Formatio reticularis

Mediane Zone

Die Afferenzen stammen maßgeblich aus anderen Kernen der Formatio reticularis, vor allem von katecholaminergen Neuronen der intermediären Zone sowie vom Kleinhirn, dem Hypothalamus, dem limbischen System und dem anterioren frontalen Kortex. Die Afferenzen aus diesen Arealen liefern Informationen über die motorische Situation (Kleinhirn), den endokrinen Status (Hypothalamus), die Stimmung und das Gedächtnis (limbisches System). Impulse aus dem anterioren frontalen Kortex stehen in Verbindung mit rationalem und planerischem Denken.

Auf diese Weise beeinflussen Informationen über die aktuelle Stimmung des Menschen eine bewusste (frontaler Kortex) und unbewusste (nicht-kortikale Areale) Neueinstellung der Gefühlslage. Zudem erfolgt durch das Serotonin-System auch eine Modulation der Schmerzwahrnehmung und der Schmerzverarbeitung. 

Die mediane Zone entsendet zahlreiche Efferenzen, in nahezu alle kortikalen und subkortikalen Strukturen. Ihre Kerne sind stark serotonerg und bilden das größte Kerngebiet mit serotonerger Projektion. 

Mediale Zone

Die mediale Zone erhält ihre Informationen aus dem prämotorischen Kortex, dem Rückenmark und aus sensorischen Hirnnervenkernen sowie den Colliculi superiores und dem Kleinhirn.

Die Efferenzen ziehen in verschiedenen Faserbündeln zum Tegmentum, zum Beispiel über die zentrale Haubenbahn (Tractus tegmentalis centralis). Ausgangspunkt ist vor allem die mesencephale Formatio reticularis, insbesondere der Ncl. tegmentalis pedunculopontinus.

Ziel dieser Projektionen sind Kerne des Thalamus und des Kortex. Diese Projektion stellt das Kernstück des aufsteigenden retikulären aktivierenden Systems (ARAS) dar.

Die Neurone des Ncl. tegmentalis pedunculopontinus sind vor allem cholinerg. Sie stellen neben dem Ncl. basalis Meynert einen weiteren cholinergen Kern dar. Die Ausschüttung von Acetylcholin in Projektionen auf den Kortex hat einen Wachheit erzeugenden, aktivierenden und konzentrationssteigernden Effekt. 

Die mediale Zone projiziert außerdem auf Augenmuskelkerne und okulomotorische Strukturen sowie ins Rückenmark zu Vorderhornzellen. Diese Efferenzen dienen wohl der Koordination von Blick- und Orientierungsbewegungen.

Ventrale Formatio reticularis

Die ventrale Formatio reticularis erhält Afferenzen vor allem aus dem limbischen System und dem Hypothalamus.

Efferenzen ziehen zum Vorder- und Hinterhorn des Rückenmarks (retikulo-spinale Verbindung). Diese Projektionen stellen somit eine Verknüpfung zwischen limbischen System, d.h. der emotionalen Verarbeitung des Gehirns und motorischen Funktionen sowie der Sensibilität dar. Dies trägt dazu bei, dass Emotionen Einfluss auf das Handeln des Menschen gewinnen.Es ist hinlänglich bekannt, dass Menschen unter starken emotionalen Einflüssen zu Handlungen fähig sind, die selbstzerstörerisch, selbstschädigend oder fremdschädigend sind, d.h. Handlungen, die mit dem rationalen Denken nicht vereinbar sind. Die retikulo-spinale Verbindung, welche den frontalen Kortex, der mit planerischem und rationalen Handeln verknüpft ist, vollständig umgeht, ermöglicht – neben anderen solcher Verbindungen – Handlungen, die im direkten Gegensatz zum Selbstschutz des Individuums steht.

Emotionen beeinflussen auch die Wahrnehmung von Schmerzreizen. Durch die Verknüpfung zwischen limbischem System und Hinterhorn ist ein direkter Einfluss von Emotionen auf die Tor-Kontrolle von eingehenden nozizeptiven Signalen am Hinterhorn des Rückenmarks gegeben. Dies trägt dazu bei zu erklären, wieso eine Person mit sehr guter Stimmung weniger schmerzempfindlich zu sein scheint, während große Traurigkeit zu einer erheblichen Verstärkung der Schmerzempfindung führt.

Schmerz ist ein Gefühl, das im Gehirn entsteht, an seiner Entstehung sind eine Vielzahl von Systemen beteiligt. Die retikulo-spinale Verknüpfung hingegen moduliert eingehende nozizeptive Impulse, weit bevor sie den Thalamus erreichen und damit noch bevor die Empfindung überhaupt entsteht.

Intermediäre Zone

Die intermediäre Zone erhält Afferenzen aus dem Kortex, vor allem aus dem limbischen System sowie dem Hypothalamus und dem Rückenmark.

Efferenzen gelangen zu Kernen des Hypothalamus, zum Thalamus sowie zur Amygdala, lokal gibt es Projektionen zu motorischen Hirnnervenkernen. Absteigende Efferenzen ziehen zum Rückenmark. Eine spezielle Projektion zieht zu Motoneuronen des N. phrenicus und der Interkostalnerven.

Diese vielfältigen Verbindungen schaffen eine Verknüpfung zwischen Kortexarealen und Kerngebieten, sodass die intermediäre Zone der Formatio reticularis eine Vermittlerrolle zwischen phylogenetisch älteren (Hirnstamm und Mittelhirn) und jüngeren (Kortex) Hirnarealen darstellt.

Laterale Zone

Die Afferenzen der lateralen Zone stammen maßgeblich aus dem sensomotorischen Kortex der Gesichtsregion, aus der Amygdala und dem Hypothalamus. Zudem kommen Zuflüsse aus Hirnnervenkernen, vor allem dem des N. trigeminus, vom Rückenmark und dem Kleinhirn.

Die ganz überwiegende Zahl der Efferenzen zieht zu den motorischen Hirnnervenkernen. Damit bildet die laterale Zone ein "prämotorisches Neuron" der Hirnnervenkerne, über den der motorische Kortex Einfluss auf die Gesichtsmuskulatur nehmen kann. Das ist mit ein Grund dafür, dass eine enge Verbindung zwischen Emotionen und Mimik besteht.