Brodmann gebied

De Brodmann-gebieden zijn een afdeling van de menselijke hersenschors op basis van de celarchitectuur. Gebieden met dezelfde cellulaire structuur vormen een Brodmann-gebied. De hersenen zijn verdeeld in 52 Brodmann-gebieden.

Wat is een Brodmann-gebied?

De hersenen van alle levende wezens verschijnen als een uniforme en vetrijke, dus witgekleurde massa. Hoewel sinds de oudheid wordt aangenomen dat dit orgaan de zetel is van waarneming en denken, kon tot in de 19e eeuw geen informatie worden verkregen over hoe deze vermogens in de hersenen konden worden gerealiseerd.

Alleen door speciale kleuringstechnieken ontwikkeld door Antonio Golgi, Ramon y Cajal en Franz Nissl kon de structuur van de hersencellen, neuronen genaamd, zichtbaar worden gemaakt. De Golgi-kleur toonde de grote verscheidenheid aan vormen van zenuwcellen en hun veelvoudige vertakkingen, dendrieten en axonen genaamd.

Naast de diversiteit van de individuele celtypen zijn er grote lokale verschillen in de opstelling van deze cellen, die voorkomen in clusters of lagen van verschillende diktes en dichtheden. Deze kwantitatieve verschillen kunnen goed worden aangetoond met de Nissl-kleuring, de methodologische basis van het werk van Korbinian Brodmann. Brodmann onderzocht de rangschikking, dichtheid en grootte van neuronen in de menselijke cortex en verdeelde deze in 52 gebieden op basis van lokale verschillen.

Anatomie en structuur

Als je van buitenaf naar het menselijk brein kijkt, zie je vooral de cortex (Latijn: schors) met zijn karakteristieke walnootvorm die de rest van de hersenen overgroeit. De cortex was de laatste die opdook in de evolutie van de hersenen en is het meest ontwikkeld bij mensen.

De hersenen hebben een patroon van sulci (lat. Loopgraven) en gyri (grote windingen) evenals de sulcus centralis (lat. Middelste geul) die de twee hersenhelften van elkaar scheidt. Op basis van deze kenmerken kan elke hersenhelft worden onderverdeeld in 4 hersenkwabben (lat. Lobi), de voorste (frontale), de bovenste (pariëtale), de achterste (occipitale) en de laterale (temporale) lobben. Deze classificatie is belangrijk voor de lokalisatie van neuronale hersenstructuren, maar niet voor het begrijpen van hun functie.

Om de anatomie van de hersenschors beter te koppelen aan zijn functie, kleurde Korbinian Brodmann alle cellichamen met de Nissl-kleurstof en onderzocht hij delen van de hersenen met de microscoop. De cortex heeft een gelaagdheid van cellen met 3 tot 5 lagen, waarvan de dikte en dichtheid kunnen variëren, evenals de grootte van het cellichaam. Met behulp van deze microanatomie kon Brodmann 52 gebieden identificeren, die hij met opeenvolgende nummers bestempelde. Brodmann publiceerde zijn resultaten in 1909 in de tekst “Comparative localisation theory of the cerebrale cortex”.

Brodmann slaagde in deze classificatie zonder een dieper begrip te ontwikkelen van de celtypen en hun verbinding in de afzonderlijke gebieden. Het ontwikkelen van dit begrip is de belangrijkste taak van de moderne neurowetenschappen.

Functie en taken

Door de celstructuur van verschillende hersengebieden te vergelijken, kunnen er geen conclusies worden getrokken over de functie en ten tijde van Brodmann was er weinig bekend over de exacte rol van verschillende hersengebieden bij de mens.

In de jaren na het werk van Brodmann begon uitgebreide kennis over de functie van de verschillende hersenregio's te worden verzameld. De effecten van hersenschade, zoals de overvloed van beide wereldoorlogen, waren de eerste uitgebreide bronnen van neuromedisch onderzoek. Na de Tweede Wereldoorlog diende de specifieke elektrische stimulatie van verschillende hersengebieden tijdens en na operaties om de functie van verschillende hersenregio's te verklaren, deze werden aangevuld met dierproeven. Tegenwoordig kunnen aan de meeste Brodmann-gebieden precieze functies worden toegewezen.

Over het algemeen kunnen bepaalde soorten functies worden toegewezen aan de vier reeds besproken hersenkwabben. De frontale cortex wordt geassocieerd met onze persoonlijkheid en ons denken, schade aan dit hersengebied leidt tot persoonlijkheidsveranderingen en mentale retardatie. De pariëtale pariëtale kwab omvat de motorische vaardigheden en sensorische functies van ons lichaam, terwijl de zogenaamde visuele cortex zich in de occipitale kwab aan de achterkant van het hoofd bevindt. Aan de zijkanten, in de temporale hersenkwab, bevinden zich de mogelijkheden om te horen en te spreken, evenals delen van het geheugen.

De motorische cortex die onze ledematen aanstuurt, komt overeen met Brodmann-gebied 7, ons vermogen om te zien, gebied 17 en gebieden 44 en 45 komen overeen met het gebied van Broca, waarvan de schade gepaard gaat met een verlies van linguïstische expressie.

Uw medicatie vindt u hier

Ziekten

De classificatie van de Brodmann-gebieden dient in de eerste plaats noch voor diagnose, noch voor enige therapeutische interventie. Door de overeenkomstige functies van de Brodmann-gebieden te identificeren, zijn ze echter een belangrijk diagnostisch hulpmiddel geworden dat informatie kan geven over de locatie en de omvang van hersenschade.

Aan de hand van de overeenkomst van functie en hersengebied kan bijvoorbeeld de locatie van het CVA worden bepaald op basis van de stoornis bij CVA-patiënten. Bij moderne beeldvormingsprocessen, die, zoals functionele magnetische resonantietomografie, de activiteit van de hersenen registreren, is kennis van de Brodmann-gebieden belangrijk omdat hierdoor de signalen aan hersenfuncties kunnen worden toegewezen.

Bij het plannen van chirurgische ingrepen aan de hersenen worden de Brodmann-gebieden en hun functies gebruikt om af te wegen hoe een operatie kan worden uitgevoerd zonder bijzonder belangrijke hersenfuncties aan te tasten. De combinatie van de modernste magnetische hersenstimulatietechnieken (transcraniële magnetische stimulatie) met beeldvormingsprocessen maakt het mogelijk om in te schatten welke gebieden van een Brodmann-gebied al vernietigd zijn en dus operatief verwijderd kunnen worden en welke niet.

De verdeling van de hersenen in Brodmann-gebieden wordt daarom veel gebruikt in moderne neurobiologische diagnostiek en onderzoek.