Frontallappen

Aufbau 

Der Frontallappen ist in der vorderen Schädelgrube zu finden. Er wird durch den Sulcus centralis (Rolandi) vom Scheitellappen (Lobus parietalis) abgetrennt und reicht bis zum Frontalpol des Gehirns.

In der lateralen Ansicht lassen sich der Gyrus frontalis superior, der Gyrus frontalis medius und der Gyrus frontalis inferior unterscheiden. Diese werden durch den Sulcus frontalis superior und den Sulcus frontalis inferior voneinander getrennt.

Der Gyrus frontalis inferior kann ebenfalls in drei durch Sulci getrennte Bereiche unterteilt werden:

• Pars orbitalis
• Pars triangularis
• Pars opercularis

Durch die drei Gyri lässt sich der Frontallappen in drei Regionen aufgliedern:

• Primärer Motorkortex (= primär motorische Rinde, Area 4 nach Brodmann): Diese Region entspricht dem Gyrus precentralis, der benachbart vom Sulcus centralis liegt und sich bis in die Fissura longitudinalis erstreckt.
• Prämotorischer Kortex (Area 6 nach Brodmann): befindet sich zwischen dem primären Motocortex und dem präfrontalen Cortex
• Präfrontaler Kortex (Area 9-12 nach Brodmann): Dieses Hauptareal befindet sich rostral des primären Motocortex und reicht bis zum Frontalpol.

Von basal liegt dem Frontallappen der Bulbus olfactorius mit dem Richtung dorsal ziehend Tractus olfactorius auf.

Verbindungen

Der primäre Motorkortex hat über das Pyramidenbahnsystem (Tractus corticospinalis) Verbindungen zum Vorderhorn des Rückenmarks und ist insbesondere für die Willkürmotorik zuständig. Dabei verlaufen die Fasern zunächst durch den Hirnstamm und bilden in der Medulla oblongata die Pyramide, die sogar von außen sichtbar ist. Direkt nach der Pyramide kreuzen 70-90% der Fasern zur Gegenseite und laufen als Tractus corticospinalis lateralis im Rückenmark bis zu ihrem Ziel-Motoneuron. Die restlichen Fasern laufen zunächst ungekreuzt als Tractus corticospinalis anterior und kreuzen erst auf Höhe des Rückenmarks zur Gegenseite.

Der prämotorische Kortex dient besonders der Planung von Bewegungsprogrammen, die später an den Motokortex weitergegeben werden. Seine Efferenzen folgen einer bestimmten Reihenfolge: Zunächst gelangen die Efferenzen als Tractus frontopontinus in den Pons. Von hier aus gehen Signale an die Kleinhirnrinde, welche wiederum über die Kleinhirnkerne Informationen an den Thalamus übermittelt. Zuletzt kommuniziert der Thalamus mit der primären motorischen Rinde.

Der präfrontale Kortex erhält aus fast allen anderen Großhirnrindenarealen Afferenzen. Außerdem aus dem Thalamus und der Formatio reticularis. Efferenzen gehen ebenfalls zu fast allen Kortexarealen und zusätzlich zum Thalamus.

Blutversorgung

Die Blutzufuhr des Frontallappens erfolgt über die Arteria cerebri anterior und Arteria cerebri media. Dabei liefert die Arteria cerebri media vor allem die Blutzufuhr für die lateralen Bereiche des Frontallappens. Die Blutversorgung der medialen Regionen wird durch die Arteria cerebri anterior sichergestellt.

Der venöse Abfluss des Blutes geschieht über oberflächliche Hirnvenen (Venae superficiales cerebri). Die oberflächlichen Venen leiten das Blut in die Sinus durae matris, wobei sie den Subarachnoidalraum passieren und die Arachnoidea und Dura mater durchstoßen müssen, um dieses Ziel zu erreichen. Hierbei erfolgt auch Blutabfluss über die Vena media superficialis cerebri, ebenfalls eine oberflächliche Hirnvene, welche das Blut zunächst über den Sinus sagittalis superior und im weiteren Verlauf in den Sinus transversus abgeleitet. Von hier gelangt das Blut über die Vena jugularis interna aus dem Schädel.

Histologie

Die motorischen und die nicht-motorischen Anteile des Frontallappens können vor allem histologisch unterschieden werden. Dabei wird unterteilt in:

• agranuläre Rinde 
• granuläre Rinde

Beide Bezeichnungen beziehen sich auf das Vorkommen von Körnerzellen. Bei Körnerzellen handelt es sich nicht um einen einzelnen Zelltyp, sondern um einen historisch bedingten Sammelbegriff. Dieser umfasst alle Zellen, die in der mikroskopischen Nissl-Färbung eine Körnung (Granulierung) aufweisen. 

Die agranuläre Rinde (agranulärer Kortex) ist arm an Körnerzellen. Stattdessen dominieren die Schichten III und V mit einer hohen Anzahl an Pyramidenzellen.

Pyramidenzellen sind von motorischer Qualität und in den Kortexarealen 4 und 6 nach Brodmann (Brodmann-Felder) bilden sie das Hauptursprungsgebiet der Pyramidenbahn.

Im Areal 4 findet sich ein überwiegend dort vorzufindender Zelltyp der Pyramidzellen: die Betz-Riesenpyramidenzellen. Dieser Zelltyp hat lange, kräftige Axone, die bis in das Sakralmark reichen.
Obwohl die Schichten II und IV hier nur sehr schwach ausgeprägt sind, besitzen sie dennoch Funktionalität, denn auch im motorischen Kortex enden afferente Fasern, die bei sensibler Reizung vor allem von Hautarealen aktiviert werden. Sie sind jedoch funktionell, vor allem quantitativ, relativ unbedeutend.

Die granuläre Rinde (granulärer Kortex) ist hingegen reich an Körnerzellen.

Die Schichten II und IV sind hier stark ausgeprägt, während die Schichten II und V nur sehr schmal sind. Der granuläre Kortex ist damit vor allem sensibel und wird aufgrund seiner Lage als prämotorisch bezeichnet.

Der Frontallappen stellt einen wichtigen Teil der Großhirnrinde dar. Erhalte einen tollen Überblick über die Hirnstrukturen mit unserem kostenlosen Arbeitsblatt!

Funktion

Die Funktionen des Frontallappens lassen sich prinzipiell in drei Kategorien einteilen: motorisch, sensibel und komplex.

Die motorischen Funktionen umfassen:

• Efferenzen der Pyramidenbahn 
• Sprachmotorik (Broca-Sprachzentrum, Areal 44 und 45)
• Augenmotorik (frontales Augenfeld
• Blasen- und Enddarmmotorik
• Gesichtsmotorik

Sensibilität umfasst:

• Afferenzen aus verschiedenen anderen Hirnbereichen, jedoch nicht direkt aus der Peripherie.
• Der ganz überwiegende Anteil der sensiblen Afferenzen wird in der Postzentralregion des Parietallappens verschaltet.

Zu den komplexen Funktionen zählen vor allem:

• Steuerung des Sozialverhaltens
• Rechnen und Schreiben sowie Sprachverständnis und -wiedergabe
• Planung langfristiger Handlungen und Handlungsabläufe
• höhere emotionale Funktionen
• ethisches und moralisches Verhalten
• Konzentrationsfähigkeit
• generelle intellektuelle Fähigkeiten
• Anstand, Taktgefühl, Schamempfinden
• Initiative und Zielstrebigkeit

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