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Die Hirnnerven vermitteln die vier generell am ganzen Körper vorkommenden und deshalb "allgemein" genannten Qualitäten sowie drei weitere, nur im Kopfbereich vertretene Modalitäten (Riechen und Geschmack, Sehen und Hören), die deshalb als "speziell" gekennzeichnet werden.
Die dazugehörigen Bereiche grauer Substanz ordnen sich im Neuralrohr zu Säulen.
Aus den Flügelplatten entstehen die sensiblen Kerngebiete der Hirnnerven:
- Die Säule der allgemeinen visceralen Afferenzen (AVA) in Gestalt des caudalen Teils des Nucleus tractus solitarii (N. vagus), dessen Neurone die enteroceptiven Afferenzen von Verdauungstrakt und Herz empfangen)
- Die Säule der speziellen visceralen Afferenzen (SVA) erhält im rostralen Teil des Nucleus tractus solitarii Informationen von den Geschmacksknospen der Mundlhöhle, welche über Fasern der Hirnnerven VII, IX und X herangeführt werden.
- Die Säule der allgemeinen somatischen Afferenzen (ASA) verarbeitet im Nucleus sensibilis n. trigemini Berührungsreize, Temperatur- und Schmerzempfindungen aus der Haut des Kopfbereichs. Das Kerngebiet erstreckt sich über die ganze Länge von Mesencephalon und Rhombencephalon
- Die Säule der speziellen somatischen Afferenzen (SSA) empfängt über den VIII. Hirnnerven sensorischen Input vom Gehör- und Gleichgewichtsorgan
Aus den Grundplatten gehen im Kopfbereich die motorischen Kerngebiete der Hirnnerven hervor:
- Die Säule der allgemeinen somatischen Efferenzen (ASE) stellt die Fortsetzung des Vorderhorns des Rückenmarks dar und liefert im Bereiche des Myelencephalons das somatomotorische Kerngebiet des XII. Hirnnerven (N. hypoglossus), welcher die 4 Okzipitalmyotome und die Zunge innerviert. In Metencephalon und Mesencephalon gehen aus dieser Säule die Kerngebiete der Hirnnerven III (N. oculomotorius), IV (N. trochlearis) und VI (N. abducens) hervor, welche der Steuerung der äusseren Augenmuskeln (als Abkömmlinge des prächordalen Mesenchyms) dienen.
- Die Säule der speziellen visceralen Efferenzen (SVE) umfasst die motorischen Neurone der Hirnnerven IX, X und XI im Bereiche des Myelencephalons. Sie dienen der Innervation der quergestreiften Kiemenbogenmuskulatur von Pharynx und Larynx)
- Die Säule der allgemeinen visceralen Efferenzen (AVE) beinhaltet die Perikaryen der präganglionären parasympathischen Neurone. Sie bilden im Myelencephalon den Nucleus dorsalis n. vagi, welcher der Steuerung der Herzmuskulatur sowie der glatten Muskulatur der Eingeweide dient. Weitere parasympathische Kerngebiete sind der Nucleus salivatorius inferior des N. glossopharyngeus, dessen Erfolgsorgan die Glandula parotis darstellt, der Nucleus salivatorius superior des N. facialis, der die übrigen Drüsen des Kopfes versorgt, sowie der Nucl. accessorius n. oculomotorii (Edinger-Westphal-Kern), der für die Steuerung innerer Augenmuskeln (glatte Muskulatur des M. sphincter pupillae und M. ciliaris) zuständig ist.
- Die spezielle somatosensible Säule (SSA) erhält die Afferenzen des Gehörs (N. vestibulocochlearis VIII)