Neuralkanal
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LoslegenSynonym: Canalis neuralis
Englisch: neural canal
Definition
Der Neuralkanal ist das Lumen des embryonalen Neuralrohrs. Er entsteht beim Verschluss der Neuralrinne während der Neurulation und ist die Anlage des Ventrikelsystems des Gehirns sowie des Canalis centralis des Rückenmarks.[1]
Embryologie
Entstehung
Der Neuralkanal geht aus dem Raum der Neuralrinne hervor. Ab etwa dem 22. Entwicklungstag verschmelzen die Neuralfalten in Höhe der späteren Zervikalregion und schließen diesen Raum ein. Der Verschluss schreitet von dort nach kranial und kaudal fort. Bis zum Abschluss der Neurulation steht der Neuralkanal über zwei Öffnungen mit der Amnionhöhle in Verbindung:
- Der Neuroporus anterior schließt sich um den 25. Entwicklungstag.
- Der Neuroporus posterior schließt sich gegen Ende der 4. Entwicklungswoche.[2]
Mit dem Verschluss der Neuroporen wird das im Neuralkanal eingeschlossene Fruchtwasser zum ersten embryonalen Liquor.[3]
Der kaudalste Abschnitt des Neuralkanals für die unteren Sakral- und Kokzygealsegmente entsteht ohne Faltung. Im Rahmen der sekundären Neurulation bildet ein solider Medullarstrang durch Kavitation ein Lumen. Dieses ist mit dem Neuralkanal aus der primären Neurulation durchgängig verbunden.[4]
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Zum InhaltEmbryonaler Liquor
Nach dem Verschluss ist der Neuralkanal ein geschlossener, flüssigkeitsgefüllter Hohlraum. Der embryonale Liquor ist für die normale Entwicklung des Gehirns erforderlich.[1] Er trägt zur Ausdehnung der Hirnbläschen bei und enthält Signalfaktoren, die Proliferation und Differenzierung der neuralen Vorläuferzellen in der Wand des Neuralkanals beeinflussen.[3] Im weiteren Verlauf übernimmt der Plexus choroideus den Großteil der Liquorproduktion.[5]
Anatomie
Aufbau
Der Neuralkanal wird vom Neuralepithel ausgekleidet. Dessen Zellen teilen sich an der zum Lumen gerichteten Oberfläche, während ihre Zellkerne zwischen apikaler und basaler Seite wandern (interkinetische Kernmigration).[2] Aus der innersten Zellschicht geht später das Ependym hervor, das die Ventrikel und den Canalis centralis auskleidet.
Im Querschnitt ist die Wand des Neuralkanals in vier Abschnitte gegliedert:
- Die Flügelplatte bildet die dorsolaterale Wand. Aus ihr gehen sensible Kerngebiete hervor.
- Die Grundplatte bildet die ventrolaterale Wand. Aus ihr gehen motorische Kerngebiete hervor.
- Die Deckplatte bildet das dünne Dach.
- Die Bodenplatte bildet den dünnen Boden.
Die Grenze zwischen Flügel- und Grundplatte ist an der Innenseite der Seitenwand als Sulcus limitans erkennbar. Im Bereich des Rhombencephalons wird die Deckplatte stark ausgedünnt und bildet das Dach des IV. Ventrikels.
Weitere Entwicklung
Mit der Gliederung des Neuralrohrs in Hirnbläschen und Rückenmark entstehen aus dem Neuralkanal die einzelnen Abschnitte des Ventrikelsystems:[1]
| Abschnitt des Neuralrohrs | Hohlraum beim Erwachsenen |
|---|---|
| Telencephalon | Seitenventrikel (über die Foramina interventricularia mit dem III. Ventrikel verbunden) |
| Diencephalon | III. Ventrikel |
| Mesencephalon | Aquaeductus cerebri |
| Metencephalon und Myelencephalon | IV. Ventrikel |
| Rückenmark | Canalis centralis |
Über die Apertura mediana und die Aperturae laterales öffnet sich der IV. Ventrikel zum Subarachnoidalraum. Der Canalis centralis des Rückenmarks ist beim Erwachsenen häufig abschnittsweise obliteriert.
Klinik
Störungen der Entstehung oder Weiterentwicklung des Neuralkanals führen zu verschiedenen Fehlbildungen:
- Neuralrohrdefekte: Bleibt der Neuralkanal zur Amnionhöhle hin offen, entstehen offene Neuralrohrdefekte wie Anenzephalie oder Spina bifida aperta. Dabei gelangt vermehrt Alpha-Fetoprotein ins Fruchtwasser und in das mütterliche Serum.
- Aquäduktstenose: Eine angeborene Verengung des Aquaeductus cerebri behindert den Liquorabfluss und führt zum Hydrocephalus occlusus.
- Hydromyelie und Syringomyelie: Erweiterungen des Canalis centralis bzw. flüssigkeitsgefüllte Höhlen im Rückenmark treten häufig in Verbindung mit einer Chiari-Malformation auf.
Quellen
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Lowery LA, Sive H. Totally tubular: the mystery behind function and origin of the brain ventricular system. Bioessays. 2009;31(4):446-458.
- ↑ 2,0 2,1 Nikolopoulou E, Galea GL, Rolo A, Greene ND, Copp AJ. Neural tube closure: cellular, molecular and biomechanical mechanisms. Development. 2017;144(4):552-566.
- ↑ 3,0 3,1 Chau KF, Springel MW, Broadbelt KG, Park H, Topal S, Lun MP et al. Progressive differentiation and instructive capacities of amniotic fluid and cerebrospinal fluid proteomes following neural tube closure. Dev Cell. 2015;35(6):789-802.
- ↑ Catala M. Overview of Secondary Neurulation. J Korean Neurosurg Soc. 2021;64(3):346-358.
- ↑ Lun MP, Monuki ES, Lehtinen MK. Development and functions of the choroid plexus-cerebrospinal fluid system. Nat Rev Neurosci. 2015;16(8):445-457.