Journal für Hirnforschung: Band 4, Heft 4 1958 [Reprint 2021 ed.] 9783112519943, 9783112519936

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JOURNAL FÜR HIRNFORSCHUNG Organ des Instituts für Hirnforschung und Allgemeine Biologie in Neustadt (Schwarzwald)

Herausgegeben von

Cécile und Oskar Vogt

B A N D 4 • H E F T 4 • 1958

A K A D E M I E - V E R L A G

B E R L I N

W8

Das Journal erscheint in zwangloser Folge in Helten von verschiedenem Umfang. 6 Hefte bilden einen B a n d . Ein Ein2elheft kostet 1 2 , - DM, ein B a n d 7 2 , — DM.

Inhalt des Heftes 4

Seite

SANIDES, F., Vorläufige Darstellung eines histologischen Phänomens an cytoarchitektonischen Feldergrenzen 273 T R E F F , M., und HEMPEL, K.-J., Die Zelldichte bei Schizophrenen und klinisch Gesunden 314

D as „Journal für Hirnforschung" wird —• wie bis 1942 das „Journal für Psychologie und Neurologie" — die Forschungsergebnisse des Institutes für Hirnforschung und allgemeine Biologie in Neustadt/Schwarzwald veröffentlichen. Im Mittelpunkt der Forschungen dieses Institutes steht die Hirnanatomie, und zwar jene Teile derselben, die die wichtigsten Erkenntnisquellen für die räumlichen Beziehungen zwischen materiellem Hirngeschehen und Bewußtseinserscheinungen darstellen. Vertiefung der architektonischen Gliederung des Gehirns, Aufdeckung des anatomischen Ausdrucks individueller Besonderheiten Gesunder, Kranker und „zurechnungsfähiger" Asozialer, Ausnutzung der pathologischen Anatomie für die Schaffung einer ätiologischen Klassifikation der sogenannten funktionellen NeuTosen und Psychosen, Klärung der aufbauenden und reparatorischen Funktionen des metamitotischen Arbeitskernes der Nervenzellen: das sind gegenwärtig die Hauptforschungsgebiete des Institutes. Bestellungen an eine Buchhandlung erbeten Wenn Sie unsere Literatur nicht in ihrer Buchhandlung erhalten können oder Schwierigkeiten bei der Beschaffung haben, dann wenden Sie sich bitte an eine der nachstehenden Auslieferungsstellen oder direkt an den Verlag. Auslieferung für die Deutsche D e m o k r a t i s c h e Republik: LKG Leipziger Kommissions- und Großbuchhandel Leipzig Cl, Leninstraße 16 Auslieferung für d i e Bundesrepublik: K u n s t u n d W i s s e n , E r i c h B i e b e r , Stuttgarts, Wilhelmstr. 4—6 Auslieferung für das g e s a m t e Ausland: Deutscher Buch-Export und -Import, GmbH, Leipzig C 1, Postschließfach 276

Akademie-Verlag, Berlin W 8, Mohrenstraße 39, Ruf 200386 Sammelnummer Telegramm-Adresse : Akademieverlag Berlin Herausgeber und verantwortlich für den Inhalt: Dr. Cécile und Prof. Oskar Vogt, Institut für Hirnforschung und allgemeine Biologie, Neustadt/Schwarzwald. Verlag: Akademie-Verlag GmbH., Berlin W 8, Mohrenstraße 39 (Fernruf: 2003 86); Postscheckkonto: Berlin 35021. Bestell- und Verlagsnummer diesesHeftes: 1018/4/4. Das,,Journal für Hirnforschung" erscheint in zwanglosen Heften von verschiedenem Umfang. 6 Hefte bilden einen Band. Preis je Einzelheft 12,— DM. Ein Band 72,— DU. Satz und Druck: VEB Druckhaus „Maxim Gorki", Altenburg. Veröffentlicht unter der Lizenznummer ZLN 5029 des Ministeriums für Kultur, Hauptverwaltung Verlagswesen. Printed in German?.

JOURNAL

FÜR

HI

RNFORSCHUNG

BAND 4 • H E F T 4

1958

Vorläufige Darstellung eines histologischen Phänomens an cytoarchitektonischen Feldergrenzen Von

Friedrich

Sanides

mit 23 Abbildungen im Text

In einer Zeit, da die Felderung des menschlichen Isocortex über die primären Gebiete hinaus immer wieder Angriffen ausgesetzt ist, kann die Auffindung eines histologischen Phänomens, das an einem großen Teil der cytoarchitektonischen Feldergrenzen regelmäßig zu beobachten ist, schon aus diesem Belang besonderes Interesse beanspruchen. Ein solches Phänomen wurde bei der cytoarchitektonischen Felderung der Praefrontalrinde eines menschlichen Normalgehirns der Sammlung des Institutes gefunden und dann an weiteren Feldergrenzen der Präparate anderer Gehirne u n d auch auf Abbildungen von Feldergrenzen anderer Autoren nachgewiesen. Diese Sicherung an verschiedenem Hirnmaterial läßt eine v o r l ä u f i g e D a r s t e l l u n g d e s G r e n z p h ä n o m e n s gerechtfertigt erscheinen, wenngleich die durch dasselbe aufgeworfenen Fragen naturgemäß erst anfänglich u n d unvollständig beantwortet werden können. Vor allem wird es in Zukunft notwendig sein, der Entwicklung des Phänomens in der praenatalen und postnatalen Ontogenese des menschlichen Gehirns nachzugehen und seine weitere Ausgestaltung in der Lebensgeschichte des Kulturmenschen zu verfolgen. Die vorgelegte Untersuchung wird sich in folgende Teile untergliedern: 1) Beschreibung des cytoarchitektonischen Ausgangsmaterials und sein Vergleich mit den Felderungsergebnissen früherer Untersucher. 2) Darstellung des Grenzphänomens an der Praefrontalrinde des menschlichen Normalgehirns. V o g t , Hirnforschung, Bd. 4, H e f t 4

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Journal für Hirnforschung

3) Statistische Sicherung des Grenzphänomens durch Zellzählung. 4) Nachweis des Grenzphänomens an weiterem Material. 5) Diskussion der Genese des Grenzphänomens an Hand von Befunden an fötalen und einem Neugeborenen-Gehirn sowie eines Falles von „ausgedehnter symmetrischer Migrationshemmung". (H. J a c o b . ) Material Der Untersuchung liegen Serienschnitte von formolfixierten, in Paraffin eingebetteten Gehirnen des hiesigen Instituts zugrunde, die mit Cresylviolett oder mit Eisenhämatoxylin gefärbt wurden. Die Erwachsenen- und Kindergehirne wurden in 20 (x Dicke, die fötalen Gehirne in 10 \J. Dicke geschnitten. Die cytoarchitektonische Felderung wurde an der Frontalschnittserie von A 58 durchgeführt, die von einem gesunden 24jährigen stammt, der tödlich verunglückte. Außerdem wurden verwendet die normalen horizontal geschnittenen ErwachsenenGehirne A 43 1 und A 31, das Gehirn eines Neugeborenen E 123, der nach 24 Std. an einer Nebennierenblutung starb, ferner die Gehirne zweier Foeten F 80 von 44,5 cm Länge und F 79 von 49,8 cm Länge und das Gehirn eines Falles von Idiotie C 57. 1 Im Rahmen eines weitergesteckten Arbeitsplanes wurde bisher der Block 2 der linken Hemisphäre von Gehirn A 58, d. h. der dem 1. Stirnblock folgende, cytoarchitektonisch durchgegliedert. Dieser Block beginnt in 2,8 cm Entfernung vom Stirnpol und hat eine Dicke von 2,7 cm, wobei er caudal gerade die Praezentralfurche anschneidet. Er umfaßt damit Teile der agranulären motorischen Rinde, Intermediär-Feider und granuläre Felder einschließlich der Brocaschen Region sowie orbitale und mediane Felder. Ohne zuvor von der Felderung der Voruntersucher Kenntnis zu nehmen, kamen wir, wie bereits R i e g e l e bei der cytoarchitektonischen Bearbeitung der Brocaschen Region und N g o w y a n g bei der cytoarchitektonischen Bearbeitung der übrigen Praefrontalrinde, zu dem Ergebnis einer g r u n d s ä t z l i c h e n Ü b e r e i n s t i m m u n g m i t der V o g t s c h e n m y e l o a r c h i t e k t o n i s c h e n G l i e d e r u n g des m e n s c h l i c h e n S t i r n h i r n s . Alle Vogtschen Felder waren im Zellbild wieder nachweisbar, und ihre Aufeinanderfolge war vollkommen übereinstimmend, während ihre relative Größe die immer zu beobachtenden, individuellen Abweichungen zeigte. Auch das von N g o w y a n g cytoarchitektonisch gefundene besonders flache und schmalschichtige Feld Area recta profunda tenuilaminaris, das den Sulcus olfactorius auskleidet, konnte in der ganzen Ausdehnung des Blockes wiedergefunden werden. Dagegen konnte Feld 8, das als schmales orocaudales Band lateral vom Sillens olfactorius verläuft, viel weiter nach oral verfolgt werden als bei N g o w y a n g , so daß es eine längere Grenze zu dem lateral anschließenden Feld 5 hat. Hierin stimmt meine Felderung mehr mit der myeloarchitektonischen Felderung von 0 . V o g t überein. Abweichend von den Voruntersuchungen konnte (wahrscheinlich im Rahmen der individuellen Variationsbreite) Feld 47 lange vor seinem oralen Beginn

Bd -

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D A R S T E L L U N G E I N E S HISTOLOGISCHEN PHÄNOMENS

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auf der Kuppe caudal in der Tiefe des Sulcus frontalis superior nachgewiesen werden. Diese Eigenschaft der förmlichen „Verschleppung" von Kuppenfeldern längs der Furchen wurde von R. A. P f e i f e r bei seiner angioarchitektonischen Gliederung des Macacus rhesus als häufige Gesetzmäßigkeit gefunden. 2 Wir kommen nun zur Beschreibung des histologischen Grenzphänomens an Hand von A b b . 1. Die Abbildung gibt die Feldergrenze von Feld 59 mit Feld 60 wieder, die durch einen Pfeil gekennzeichnet ist. Beim Übergang von Feld 59 zu 60 sind folgende Veränderungen der Einzelschichten am augenfälligsten: Schicht III wird im ganzen zelldichter und zeigt in IIIc größere stichochrome Pyramiden, Schicht IV wird breiter und zelldichter, Schicht V verschmälert sich, die Schichten VI und VII werden zelldichter und schmäler. An der Oberfläche des Gehirns sieht man eine V e r t i e f u n g , die a b e r k e i n e e c h t e F u r c h e darstellt, sondern nur eine m u l d e n a r t i g e E i n s e n k u n g , die unmittelbar oberhalb des oberen Randes der Abbildung links und rechts in schwach konvexem Bogen verstreicht. Über dieser Mulde erhebt sich, aus der Schicht II aufsteigend, hügelartig eine Zellverdichtungszone, die sich von beiden angrenzenden Feldern gut abhebt 1 .) Etwas rechts vom Kulminationspunkt wird die Verdichtungszone von der Grenzlinie beider Felder (s. Pfeil) erreicht. Die Verdichtungszone setzt sich aus Körnern, Zwergpyramiden und kleinen Pyramiden zusammen, wobei bei etwa gleichbleibender Zelldichte die Zellen nach der Tiefe zu kontinuierlich etwas größer werden, aber nur an der Kuppe des Hügels in einzelnen Exemplaren die Größe der angrenzenden III a-Pyramiden beider Felder erreichen. Feld 60 ist nun ein weitgehend furchengebundenes Feld, (21) und zwar ist es an den Sulcus orbitalis transversus oder dessen Ausläufer gebunden. In unserem Fall umkleidet es das Querstück dieses Sulcus und die ganze Länge seines lateralen nach hinten gerichteten Ausläufers, der ganz in den von uns bearbeiteten zweiten Hirnblock fällt. Nur lateral von diesem Furchenstück reicht das Feld ein Stück auf die Oberfläche — auf unserem Schnitt etwa % cm weit — eben bis zu der von uns wiedergegebenen Mulde. Mit anderen Worten: an der Hirnoberfläche, % cm medial von der in Abb. 1 wiedergegebenen Feldergrenze, senkt sich Feld 60 in eine tiefe Furche, den lateralen Abschnitt des Sulc. orbit. transv. Die Zellverdichtungszone an dieser lateralen Grenze von Feld 60 ist nun kein zufälliges Vorkommnis, sondern läßt sich über die ganze Länge des Feldes bis zum Verschwinden desselben mit dem caudalen Verstreichen des Sulcus verfolgen, und zwar ist sie während dieser ganzen Ausdehnung an die im makroskopischen Oberflächenbild auch erfaßbare Längsmulde gebunden (s. A b b . 3), mit gleichbleibendem Schwerpunkt auf dem lateralen Abhang der Mulde. D i e Z e l l v e r d i c h t u n g s z o n e s t e l l t also r ä u m l i c h in W a h r h e i t e i n e n am *) Zur Betrachtung der Zellverdichtungszonen ist es zweckmäßig, die Abbildungen jeweils auf dem Kopf anzusehen. 20*

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DARSTELLUNG E I N E S HISTOLOGISCHEN PHÄNOMENS

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G r u n d e e i n e r Mulde l i e g e n d e n Z e l l s t r a n g d a r , der die Feldergrenze zwischen Feld 59 und Feld 60 in i h r e r g a n z e n A u s d e h n u n g begleitet. Auch Abb. 2 gibt eine Feldergrenze an der Basis des Stirnhirns wieder. Es handelt sich um die Grenze von Feld 5 zu Feld 8. Beide Felder liegen auf der gedachten Verlängerung des Gyrus frontalis superior, die auch Pars orbitalis Gyr. front, sup. genannt wird. Feld 8 reicht medial gerade bis zum Eingang des Sülms olfactorius, wo die Area recta prof. tenuilaminaris beginnt. Die laterale Grenze wird auf unserer Abbildung 2 wiedergegeben. Auch sie ist wieder an eine, diesmal noch flachere Mulde gebunden, die ebenso in der makroskopischen Aufnahme der Hirnbasis wiederzufinden ist (Abb. 3).

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Abb. 3 gibt die Basis des Frontalhirns von A 58 wieder. In der linken Hemisphäre sind die Grenzen des untersuchten Blockes eingezeichnet, tr = Sulcus orbitalis transversus, Ip = Incisura parolfactoria; der rechte Pfeil deutet auf die laterale Grenzmulde von Feld 60.

Über dieser Mulde erhebt sich auch hier wieder eine aus der II aufsteigende, diesmal etwas flacher hügelige Zellverdichtungszone, die sich von den beiden angrenzenden Feldern gut abhebt. Auch hier handelt es sich nicht nur um eine Verbreiterung der II, sondern die Zellverdichtung und Durchsetzung mit Zwerg-Pyramiden umfaßt im oberen Teil des Hügels etwas größerzellige Gebiete mit kleinen Pyramiden, die z. T. die Größe der IIIa-Pyramiden der angrenzenden Felder erreichen. Der Kulminationspunkt des Verdichtungshügels fällt ziemlich genau mit der Feldergrenze von Feld 5 zu Feld 8 zusammen. (S. Pfeil.) Beim Übergang von Feld 5 zu 8 treten folgende augenfälligen Veränderungen auf: Die III wird schmäler und in allen Unterschichten dichter mit Pyramiden besetzt. Die IV wird schmäler und zellärmer. Die V verschmälert sich, wobei die Va Pyramiden jedoch etwas an Größe zunehmen. Die VI wird schmäler und zellärmer.

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FRIEDRICH SANIDES

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Auch längs dieser orocaudal verlaufenden Feldergrenze ist die Zellverdichtungszone über eine lange Strecke zu verfolgen und stellt damit einen GrenzZellstrang dar, der wiederum am Grunde einer hier etwas flacheren Mulde liegt, aber auch noch nach deren caudalem Verstreichen entlang der Feldergrenze nachweisbar bleibt. Abb. 4 stammt von der Konvexität und gibt den Übergang der agranulär motorischen Region in die Intermediärregion mit beginnendem Wieder auftreten der Körner schichten wieder. Es handelt sich um den Übergang von Feld 36 zu Feld 47, das hier noch auf den Sulcus frontalis superior beschränkt ist. In diesem körnerarmen Gebiet setzt sich die Verdichtungszone auch nur zum geringen T e i l aus echten Körnern und Zwerg-Pyramiden zusammen. Nach der Tiefe zu haben wir es in zunehmendem Maße mit kleinen Pyramiden zu tun, deren V e r d i c h t u n g und D u r c h s e t z u n g mit Z w e r g - P y r a m i d e n gegenüber der Umgebung deswegen nicht minder deutlich ist. Der Feldübergang von Feld 36 zu Feld 47 ist durch folgende augenfälligen Veränderungen gekennzeichnet: Die III wird etwas dichter besetzt, wobei sich die III c Pyramiden nicht mehr so gut abheben wie in Feld 36. Eine schmale körnerhaltige IV erscheint. Va wird kleinzelliger, üe VI wird schmäler und dichtzelliger. Die VII wird schmal und schärfer vom Mark abgesetzt. Die Feldergrenze (s. Pfeil) erreicht den Verdichtungshügel etwas links vom Kulminationspunkt. Der vom Übergang des mittleren zum vorderen Drittel des 2. Frontalblockes stammende Schnitt erfaßt die Feldergrenze innerhalb der dorsalen Furchenwand des Sulc. front, sup. An dieser Stelle ist keine Vertiefung der Furchenwand vorhanden. Auch diese Verdichtungszone läßt sich nun in der ganzen Länge der agranulär-intermediären Feldergrenze vom caudalen Beginn in der Tiefe der Furchen bis zum oralen Übergang auf den Gyrus front, sup. mit allerdings wechselnder Mächtigkeit verfolgen. Längs dieser Strecke liegt der Zellstrang in der oralen Hälfte zeitweilig auch am Boden einer flachen intrasulcalen Mulde. Abb. 5 stellt die Feldergrenze zwischen Feld 58 und Feld 59 dar, die auf der Pars triangularis des Gyrus frontalis inferior verläuft. Die breite, flache Zellverdichtungszone erhebt sich über einer kleinen Erhabenheit der Rindenoberfläche, die sich an die im Bild sichtbare kleine Rinne (I. c.) anschließt. Die Verdichtungszone ist auch in ihrem der I zugewandten Teil etwas dichter und körnerreicher als die entsprechenden Abschnitte der II der angrenzenden Felder. In der Tiefe enthält sie wieder kleine Pyramiden, die z. T. die Größe der III a-Pyramiden der angrenzenden Felder erreichen, aber reichlich mit Körnern und Zwerg-Pyramiden durchsetzt sind, so daß die Zelldichte des tiefen Teiles der des oberflächlichen Teiles kaum nachsteht. Die Feldergrenze (s. Pfeil) trifft hier die Verdichtungszone am linken Abhang und ist damit der an der Oberfläche befindlichen Rinne nahegerückt. Die augenfälligsten architektonischen Veränderungen beim Übergang von Feld 58 zu 59 sind folgende: die III wird im ganzen zellärmer, insbesondere verschwinden die besonders großen IIIc-Pyramiden von Feld 58. Die IV wird etwas breiter. Die V wird kleinzelliger und die VI wird breiter und lockerer besetzt.

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Auch diese Verdichtungszone erweist sich als Zellstrang, da sie sich entlang der ganzen Feldergrenze 58 zu 59 mit nur ganz geringen Schwankungen ihrer Mächtigkeit nachweisen läßt, und zwar liegt dieser verdichtete Zellstrang zum größeren Teil wieder am Boden einer flachen Mulde oder Rinne. Nur der wiedergegebene Schnitt ist insofern eine Ausnahme, als die Verdichtungszone etwas verschoben ist, indem sie auf einer umschriebenen Erhabenheit sitzt, die an diese Rinne grenzt. Diese flache Furche bzw. zum größeren Teil nur Rinne ist nun nicht unbekannt. Es handelt sich um die Incisura capi, die mit großer Regelmäßigkeit die Pars triangularis Gyri front, sup. in radiärer Richtung (von dorsofrontal nach ventrocaudal) zu teilen pflegt, und in diesem Falle ist auch schon darauf hingewiesen worden ( R i e g e l e ) , daß diese Incisur häufig, wie in unserem Falle auch, die Grenze zwischen Feld 58 und Feld 59 bildet.1) Es ist nun noch auf die Häufigkeit des Grenzphänomens der Zellverdichtungszone an der untersuchten Praefrontalrinde einzugehen. Die Grenzschnitte des Blockes ausgenommen, wurde von dem aus 950 Schnitten bestehenden Frontalblock mindestens jeder fünfzigste Schritt cytoarchitektonisch durchgegliedert, so daß 19 graphisch festgehaltene Frontalschnittbilder vorliegen. U n t e r 475 c y t o a r c h i t e k t o n i s c h e n G r e n z z i e h u n g e n der P r a e f r o n t a l r i n d e f a n d sich das G r e n z p h ä n o m e n 1 8 1 m a l , d. h. in e t w a 38% der Grenzen. Die Frage, welche Art Grenzen bevorzugt eine Zellverdichtungszone aufweisen, läßt sich vorläufig nicht entscheiden. Im ganzen besteht der Eindruck, daß besonders eingreifende Veränderungen des Feldcharakters fast regelmäßig das Grenzphänomen zeigten, wie eben der Übergang von der agranulärmotorischen Rinde zur intermediären Region und auch der Übergang von der intermediären Region zur granulären Region. Es ist darauf hinzuweisen, daß auch über die in den Abbildungen vorgelegten Verdichtungszonen hinaus es fast jedesmal gelang, die Kontinuität der Zellverdichtungszone über viele Schnitte an genau demselben Windungsort sicherzustellen, so daß sich die V e r d i c h t u n g s z o n e n immer wieder als g e s c h l o s s e n e r v e r d i c h t e t e r Z e l l s t r a n g an der G r e n z e zweier F e l d e r erwiesen. In der Mehrzahl der Fälle war das Grenzphänomen mit einer flachen Rinne oder Mulde verbunden, die auch häufig intrasulcal lag. Die Bindung von Feldergrenzen an solche Vertiefungen der Rindenoberfläche stellt aber eine alte rindenarchitektonische Erfahrung von C. und O. Vogt dar (mündliche Mitteilung). Nachträglich konnten von uns an Hand der Aufnahmen des ungeschnittenen Gehirns auch diese Mulden oder Rinnen, soweit sie auf den Windungskuppen lagen, makroskopisch wieder aufgefunden werden (s. auch Abb. 3). Nach ihrer Beschaffenheit lag es nahe, der Frage nachzugehen, ob es sich dabei um Gefäßrinnen handelt. Für geschnittene Gehirne war das leider nicht möglich, da diese grundsätzlich von der Pia befreit werden, andernfalls beim Schneiden mit dem Mikrotom von größeren in den Sulci befindlichen Gefäßen Die Incisura capi wird auch Sulcus radiatus genannt.

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DARSTELLUNG EINES HISTOLOGISCHEN PHÄNOMENS

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häufig Einschnitte in das Präparat verursacht werden. Neuerdings besteht die Hoffnung, daß durch ein neues, durch die Firma Jung, Heidelberg, geliefertes Mikrotommesser aus hartem Stahl diese Schwierigkeit überwunden wird und damit dem Zusammenhang zwischen den Mulden und Rinnen und den darin enthaltenen Gefäßen exakt nachgegangen werden kann. Wir sind aber der Frage dieser schwächeren Vertiefungen der Großhirnoberfläche noch an 20 noch nicht von der Pia befreiten Hemisphären nachgegangen. Es zeigt sich zunächst, daß fast alle noch makroskopisch sichtbaren Gefäße sich an der Hirnoberfläche reliefartig abdrücken, so daß zuweilen ein richtiger Gefäßbaum zu erkennen ist. Insbesondere haben wir aber die Mulden wieder aufgesucht, die sich uns als von Zellverdichtungszonen begleitete Feldergrenzen erwiesen hatten. Dabei fand sich, daß auch sie regelmäßig Gefäße führten, die aber im allgemeinen durch ihr Kaliber nicht die Größe der Vertiefung zu rechtfertigen schienen. Es muß jedoch zugegeben werden, daß das Gefäßkaliber makroskopisch oft recht schwer zu beurteilen ist, wenn es sich um kollabierte, blutleere Gefäße handelt. In ihrem Ausbildungsgrad schwankend zwischen Grübchen-, Mulden- und Rinnenbildung, erwiesen sich folgende zwei wahrscheinliche Grenzvertiefungen — die stets gefäßführend waren — als weitgehend konstant: 1. eine solche orocaudal, parallel zum Sulcus olfactorius verlaufende auf der Pars orbitalis des Sulc. front, sup., die der Grenze von Feld 5 zu Feld 8 entspricht und die Incisura capi auf der Pars triangularis gyr. front, inf., die der Grenze von Feld 58 zu Feld 59 entspricht. Für die erstere, die sich uns in weiteren mikroskopischen Präparaten anderer Gehirne immer wieder als Feldergrenze von Feld 5 zu Feld 8 erwies, möchten wir den Namen Parolfactorius-Mulde oder Incisura parolfactoria in Vorschlag bringen. An Beobachtungen über das Auftreten des Grenzphänomens bleibt noch nachzutragen, daß es g a n z s e l t e n i m G r u n d e t i e f e r e r F u r c h e n zu beobachten ist, auch wenn hier eine Feldergrenze verläuft. Viel h ä u f i g e r ist hier eine gewisse s p ä r l i c h e B e s e t z u n g d e r ä u ß e r e n R i n d e n s c h i c h t e n zu beobachten, trotz ihrer relativen Verbreiterung, die allerdings besonders die I betrifft. Dagegen wurde das Grenzphänomen n i c h t s e l t e n gefunden, wenn eine Feldergrenze, die sich im F u r c h e n g r u n d befand, mit dem v e r s t r e i c h e n d e n S u l c u s a n d i e O b e r f l ä c h e trat, eben in diesem muldenartigen Verstreichen des Sulcus. Es braucht wohl nicht besonders hervorgehoben zu werden, daß die Tatsache des sehr seltenen Vorkommens im Grunde t i e f e r Furchen allein schon genügt, die Erwägung einer rein mechanischen Entstehung durch Stauungsvorgänge von der Hand zu weisen, denn gerade hier müßten die m e c h a n i s c h e n M o m e n t e v i e l s t ä r k e r w i r k s a m sein als an den seichten Mulden oder Rinnen, an die die Verdichtungszonen vorwiegend gebunden sind. Auf eine Erklärungsmöglichkeit gerade dieser Bindung wird bei der Diskussion der Genese der Verdichtungszonen einzugehen sein (5. Teil). Auch durch schrägen Anschnitt ist die Zellverdichtungszone nicht zu erklären, da auf die normale Breite der übrigen Schichten geachtet wurde. Daß nur einzelne Schichten schräg getroffen

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werden, kommt kaum vor und könnte auch dann das histologische Bild in der Tiefe des Verdichtungshügels nicht erklären. Nur in besonderen Fällen ist durch schräges Anschneiden einer längskonkaven Mulde an ihrem Abhang ein Vortäuschen einer Zellverdichtungszone denkbar, da hierbei die äußeren Schichten in flacherem Winkel angeschnitten werden als die inneren. Dieses Verhalten müßte sich aber schon nach wenigen Schnitten ändern, so daß es so höchstens zu einer v o r ü b e r g e h e n d e n Überhöhung des Verdichtungshügels kommen könnte. Natürlich bedurfte es einer sehr genauen Prüfung der Spezifität der Zellverdichtungszonen als Grenzphänomene an Feldergrenzen. Bei dauernder Kontrolle während des cytoarchitektonischen Arbeitens konnte tatsächlich bestätigt werden, daß diese V e r d i c h t u n g s z o n e n n i c h t in den R a h m e n der V a r i a b i l i t ä t der Z e l l d i c h t e der F e l d e r fallen. Nur eine alleinige Ausnahme konnte gefunden werden, in Angulus-naher Position: insbesondere wenn ein innerhalb der Furche relativ flaches Feld in einen sich stark hervorwölbenden Angulus mit seinem besonders ausgeprägten Übergewicht der inneren Hauptschicht übergeht. Hand in Hand damit kommt es an dieser Stelle auch zur Ausbildung einer flachen Rinne, Hier konnten also vereinzelt ähnliche Verdichtungszonen beobachtet werden, ohne daß es zu einem sicheren Wandel des Feldcharakters kommt. Solche intrasulcalen Rinnen mit Verdichtungszonen — n i c h t in unmittelbarer Nähe des Angulus — sind aber nicht selten der O r t e c h t e r Feldergrenzen. 3 Ein biologisches Phänomen wie das beschriebene der Zellverdichtungszonen an Feldergrenzen soll nach Möglichkeit auch statistisch gesichert werden. Zur statistischen Sicherung der Zellverdichtung wurde der Grenzzellstrang, der Feld 60 an seiner lateralen Grenze gegenüber Feld 59 abgrenzt, gewählt (Abb. 1). Dieser Zellstrang ließ sich an dieser Grenze über die g e s a m t e A u s d e h n u n g des F e l d e s verfolgen und liegt während dieses Verlaufes vollständig am Boden einer flachen Mulde wechselnder Tiefe. Es wurde mit Hilfe eines von der Firma Zeiß speziell für Zwecke des Institutes angefertigten Zählokulars, dessen Zählquadrat in 144 kleine Quadrate unterteilt ist, bei 375facher Vergrößerung gearbeitet, und zwar wurde eine vergleichende Zählung der Zelldichte innerhalb der Verdichtungszone und innerhalb der beiden a n g r e n z e n d e n F e l d e r 5 9 u n d 60 durchgeführt. Zur Sicherung der Gleichwertigkeit des Ausgangsmaterials wurde jeweils in gleicher Höhe innerhalb des Rindenbandes ausgezählt, unter notwendigem Ausschluß der Schicht II selbst bzw. ihrer Breite, so daß die Zählung sich in Höhe der Schicht III a abspielte. Dabei konnten innerhalb der Verdichtungszone jeweils 6 Gesichtsfelder, bzw. die Zählquadratflächen darin, ausgezählt werden. Von jedem untersuchten Schnitt wurden dann noch jeweils 6 Gesichtsfelder in regellosen Abständen aus den beiden angrenzenden Feldern 59 und 60 in gleicher Höhe der Rindenbreite ausgezählt. Dieser Vorgang wurde an 6 Schnittpräparaten durch den Grenzzellstrang und die anrainenden Felder 59 und 60 im Gesamtabstand von 700 ^ durchgeführt (Schnitt 640, 647, 652, 655, 667 und 675 des 2. Frontalblockes).

Bd-

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Aus jedem der 6 Schnittpräparate wurden also auf diese Weise 3 x 6 Zählquadrate ausgezählt. Von den jeweils 6 Zählungen der Zellverdichtungszone und von Feld 59 und Feld 60 wurde dann das arithmetische Mittel genommen und diese Zahlen als Ausgangsmaterial der statistischen Berechnung benutzt. Gearbeitet wurde mit dem t-Test, mit dessen Hilfe nach Berechnung der Stichprobenmittelwerte und deren Streuung der t-Wert nach der Formel t

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1\ mj

* — £{xi—-x)2 + Z(xi — n -{- m •— 2

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berechnet wurde. Auf Grund dessen kann in der t-Tafel unter Berücksichtigung des Freiheitsgrades der Wert der Probabilität P bestimmt werden. Und zwar mußten zwei Rechnungsgänge durchgeführt werden, indem einmal die Gegenüberstellung des Zahlenmaterials der Verdichtungszone mit Feld 59 und das andere Mal der ersteren mit Feld 60 durchgeführt wurde. Die Berechnung ergab, daß die Differenz der Stichprobenmittelwerte von Verdichtungszone einerseits und F e l d 59 wie F e l d 60 andererseits signifikant war. I m ersten Falle war t = 14,4 und damit P < 0,001; im zweiten F a l l e war t = 12,6 und damit ebenfalls P < 0,001. Die statistische Sicherung der größeren Zelldichte im Grenzzellstrang gegenüber den ents-preckenden Schichthöhen der beiden Nachbarfelder 59 und 60 ist damit eine sehr gute. Die Stichprobenmittelwerte der Zellzahlen und ihre Streuung Persistierende Zone 79,75

2,1)

Feld 59

Feld 60

47,81 ( ± 0,69)

48,78 ( i 1,3)

4 I n F o r m von Stichproben wurde das Auftreten des Grenzphänomens auch in anderen Rindengebieten kontrolliert. E s machte dem darauf gerichteten B l i c k keine Mühe, die hügelförmigen Verdichtungszonen an Feldergrenzen auch hier häufig festzustellen. Vor allem lag es nahe, auch die Abbildungen von Felder grenzen anderer Autoren für diese Prüfung heranzuziehen. Auch hier bereitete die Feststellung des Grenzphänomens in einer großen Zahl von Fällen keine Schwierigkeiten. So konnte es wiederholt an der Grenze der Gigantopyramidalis zur granulären f ostzentralen Rinde nachgewiesen werden, und zwar stets auf der Medianseite im Parazentralläfpchen, wo der Sulcus centralis flacher als auf der K o n vexität ist und allmählich verstreicht. Als 1. Beispiel sei die Abb. 85 von B r o d m a n n in seinem Handbuchbeitrag „Feinere Anatomie des Großhirns" (2) erwähnt. Hier befindet sich diese Grenze in einer flachen Mulde, offenbar im Sulcus centralis der Medianseite, und an ihrem linken Abhang, vom Grenzpfeil in der Mitte getroffen, ist deutlich die hügelförmige

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Zellverdichtungszone zu erkennen, die sich sowohl von der Gigantopyramidalis wie von der granulären postzentralen Rinde, der Area postcentr. ienuigranularis (M. Vogt, Feld 67 nach 0. Vogt) sehr gut abhebt. Brodmann nahm hier im Gegensatz zu C. u. 0 . Vogt, die die scharfen Grenzen herausarbeiteten, noch eine schmale Mischzone zwischen den beiden Feldern am Fundus der Mulde an, die aber, wie gut zu erkennen ist, schon zu dem granulären postcentralen Feld gehört. An der gleichen Feldergrenze ist auch in einer Abbildung von M. Vogt (Abb. 2, Tafel 27) in ihrer Arbeit über die omnilaminären Grenzen (32) — wiederum im Paracentralläppchen — eine sehr deutliche Zellverdichtungszone am Grenzpfeil zwischen Gigantopyramidalis (Feld 42 nach Vogt) und Postcentr. tenuigranularis (Feld 67 nach Vogt) zu erkennen. Die Zellverdichtung wurde in diesem Falle von der Verf. auch im Text vermerkt, aber naturgemäß noch nicht in dem hier dargestellten Zusammenhang gesehen. Wir waren in der glücklichen Lage, aus der Sammlung des Institutes einen Nachbarschnitt jenes Präparates (A 31, r 51) bei etwas stärkerer Vergrößerung als die von der Verf. verwendete, (80:1), aufnehmen zu können (Abb. 6). Es zeigt sich, daß die Zellverdichtungszone sich über einer ganz f l a c h e n E i n k e r b u n g der R i n d e n o b e r f l ä c h e erhebt. Die Grenzlinie (s. Pfeil) trifft den Verdichtungshügel am linken Abhang. Unmittelbar l i n k s der G r e n z l i n i e ist die l e t z t e R i e s e n p y r a m i d e zu erkennen, während rechts davon in Feld 67 eine granuläre IV beginnt, und die V schmäler und kleinzelliger wird. Auch die VI wird schmäler, dichter und kleinzelliger, ebenso verschmälert sich die VII und setzt sich besser vom Mark ab. Ein weiteres Beispiel des Grenzphänomens sei in A b b . 7 wiedergegeben. Es ist ein Horizontalschnitt von A 43, einem normalen Erwachsenengehirn und zeigt wieder ein Präparat des Paracentralläppchens; hier handelt es sich jedoch um die nächste Feldergrenze der Postcentrairegion, den Übergang der Postcentr. tenuigr anularis (Feld 67) in die Postcentr. supragr anularis (Feld 69). Über der eine leichte Einsenkung zeigenden Rindenoberfläche erhebt sich aus der I I aufsteigend ein breiter Verdichtungshügel, der in der Mitte von einem Gefäß geteilt wird. Ein solches in der Mitte des Hügels befindliches größeres Gefäß ist ein nicht selten zu beobachtendes Vorkommnis, auf das noch einzugehen sein wird. Die Feldergrenze (s. Pfeil) trifft den Kulminationspunkt des Verdichtungshügels mit dem Gefäß. Die Grenze ist durch folgende augenfällige Veränderungen beim Übergang von Feld 67 in Feld 69 gekennzeichnet: Die III c Pyramiden werden kleiner, die ganze III wird zellreicher. Die IV verbreitert sich stark und wird körnerreicher. Die V verschmälert sich, die VI wird schmäler, dichter und kleinzelliger. Als B e i s p i e l für die K o n s t a n z der G r e n z v e r d i c h t u n g s z o n e an gewissen Feldergrenzen kann A b b . 8 gelten. Es handelt sich um einen Fall von Idiotie bei diffusen Heterotopien des Hemisphärenmarks, auf den im nächsten Kapitel noch näher eingegangen wird. Obwohl das Rindenband infolge der causalen Migrationshemmung der Neuroblasten stark auseinandergezogen ist und in der radiären Anordnung der Nervenzellen noch die einer H e m m u n g u n t e r l e g e n e W a n d e r u n g s b e w e g u n g widerspiegelt, ist die Feldergrenze von Feld 5 zu Feld 8 (vergl. auch A b b . 2) und das Grenzphänomen des über einer Rinne sich erhebenden Verdichtungshügels unschwer zu erkennen.

Vogt,

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Die a m oberen B i l d r a n d sichtbare E i n k e r b u n g der Rindenoberfläche ist nicht der Fundus einer Furche, sondern entspricht n u r einer rinnenartigen Vertiefung, eben der v o n mir so bezeichneten Incisura parolfactoria, die auf d e r Pars orbitalis des Gyrus front, sup. parallel z u m Sulcus olfactorius verlaufend, a n der makroskopischen H e m i s p h ä r e n a u f n a h m e dieses Gehirns auch wieder nachweisbar ist. T r o t z der r a d i ä r e n Auflockerung des g e s a m t e n Zellbildes u n d der U n t e r entwicklung aller Nervenzellen ist der Ü b e r g a n g v o n Feld 5 zu Feld 8 wieder d u r c h folgende V e r ä n d e r u n g e n deutlich gekennzeichnet: Die III wird schmäler u n d etwas dichter m i t Zellen besetzt, die IV wird schmäler u n d zellärmer, die V u n d VI verschmälern sich u n d werden zellärmer. Die Feldergrenze (s. Pfeil) trifft den Verdichtungshügel ü b e r seinem K u l m i n a t i o n s p u n k t . Wir kommen nun zur Feststellung des Auftretens des Grenzphänomens in den Abbildungen von Feldergrenzen anderer Autoren. In der oben erwähnten Arbeit von M . V o g t ist noch eine G r e n z v e r d i c h t u n g s z o n e nachweisbar: auf Abb. 2 von Tafel 29, an der Grenze der Area postcentr. eumakropyramidalis (Feld 70 nach V o g t ) zur Area postcentr. latomakropyramidalis (Feld 71). Ein großer ausgeprägter Verdichtungshügel wird hier von dem Grenzpfeil getroffen. An der Rindenoberfläche ist diese Grenze durch e i n e m i n i m a l e E i n s e n k u n g gekennzeichnet. Abb. 1 der Tafel 29 zeigt 13 Schnitte weiter an der gleichen Feldergrenze einen ganz ähnlichen Befund eines Verdichtungshügels. Also auch hier handelt es sich offenbar um einen g e s c h l o s senen Grenzzellstrang. Unter den 112 großen Bildtafeln des Werkes von E c o n o m o u. K o s k i n a s über die Cytoarchitektonik der menschlichen Hirnrinde sind nur ganz wenig Feldergrenzen abgebildet. Das hängt mit der bekannten Vernachlässigung des Grenzproblems durch E c o n o m o zusammen. In einigen Fällen konnte auch hier eine typische Grenzverdichtungszone festgestellt werden, so auf Tafel 108, einem Schnitt durch den Gyrus hippocampi, an der Grenze zwischen Feld HD 1 und Feld THa, weiter auf Tafel 98 an der Grenze zwischen Feld TG(a) und Feld HJ, weiter auf Tafel 20 an der Grenze zwischen Feld FD und Feld FDC. Auch auf Tafel 66, einem Schnitt durch das Paracentralläppchen, ist eine Grenzverdichtungszone zwischen Feld FAy und Feld PA 2 nachweisbar, die sich als deutlicher Hügel über einer flachen Mulde der Rindenoberfläche in der Mitte der Abbildung erhebt. Von E c o n o m o wurde die Grenze ein Stück weiter rechts angegeben. Es ist aber gut zu erkennen, daß, von FAy kommend, eine deutliche, dichte IV erst in der Mitte der Abbildung, also über der Zellverdichtungszone mit der Mulde beginnt, ebenso wie erst hier die inneren Schichten V, VI und VII schmäler werden und die Gesamtschichtung des Feldes PA 2 strenger wird. Die Zellverdichtungszone wird also hier zur Stütze einer kleinen Grenzkorrektur. Abschließend seien noch einige Grenzverdichtungszonen, die sich auf den Abbildungen von Feldergrenzen der cytoarchitektonischen Arbeiten von S a p i r (24) und N g o w y a n g (15) nachweisen ließen, kurz beschrieben. Tafel 49 und 50 von S a p i r s Arbeit „Zur individuellen Architektonik der Großhirnrinde des Menschen" zeigen zwei verschiedene Schnitte durch Area postcentr. supragranularis (Feld 69) und Area postcentr. eumakropyramidalis (Feld 70) eines und desselben Gehirnes. In beiden Fällen ist eine typische Grenzverdichtungszone an der durch Pfeil markierten Feldergrenze, das eine Mal am G r u n d e i n e r f l a c h e n M u l d e , das andere Mal am Grunde einer etwas t i e f e r e n R i n n e nachweisbar. In N g o w y a n g s Arbeit über „Die Cytoarchitektonik der Felder des Gyrus rectus" ist unter 10 Abbildungen von cytoarchitektonischen Felder grenzen eine typische Grenzverdichtungszone viermal nachweisbar, so auf Abb. 2 an der Grenze zwischen Feld 4 und Feld 7, auf A bb. 5 an der Grenze zwischen Area recta prof. parvocellulare und

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Feld 7 in Verbindung mit einer Mulde, auf Abb. 8 zwischen Area recta prof. tenuilaminaris und Feld 5 wiederum in Verbindung mit einer Mulde und schließlich noch auf Abb. 10 an der Grenze zwischen Feld 6 und 10. In allen 4 Fällen wurde die Grenzverdichtungszone wiederum von dem die Grenze markierenden Pfeil getroffen. 5 Bei der Erörterung der Genese des Grenzphänomens ist vor allem der in der Mehrzahl der Fälle festzustellende a u f f ä l l i g e Z u s a m m e n f a l l m i t l e i c h t e n O b e r f l ä c h e n v e r t i e f u n g e n der H i r n r i n d e in Form von Mulden oder Rinnen ins Auge zu fassen. Dieser Zusammenhang ist ja dergestalt, daß längs der ganzen Ausdehnung der Grenze zweier bestimmter Felder (z. B. Feld 59 und 60) ein verdichteter kleinzelliger Zellstrang am Boden einer Mulde verläuft. Diese Vertiefungen der Hirnoberfläche sind von J a c o b (12) aber als tertiäre Oberflächengestaltung erkannt worden, im Gegensatz zu den sekundären und den primären Furchen (auch Primärfissuren genannt), die man auch als sekundäre und primäre Oberflächengestaltung bezeichnen könnte. Zum Verständnis der zeitlichen Ordnung dieser Gestaltungsperioden ist es notwendig, die frühesten Stadien der menschlichenCortexentwicklung, wie sie von W. His erschlossen worden sind, zu rekapitulieren: Nachdem die Hemisphärenwand zunächst ein Stadium durchlaufen hat, in dem sie nur aus der innenliegenden Matrix und dem sich anschließenden äußeren Randschleier besteht, bildet sich gegen Ende des zweiten Embryonalmonats eine ,,Zwischenschicht" zwischen diesen beiden Schichten aus, die aus einer kernreichen Innenzone und aus einer noch Nervenzell- und Nervenfaserfreien Außenzone besteht, die jedoch beide von einem plasmatischgliösen Gerüstwerk durchzogen sind. Dieses sogenannte Markgerüst bildet sich, wie His hervorhebt, grundsätzlich vor dem A u f t r e t e n von Neuroblasten, und auch dieMatrix besteht in diesem Stadium zum großen Teil noch aus Spongioblasten, und erst allmählich bilden sich aus den Keimzellen der Matrix in zunehmendem Maße auch Neuroblasten. Am Ende des zweiten Embryonalmonats beginnen Neuroblasten, die an ihrer schlanken bipolaren Form zu erkennen sind, die Zwischensubstanz zu durchsetzen und sich an der Oberfläche unterhalb des Randschleiers als Kernsaum, der ersten Anlage der Hirnrinde, zu sammeln. Die Migrationsperiode hat begonnen. Schon in diesem Stadium beginnen die Neuroblasten der Rindenanlage, Nervenfasern in die Zwischenschicht zu senden. Die Neuroblasten der Rinde verlieren nun ihre Wanderungsform, indem sie gerundet und größer werden. Der Randschleier — die spätere Molekular Schicht — bleibt infolge eines engeren Maschenwerkes weitgehend frei von Rindenzellen. An der Oberfläche wird er durch die Membrana limitans externa abgeschlossen. Während des 4. bis 5. Monats setzt sich die Wanderungsbewegung der Neuroblasten auf Kosten der Matrix in großem Umfang fort, zugleich kommt es aber auch zu einer s t r u k t u r e l l e n Ausdifferenzierung der Zwischenschicht, so daß die Hemisphärenwand folgende Gestalt annimmt: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Schicht des Höhlengraus oder die Matrix Eine innere streifige Schicht Eine innere Übergangsschicht Eine äußere streifige Schicht Eine äußere Übergangsschicht Eine breite Zwischenschicht Die Rinde Der relativ schmal gewordene Randschleier. 21*

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Die gesamte Zwischenschicht bildet sich nun allmählich in das Hemisphärenmark um, wobei die durch die Anordnung der Spongioblasten gebildeten beiden streifigen Schichten und die beiden Übergangsschichten die tiefen Markstrata bilden. Im 5. Fötalmonat kommt es nun innerhalb des Rindenbandes erstmals zu einer gewissen Gliederung in Form einer peripheren Verdichtungszone ( S c h o b ) , aus der Höcker und Zapfen, die sich pilzförmig an der Oberfläche verbreitern, in den Randschleier ragen, ohne die Membrana limitans zu erreichen. Es handelt sich um den Status verrucosus simplex ( R e t z i u s ) . Nach S c h m i t t (28) setzen sich die Retzius'sehen Papillen aus jungen Teilungsformen von Glio- und Neuroblasten zusammen und sind mit ihrem Stiel bis zur inneren Oberfläche der Rindenschicht zu verfolgen und setzen sich von letzterer durch ihre Zelldichte deutlich ab. Außerdem konnte er zeigen, daß diese Papillen eine bestimmte Beziehung zu Blutgefäßen haben, die radiär aus der Meninx primitiva aufsteigen. Einen ähnlichen Hinweis hatte schon R a n k e gegeben. Gegen Ende des 5. Monats verschwinden diese Retzius'sehen Papillen wieder, nachdem ihr Proliferationsvermögen offenbar der gesamten Rindenentwicklung zugute gekommen ist. Um dieselbe Zeit endet die Migrationsperiode der Neuroblasten. Ende des 4., Anfang des 5. Monats zeigt aber noch eine andere ,,transitorische" Bildung der fötalen Rinde den Höhepunkt ihrer Entwicklung: die superfizielle Körner Schicht, die für das Großhirn erst von R a n k e eingehend beschrieben und gewürdigt wurde, während eine solche transitorische Körnerschicht für das Kleinhirn schon von S c h a p e r beschrieben worden war. Im Gegensatz zur superfiziellen Körnerschicht des Kleinhirns ist diejenige des Großhirns aber nicht ganz an der Oberfläche des Randschleiers gelegen, sondern von der Membrana limitans externa durch einen kernfreien Randstreifen getrennt. Unter dieser superfiziellen Körnerschicht ist als transitorische Schicht innerhalb des Randschleiers noch die Schicht der Cajal'sehen Fötalzellen zu erwähnen, die die ersten ausdifferenzierten Nervenzellen der menschlichen Großhirnrinde bilden und bis zur Geburt wieder weitgehend verschwunden sind. Ihre etwaige Rolle bei der Bildung der Tangentialfaserschicht ist noch umstritten. Im 4. und 5. Monat finden sich nach R a n k e , an dessen Ausführungen wir uns im folgenden halten, Mitosen unter den superfiziellen Körnern, und gegen Ende des 5. bis 6. Monats wird die Zellage gegen die Rinde zu lockerer. Die Körner nehmen birnenförmige und z. T. bipolare Formen an, also die Wanderungsform der MatrixNeuroblasten und wandern tiefer in den Randschleier hinein. Da das Verhalten dieser Körnerschicht für die Windungsbildung von Bedeutung ist, zitieren wir hier R a n k e wörtlich: „Mit fortschreitender Furchenbildung wird die Zellage immer schmäler, und zwar auf der Höhe der sich bildenden W i n d u n g e n weit schneller als im W i n d u n g s t a l . Die Zahl radiär gestellter Zellen auch in den tieferen Teilen des Randschleiers nimmt zu". Mit dem Abwandern ihrer Zellen löse sich die superfizielle Körnerschicht bis zum 7. Fötalmonat weitgehend auf. Weiter konnte R a n k e wahrscheinlich machen, daß sich die Mehrzahl dieser superfiziellen Körner an der Bildung von Glia beteilige. Im 6. Fötalmonat erreicht die Rinde des Neokortex bereits die Brodmann'sehe 6-Schichtung, aus der sich bis zur Geburt die normalen endgültigen Schichtungstypen der Rindenfelder entwickeln. In diesen zeitlichen Ablauf der Rindenbildungsphasen gilt es nun, die Entwicklungszeiten — Terminationsperioden — für die oben umrissenen drei Stadien der Oberflächengestaltung des menschlichen Gehirns einzuordnen. Wir halten uns hierbei weitgehend an J a c o b (12), der auf den Arbeiten von H i s , R a n k e , B i e l s c h o w s k y und F i l i m o n o f f aufbauend, Studien über die fötale Entwicklung unter Heranziehung eines ausgedehnten Mißbildungsmaterials verschiedenster Rindenbildungsstörungen anstellte und etwa zu folgenden schlüssigen Anschauungen gelangte:

B d

'1950 ^eft4

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Die p r i m ä r e Phase der Oberflächengestaltung des menschlichen Großhirns mit Bildung der Hirnlobi und der Primärfissuren (Fissura Sylvii, chlorioides, hippocampi, calcarina und parietooccipitalis u. Sulcus cinguli) läuft während der Migrationsperiode ab und findet also ihren Abschluß mit dem 5. Fötalmonat. Die s e k u n d ä r e Phase der Oberflächengestaltung des menschlichen Großhirns mit der Bildung des groben Windungs- und Furchungsrelief mit seinen Neben-, Tiefenund Übergangswindungen beginnt erst nach Abschluß der Migrationsperiode. Dazu tritt die erst von J a c o b herausgestellte tertiäre Phase der Oberflächengestaltung des menschlichen Großhirns, die zu einer „sehr variablen feinen Oberflächenmodellierung" der Hirnwindungen führt, die identisch ist mit der Bildung jener Mulden und Rinnen oder Incisuren. die von uns als Grenzlinien der Rindenarchitektonik erkannt wurden, längs derer das histologische Grenzphänomen von Verdichtungszonen nachweisbar ist. Diese tertiäre Oberflächengestaltung wurde von J a c o b an Hand einer Abartigkeit der Reliefbildung der Rindenoberfläche entwickelt, dem Auftreten von Hirnwarzen. J. konnte zeigen, daß diese isolierten kleinen Rindenhöcker in 20% der Großhirne, und zwar meist im Frontallappen nachweisbar sind. Ein Zusammenhang mit Erkrankungen war dabei nicht zu finden, so daß es sich um eine ,,Abartigkeit im Spielbereich des noch bei normaler Durchschnittsentwicklung Möglichen" handelt. Diese Hirnwarzen waren durch ein im Zentrum befindliches, am dichtesten in der 2.—4. Rindenschicht erscheinendes, radiär gerichtetes Markscheidenbüschel gekennzeichnet, in welchem sich nur einzelne Ganglienzellen eingestreut fanden. Die Rindenstruktur ist dabei b e m e r k e n s w e r t wenig g e s t ö r t , nur die äußeren 3 Rindenschichten ziehen b o g e n f ö r m i g um dieses z e n t r a l e M a r k b ü s c h e l herum, während die i n n e r e H a u p t s c h i c h t 1 ) vollkommen u n b e f ü h r t bleibt. Von dieser Abartigkeit ausgehend, bezieht J. in seinem Begriff des tertiären Oberflächenreliefs die stets vorhandenen Hirndellen und weicher gezeichnete, warzenähnliche bzw. flach hügelförmige Erhabenheiten der Windungsoberfläche ein. Wenn J. von letzteren feststellt, daß sie sich mitunter aus leichten dellenförmigen Vertiefungen hervorheben, so haben wir auf Grund unserer Beobachtungen den Eindruck, daß dies u n a b d i n g b a r miteinander verbunden ist — was auch mit den von J. vorgelegten Abbildungen übereinstimmt —, daß also solche Erhabenheiten sich stets aus seichten rinnen- oder muldenartigen Vertiefungen erheben. Als ein Beispiel für diese Beziehung kann unsere A b b . 5 gelten: Hier wächst aus der Rinne der Incisura capi eine kleine Erhabenheit (;rechts), die nur über wenige Schnitte zu verfolgen ist und am rechten Bildrand wieder in eine noch flachere Einrenkung ausschwingt. Was nun den tectogenetischen2) Aufbau dieser normalen Reliefbildungen betrifft, so glauben wir im Gegensatz zu J., im Prinzipiellen keinen scharfen Trennungsstrich gegenüber den Hirnwarzen ziehen zu können. Vielmehr gehört es gerade zu den Gesetzmäßigkeiten des Aufbaus der von uns erfaßten Feldergrenzen bildenden Mulden und Rinnen mit ihren Grenzzellsträngen, daß nur die II und Teile der III die Oberflächenbewegung der Mulde und angrenzenden Wir verwenden hier den Begriff der inneren Hauptschicht im Sinne von K a e s , der darunter Schicht IV, V u n d VI zusammenfaßte u n d zählen noch die V o g t ' s e h e Schicht V I I hinzu. 2 ) Ebenso wie J a c o b möchten wir die S c h a f f e r ' s e h e n Ordnungsbegriffe der Perigenese für die Ausbildung der Oberflächengestalt der Rinde und der Tectogenese für die Entwicklung der Rindenarchitektonik übernehmen.

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Erhabenheiten mitmachen, während die tieferen Schichten fast unberührt darüber hin wegziehen (vgl. Abb. 1, 2, 5 u. 6). Wir können daher auch in Abb. 6 der Arbeit J a c o b ' s , der Wiedergabe eines ,,Hirngrübchens" auf einer Windungskuppe, keine Fehlbildung sehen, wie sie vom Verfasser mit eben dem Gegensatz zwischen der konkaven Verlaufsform der oberen 3 Laminae und der konvexen, der Gesamtkuppe folgenden der tieferen Laminae begründet wird. Vielmehr können wir gerade in dieser Abbildung eine Bestätigung dafür sehen, daß die von J . herausgearbeitete tertiäre Oberflächengestaltung mit unseren Grenzrinnen- oder -mulden im wesentlichen identisch ist. Läßt sich doch für den cytoarchitektonisch Erfahrenen selbst bei der schwachen Vergrößerung von etwa 30:1 am Grunde der Rinne (Unsere Abb. 9) eine Feldergrenze erkennen, indem der rechte Teil der Kuppe sich von dem linken insbesondere dadurch unterscheidet, daß rechts eine breitere, dichte II. Schicht vorhanden ist, die IV. Schicht rechts granulärer erscheint, während sie links gegenüber der V.Schicht eine u n s c h a r f e Grenze aufweist. Schließlich sind die V. und VI. Schicht links größerzellig als rechts. Aber darüber hinaus kann man in der Tiefe des die Feldergrenze bildenden Grübchens eine aus der II aufsteigende typische Zellverdichtungszone erkennen, die ihren Schwerpunkt auf dem rechten Abhang hat. Auch die fehlende Längsausdehnung der Vertiefung der Grübchenform ist kein Gegenargument "für den Vergleich mit den von uns herausgestellten Grenzrinnen- und -mulden (oft wechselnder Tiefe!). Denn von R a n k e und S c h a f f e r angefangen, bis zu H . M e y e r s Bearbeitung der „ M a s s e n - und O b e r f l ä c h e n e n t w i c k l u n g des f e t a l e n G e h i r n s " an einem r e p r ä s e n t a t i v e n M a t e r i a l von 180 F ö t e n und N e u g e b o r e n e n , ist immer wieder die Beobachtung gemacht worden, daß Grübchen als Vorstufe der Furchenbildung auftreten. So notiert letzterer für die 30. Schwangerschaftswoche folgenden Befund: „Alle Furchen sind jetzt wenigstens a n d e u t u n g s w e i s e vorhanden. Während diejenigen, die schon längere Zeit vorhanden waren, e i n h e i t l i c h e , t i e f e i n g e s e n k t e , zwischen den Windungen glatt begrenzte F u r c h e n darstellen, zeigen sich die jüngst erschienenen als seichte Mulden oder bestehen aus einzelnen unzusammenhängenden G r ü b c h e n , die aber schon deutlich die e n d g ü l t i g e V e r l a u f s r i c h t u n g der s p ä t e r e n F u r c h e markieren." Daß es sich aber bei der tertiären Oberflächengestaltung, zu der obiges, von J . beschriebenes Hirngrübchen zählt, um den prinzipiell analogen Vorgang wie bei der sekundären Furchenbildung handelt, hoffen wir noch zeigen zu können. Dazu ist es notwendig, sich mit den bestehenden Auffassungen der Windungsbildung auseinanderzusetzen, wie sie die Hirnforschung immer wieder beschäftigt haben. Sie gipfeln bekanntlich in den beiden g e g e n s ä t z l i c h e n Ans c h a u u n g e n über das Primum movens der Windungsbildung: E i n s e n k u n g der F u r c h e n oder H e b u n g der K u p p e n . Nach Überwindung älterer Vorstellungen, daß die rein mechanisch vordringenden Gefäße die Furchen als,,Nährschlitze" erzeugen, hat die erste Auffassung in S c h a f f e r (26) ihren repräsentativen Vertreter gefunden, der eine

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auf einem breiten Beobachtungsgut von Föten und Rindenmißbildungen beruhende, gut ausgebaute Theorie der Windungsbildung vorlegte. Da seine Vorstellungen sich zu guten Teilen — n i c h t i n d e r G e s a m t a u f f a s s u n g — bewährt haben, seien sie hier dargelegt: Der Für chungsvorgang, der prinzipiell bei primärer und sekundärer Furchenbildung nicht zu unterscheiden sei, beginne mit Vermehrung der superfiziellen Körner, Hand in Hand damit gehe eine Verbreiterung des Randschleiers. Dabei komme es zunächst nur zu einer leichten Eindellung der Rindenoberfläche. Bei der Verbreiterung und

Abb. 10

Abb.9 zeigt eine Hirngrübchenbildung nach J a c o b , Z. Neur. 170. In der Tiefe der Mulde eine persistierende Zone mit Schwerpunkt am rechten Abhang. Gestrichelte Linien von J a c o b zur Demonstrierung des gegensätzlichen Verhaltens von innerer und äußerer Hauptschicht. Abb. 10. Ausgebildete Furche aus dem 5. Fötalmonat mit Zellverdichtungszone mit Schwerpunkt links (nach K. S c h a f f e r Z. Neur. 38).

ferneren Einsenkung des Randschleiers weist S c h a f f e r zwei von ihm so bezeichneten Verdichtungszonen der s p o n g i ö s e n Struktur desselben eine besondere Rolle zu (es handelt sich hierbei nicht um Zellverdichtungen!). Die äußere Verdichtungszone geht in die superfizielle Körnerschicht über, die innere grenzt mit einer Übergangszone an die Lamina corticalis. Und zwar soll die äußere Verdichtungszone bei der Verbreiterung und Einbiegung des Randschleiers führend sein. Die superfiziellen Körner reichern sich weiterhin an der Oberfläche der Mulde an und bilden gemeinsam mit dem Randschleier einen in die Tiefe gerichteten Keil, der die Lamina corticalis mechanisch zusammendränge, und nur ,,kompensatorisch" komme es dann zu einer Verdickung der Lamina seitwärts von dem Keil in Richtung der Windungen. Die Furchenlichtung entstehe schließlich durch Nekrose der zentralen Partien des Körnerkeils.

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Gegen diese Theorie hat sich vor allem B i e l s c h o w s k y gewandt, unseres Erachtens zu weitgehend, ohne den Wahrheitsgehalt der gut belegten anfänglichen Wachstumsvorgänge im Randschleier zu erkennen. Wenn B i e l s c h o w s k y die superfiziellen Körnerkeile als durch tangentiale Schnittführung bedingt ansieht, so ist das sicher nicht richtig. Denn alle Schaffer'schen Aufnahmen der beginnenden Furchenbildung zeigen am Furchengrund eine typisch zusammengedrängte Lamina corticalis, die einen Tangentialschnitt auschließt (S. Abb. 10, die eines der Schaffer'schen Bilder wiedergibt). Die sonstigen Vorstellungen B i e l s c h o w s k y s über die Windungsbildung begegnen sich dagegen, wie wir noch sehen werden, weitgehend mit den unsrigen. Vor allem mißt er, wie schon R a n k e vor ihm, den Gefäßen für die Windungsbildung eine besondere Bedeutung zu: Nachdem sich die Rinde bis zum 4. Fötalmonat nur durch Zuwanderung von Neuroblasten vergrößert hatte, vermehren sich die Neuroblasten unter dem Einfluß einer jetzt verstärkt einsetzenden Vascularisation in Form des Eindringens von Gefäßbäumchen der Pia (bestätigt von E r n s t zit. n. O s t e r t a g ) an Ort und Stelle, und zwar wachse die ä u ß e r e R i n d e n z e l l s c h i c h t schneller als die t i e f e r l i e g e n d e n . (Hier ist vor allem an die Bildung des Status verrucosus simplex Retzii gedacht.) Um einen Teil der in die Tiefe eindringenden Gefäße entwickelten sich Keimzentren und gerade um die, die später in die Furchen zu liegen kommen. „Diejenigen Gefäße, an welchen sich die gesteigerte Zellproduktion geltend macht, bilden zugleich puncta fixa in den Form- und Niveauverschiebungen, welche sich nun einleiten. Das in ihrer Umgebung gebildete Material wird durch immer neu hinzukommende Zellen seitlich abgedrängt und stößt dabei auf die aus den nächst benachbarten Stellen stammenden Elemente. Dadurch wird eine Volumenzunahme der grauen Substanz und eine Vorwölbung der Oberfläche bedingt. Am Ort der stärksten Summation entwickelt sich die Kuppe der Windung, während die Produktionszentren mit dem Abklingen ihrer formativen Potenz immer mehr in die Tiefe der Furche geraten." Hier ist also in Ergänzung S c h a f f e r ' s dem Wachstum der Lamina corticalis selbst die gebührende Rolle zugewiesen. Abschließend bleibt nun noch die Stellungnahme J a c o b s zur Windungsbildung darzulegen, der auf Grund seiner Untersuchungen zu dem bis dahin Erkannten vor allem noch die B e d e u t u n g der O r g a n i s a t i o n der Z w i s c h e n s c h i c h t und ihres b e z i r k s w e i s e d i f f e r e n t e n W a c h s t u m s hinzugetragen hat. Er faßt seine Auffassungen in folgenden Richtlinien zusammen: ,,Ungleiches Wachstum der Zwischenschichtbezirke, ungleiche Proliferation der Neuroblasten im eigentlichen Cortex und ungleiche Verteilung der Zellen der superfiziellen Körnerschicht und der Cajal-Zellen scheinen Faktoren zu sein, die die Windungsbildung bedingen." Wir glauben nun einen Schritt weitergehen und aus den richtig erkannten Bausteinen eine neue Theorie der Windungsbildung aufbauen zu können, indem wir die Rindenproliferation konkretisieren. Zunächst möchten wir uns J a c o b und B i e l s c h o w s k y soweit anschließen, daß im Gegensatz zu S c h a f f e r s Ansicht mindestens für einen T e i l der primären Fissuren, wie die aus der ursprünglichen, schon beim Embryo von 27 mm Steiß-Scheitellänge nachweisbaren Fossa sich entwickelnde Fissura Sylvii, die Fissura calcarina und den Sulcus cinguli andere Entwicklungsgesetze gelten. Die Untersuchungen von H. M e y e r haben jedoch gezeigt, daß die primäre Phase und die sekundäre Phase der Oberflächengestaltung der menschlichen Hirnrinde zeitlich nicht scharf zu trennen sind. Insbesondere hat sich eine erstaunliche individuelle Schwankungsbreite im Erscheinen der Sulci um den 5. und 6. Schwangerschaftsmonat ergeben, so daß beispielsweise der Sulcus

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temporälis superior bei einem Teil der Föten in der 22. Schwangerschaftswoche erscheint, jedoch über einen Monat später erst bei a l l e n Föten des Untersuchungsgutes beidseitig nachweisbar ist, was zur Folge hat, daß er bei den einen zu den primären, bei den anderen zu den sekundären Furchen zu rechnen wäre. Ebenso spricht viel für einen fließenden Übergang der sekundären in die tertiäre Phase der Oberflächengestaltung der menschlichen Hirnrinde, der sich ja schon morphologisch durch den Ausgang sekundärer Furchen in Mulden der tertiären Oberflächengestaltung dokumentiert. Eine g r u n d s ä t z l i c h s p ä t e r e T e r m i n a t i o n s p e r i o d e für die tertiäre Oberflächengestaltung im Gegensatz zur sekundären, glauben wir jedoch aus dem hier gezeigten Z u s a m m e n h a n g m i t d e r R i n d e n a r c h i t e k t o n i k entnehmen zu können. Natürlich können wir nicht über alle Vertiefungen des tertiären Oberflächenreliefs ein Urteil fällen, aber zumindest ein g r o ß e r T e i l davon scheint F e l d e r g r e n z l i n i e n darzustellen. Es wäre dabei sehr wichtig, die von J. festgestellte h o c h g r a d i g e i n d i v i d u e l l e S c h w a n k u n g s b r e i t e des t e r t i ä r e n O b e r f l ä c h e n r e l i e f s c y t o a r c h i t e k t o n i s c h zu ü b e r p r ü f e n , da gerade die Arbeiten dieses I n s t i t u t e s die erstaunliche i n d i v i d u e l l e V a r i a b i l i t ä t der R i n d e n a r c h i t e k t o n i k gezeigt haben und ein Zusammenhang denkbar wäre. Nach dieser Darlegung des bisherigen, bewährten Forschungsgutes über die Oberflächengestaltung der menschlichen Hirnrinde bedarf es zur Belegung der eigenen Anschauungen einiger fötaler Befunde: Es soll dabei gezeigt werden, daß der von S c h a f f e r v ö l l i g ü b e r s e h e n e , von den anderen Autoren vorwiegend t h e o r e t i s c h u m r i s s e n e F a k t o r der R i n d e n p r o l i f e r a t i o n g e n a u u m s c h r i e b e n n a c h w e i s b a r ist. Wir beginnen mit einer Bildwiedergabe von S c h a f f e r selbst (Abb. 10). Sie stellt die letzte einer Serie von 4 Aufnahmen eines 5monatigen Föten dar, die verschiedene Stadien der Furchenentwicklung wiedergeben. Auf der Abbildung handelt es sich um die gerade vollendete Furchenbildung. Man erkennt an der Furchenwand und insbesondere im Furchengrund eine gegenüber den Kuppen stark verdickte superfizielle KörnerSchicht, die von S c h a f f e r herausgestellt wird, wobei er die Furche durch Ritzenbildung in dem ehemaligen Körnerteil eben entstanden wissen will. Unbeachtet blieb dagegen bisher die den Furchengrund und das linke untere Drittel der Furchenwand begleitende Zellverdichtungszone, die etwas weniger als die Hälfte der Breite der Lamina corticalis ausmacht. Eine prinzipielle Ähnlichkeit mit den von uns an cytoarchitektonischen Ferldergrenzen nachgewiesenen Zellverdichtungszonen am Grund der Mulden oder Rinnen der tertiären Oberflächengestaltung ist nicht von der Hand zu weisen. Dem Zeitpunkt nach gehörte die wiedergegebene Furchenbildung dem E n d e der p r i m ä r e n O b e r f l ä c h e n g e s t a l t u n g an. Die nächsten Abbildungen geben nun Aufnahmen zweier Föten aus der Phase der s e k u n d ä r e n O b e r f l ä c h e n g e s t a l t u n g der menschlichen Hirnrinde wieder. Es handelt sich dabei um F 80, einen weiblichen Föten von 7 Monaten, und um F 79, einen männlichen Föten von 8 Monaten.

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FRIEDRICH SANIDES

Journal f ü r Hirnforschurig

Zunächst zum gesamten. Rindenbild des 7monatigen Föten: Der tectogenetische Grundtypus B r o d m a n n s ist überall erreicht und wird in der motorischen Rinde schon etwas zurückgebildet. Bei dem Vergleich des Kernreichtums der Schichten heben sich die beiden Körnerschichten II und IV schon bei schwacher Vergrößerung durch ihre Kerndichte und darauf zurückzuführende dunkelblaue Färbung heraus, wobei die II noch um einiges dunkler, ja matrixartig dicht ist. In den meisten Furchen ist die II gegenüber den Kuppen ver-

Abb. 11. Sulcus marginalis superior der Insel eines 7monatigen Föten. Verbreiterung der Schicht I und hochgradige Kerndichte von I I und IV im Furchengrund. Hier von der II ausgehende unscharf begrenzte Zellverdichtungszone. (Die Abb. hat einen artifiziell bedingten Riß an der Stelle eines aus der Pia einmündenden Gefäßes.) Vergr. 50:1, F 80 Ph, 37 249.

breitert und zeigt im Furchengrund eine saumartige Zellverdichtungszone, die in die III reicht. In manchen Furchengründen ist an der Oberfläche der auffällig verdickten I noch eine Ansammlung von superfiziellen Körnern zu finden. Wir besprechen nun Abb. 11, die den Furchengrund des Sulcus marginalis superior der Insel dieses Foeten darstellt. (Die Abb. hat einen artifiziell bedingten Riß an der Stelle eines aus der Pia einmündenden Gefäßes). Schicht II und IV zeigen im Furchengrund eine deutliche Verstärkung und Dunkelfärbung. Um die II ist der sichelförmige Saum einer Zellverdichtungszone zu erkennen. In der im Furchengrund verbreiterten, noch relativ zellreichen I finden sich an der Oberfläche einige Cajalsche Fötalzellen.

Bd. 4 Heft 4 195°

D A R S T E L L U N G E I N E S HISTOLOGISCHEN PHÄNOMENS

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Wir kommen nun zu dem 8monatigen Föten F 79. Beim Vergleich des gesamten Rindenbildes mit dem, .7monatigen Föten fällt auf, daß die II und IV etwas an Kerndichte verloren haben. Die II ist jedoch weiterhin dichter als die IV, zeigt aber nur noch in Furchengründen und Mulden eine m a t r i x a r t i g e K e r n d i c h t e , an die sich eine Verdichtungszone anschließt. Sowohl in der II wie in der IV finden sich noch reichlich Neuroblastenkerne. Die Rindenoberfläche ist durch häufige flache Mulden gekennzeichnet, die, abgesehen von einer verstärkten I I , eine in die III reichende, saumartige Verdichtungszone zeigen, die sich unscharf gegen die tiefere III absetzt.

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