dass Noradrenalin weitreichende Wirkungen im gesamten Gehirn hat und jeder Versuch, seine Funktionen (oder im weiteren Sinne die des LC) kurz zusammenzufassen, eine zu starke Vereinfachung darstellt.
Altern ist mit einem signifikanten Verlust von Neuronen im LC verbunden, und eine Reihe von Störungen – einschließlich Alzheimer-Krankheit, Parkinson-Krankheit und chronischer traumatischer Enzephalopathie – sind mit Defiziten in der Anzahl der LC-Neuronen verbunden. Tatsächlich übersteigt bei der Alzheimer-Krankheit die Anzahl der verlorenen LC-Neuronen die Anzahl der im Nucleus basalis verlorenen Acetylcholin-Neuronen und bei der Parkinson-Krankheit die Anzahl der verlorenen LC-Neuronen die Anzahl der in der Substantia nigra verlorenen Dopaminneuronen. Dies ist bemerkenswert, da der neuronale Verlust im Nucleus basalis und in der Substantia nigra als Kennzeichen der Alzheimer-Krankheit bzw. der Parkinson-Krankheit angesehen wird. Obwohl die Auswirkungen des LC-Verlusts bei diesen Krankheiten nicht vollständig verstanden werden, wird angenommen, dass er erheblich zur Pathologie dieser Erkrankungen beiträgt.