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Die Flügelplatten (Seitenwände und Boden des Diencephalons)
Ab der 7. Woche (stadium 16-19) kommt es zu einer Verdickung der Wände des Diencephalons sowie zur Ausbildung von drei umfangreichen Anschwellungen, die sich in den III. Ventrikel vorwölben. Von dorsal nach ventral sind dies der Epithalamus, der Thalamus und der Hypothalamus. Bei 70% der Individuen verkleben die Thalami in der Medianebene (Adhäsio interthalamica), wodurch der III. Ventrikel eine ringförmige Gestalt erhält.
Der Epithalamus
Der Epithalamus (Stadium 16) entwickelt sich aus dem Dach und den oberen Anteilen der Flügelplatten. Wie bereits erwähnt gehören dazu die Epiphyse (Stadium 15) und der Plexus choroideus des III. Ventrikels, welcher sich aus der Lamina epithelialis und der Tela choroidea zusammensetzt. Der Epithalamus wird durch den Sulcus diencephalicus dorsalis (Stadium 17) vom Thalamus abgegrenzt. Gelegentlich entsteht beim Menschen oberhalb der Foramina Monroi ein Divertikel, die Paraphyse, welche bei niederen Vertebraten immer ausgebildet ist. Seitlich im Epithalamus entstehen die Nuclei habenulares, die dem limbischen und dem olfaktorischen System zugerechnet werden und bei der Auslösung emotionaler Reaktionen sowie der Steuerung des Verhaltens eine bedeutsame Rolle spielen. Hinzu kommen zwei kleine transversale Verbindungen, die Commissura habenularum und die Commissura posterior (die schon zum Mittelhirn gehört). Das massive Wachstum des Thalamus führt zum Verschwinden des Sulcus diencephalicus dorsalis und zur Caudalverlagerung von Elementen des Epithalamus.
Der Sulcus hypothalamicus
Der Sulcus hypothalamicus gliedert die Flügelplatte in einen dorsalen und einen ventralen Bereich, aus denen der Thalamus und der Hypothalamus hervorgehen. Der Sulcus hypothalamicus unterscheidet sich damit grundsätzlich vom Sulcus limitans, welcher zwischen Grundplatte und Flügelplatte verläuft!
Im Gegensatz zum Epithalamus gewinnt der Thalamus im Laufe der Evolution an Bedeutung. Ursprünglich stellt der Thalamus eine Umschaltstelle in der Sehbahn dar, er wird im Zuge der phylogenetischen Entwicklung aber zusehends zu einem polysensoriellen Knotenpunkt (Integration, Modulation, Koordination).
Dabei kommt es zu einer fortschreitenden Gliederung des Thalamus in spezifische Areale, welche mit dem Streifenkörper (siehe Entwicklung des Telencephalons), den Afferenzen (welche nach Umschaltung auf die primären Rindenareale projiziert werden) und der Grosshirnrinde in Verbindung stehen. Die subthalamischen Kerngebiete (Luys-Körper) befinden sich im caudoventralen Bereich des Zwischenhirns und werden den Schaltkernen des Basalgangliensystems zugerechnet.
Der Hypothalamus
Der Hypothalamus entwickelt sich aus der subthalamischen Flügelplatte und aus dem Boden des Diencephalons (allenfalls beteiligen sich noch Anteile der sich zurückbildenden Grundplatte). Daraus gehen die hypothalamischen Kerngebiete einschliesslich der Corpora mammillaria und der Neurohypophyse hervor. Diese Kerngebiete stehen im Dienste der Steuerung vegetativer Funktionen (emotionale Befindlichkeit, Essverhalten, Schlaf, Körpertemperatur, Flüssigkeitshaushalt usw.)
Die median striale Leiste
Aus der Seitenwand der Flügelplatten wandern Neuroblasten in die weisse Substanz des Telencephalons aus und bilden dort die mediane striale Leiste (künftiger Globus pallidus) als einziges Kerngebiet der Basalganglien, welches sich vom Diencephalon herleitet.
Die Augenblasen
Die Augenanlagen sind bereits um den 19. Tag als zwei seitliche Ausstülpungen am Boden des prospektiven Prosencephalons erkennbar. Da zu diesem Zeitpunkt der Neuroporus anterior noch nicht verschlossen ist, treten auf der Innenseite der Neuralrinne zwei entsprechende Augengruben (Foveolae opticae) in Erscheinung.
Die Entwicklung der Augenanlagen wird durch die Prächordalplatte induziert.
Ab dem 25. Tag (Stadium 9), also nach dem Verschluss des Neuralrohrs, erweitern sich die Augenanlagen zu den Augenblasen (Vesiculae ophthalmicae), welche über den Augenblasenstiel (Pedunculus ophthalmicus) mit ihrem Ursprungsgebiet, der künftigen Grenze zwischen Boden und Seitenwand des Diencephalons, verbunden bleiben.