Die Kleinhirnstiele

Wenn das Kleinhirn aufgrund seines verästelten Innenlebens der „Lebensbaum“ ist, dann sind die Kleinhirnstiele die Wurzeln, mit denen das Cerebellum fest an Pons, verlängertem Rückenmark und benachbarte Hirnregionen ankert. Die drei dicken Faserbündel sind direkte Ausläufer der weißen Marksubstanz des Kleinhirns. Sie transportieren Informationen aus allen möglichen Teilen des Körpers heran und tragen ausgehende Signale zu anderen Gehirnregionen hinaus. Wie mächtige Kabel verbinden die Kleinhirnstiele also das ansonsten isoliert liegende Kleinhirn mit dem Rest des Gehirns.

Man kann sich das Kleinhirn als einen Großverbraucher von Informationen vorstellen, denn es gibt deutlich mehr Fasern, die Informationen heranführen, als solche, die Signale aus dem Kleinhirn hinausleiten: Auf 40 zuführende Fasern kommt eine hinausführende. Schließlich soll das Kleinhirn immer im Blick haben, was gerade im Körper passiert. Dazu benötigt es sehr viel Input, etwa aus dem Gleichgewichtsorgan, von Rezeptoren der Tiefenwahrnehmung, aus dem Rückenmark und dem motorischen Cortex, sprich: sowohl über gerade stattfindende Bewegungen als auch über solche, die in der Großhirnrinde erst geplant werden. Hat es die vielfältigen Signale aufeinander abgestimmt, nimmt das Resultat seiner Arbeit, sein Korrektur-Output, deutlich weniger Übertragungskapazität in Anspruch. Kurz gesagt lebt das Kleinhirn also von Input – nur so kann es Bewegungen laufend überwachen und millimetergenau anpassen.

Wer auch immer einst den drei Kleinhirnstielen ihren Namen gab, war dabei nicht sehr fantasievoll: Sie heißen einfach nur oberer, mittlerer und unterer Stiel, auf lateinisch also Pedunculus cerebellaris superior, medius und inferior. 

Der obere Stiel verbindet das Kleinhirn mit dem Mittelhirn, der mittlere mit dem Pons und der untere mit dem verlängerten Rückenmark, der Medulla oblongata. Zwischen den oberen Kleinhirnstielen spannt sich eine dünne Lamelle aus weißer Substanz, das Velum medullare superius. Es bildet das Dach des vierten Ventrikels und grenzt nach hinten an die Vierhügelplatte des Mittelhirns.

Der mittlere Kleinhirnstiel liegt weiter seitlich, ist der kräftigste der drei Faserbündel und enthält im Gegensatz zu den beiden anderen Stielen nur zuführende Fasern. Er ist in der Evolution später entstanden und hat sich dabei zwischen den oberen und den unteren Kleinhirnstiel geschoben. Bei diesem Prozess hat er einige Faserbündel auseinandergedrängt, die funktionell zusammengehören, und zwar die Bahnen, die Informationen aus dem Rückenmark bringen. Daher läuft jetzt nur ein Teil der Fasern vom Rückenmark zum Kleinhirn durch den unteren Kleinhirnstiel, während der Rest dieser Bahn über den oberen Kleinhirnstiel geführt wird. Darauf weisen Prüfungspaukbücher die Medizinstudenten ausdrücklich hin, als Ausnahme von der Regel. Ansonsten sind die Bahnen nämlich recht logisch nach dem Ort ihres Ursprungs den drei Kleinhirnstielen zuzuordnen.

Die meisten Signale erreichen das Kleinhirn über den mittleren Kleinhirnstiel. Er ist das größte Faserbündel und enthält ausschließlich eingehende Bahnen. Sie stammen letztlich aus der Großhirnrinde, werden im Pons verschaltet und liefern dem Kleinhirn Informationen darüber, welche Bewegungen das Großhirn gerade plant.

Die meisten Informationen aus dem Rest des Körpers laufen ansonsten durch den unteren Kleinhirnstiel: Er unterrichtet das Kleinhirn beispielsweise darüber, in welcher Stellung sich ein Bein, der Rumpf oder ein Arm gerade befinden, wie sie sich bewegen, und was das Gleichgewichtsorgan meldet. Im Einzelnen führt er Fasern aus den Vestibulariskernen, dem Hirnstamm, dem Rückenmark und der unteren Olive.

Schließlich gibt es den oberen Kleinhirnstiel. Er leitet nicht nur Anteile der Rückenmarksbahnen weiter, sondern auch Signale aus Kernen des Mittelhirns wie dem Nucleus ruber. Damit ergänzt er die Informationen aus Rückenmark und Hirnstamm und liefert dem Kleinhirn ein noch vollständigeres Bild über Haltung und Bewegung des Körpers.

Alle Fasern, die das Kleinhirn erreichen, enden als Kletterfasern oder als Moosfasern in der Kleinhirnrinde, wo sie in das dichte Schaltungsnetz eingebunden und weiterverarbeitet werden.

Die vom Kleinhirn verarbeiteten Signale ziehen von dessen Rinde zu den Kleinhirnkernen im Inneren. Fast alle Fasern, die das Kleinhirn verlassen, entspringen hier, nur wenige haben ihren Ursprung direkt in der Kleinhirnrinde.

Der größte Teil der Ausgangsfasern verlässt das Kleinhirn über den oberen Stiel. Diese Bahnen ziehen zu motorischen Zentren im Hirnstamm, zum Nucleus ruber und über den Thalamus auch zur Großhirnrinde. Ein kleinerer Teil der Ausgangsfasern läuft über den unteren Stiel zurück in den Hirnstamm, unter anderem zu den Vestibulariskernen und zur unteren Olive. Auf diese Weise kann das Kleinhirn auch seine eigenen Eingänge regulieren und zugleich das Gleichgewichtssystem beeinflussen.

Eine Besonderheit ist die Wirkweise dieser Bahnen: Sie verlaufen ipsilateral, wirken also auf die gleiche Körperseite – die rechte Kleinhirnhälfte kontrolliert die rechte Körperseite, und die linke die linke. Das unterscheidet das Kleinhirn vom Großhirn, bei dem jede Hemisphäre vornehmlich die jeweils gegenüberliegende Körperhälfte – also kontralateral – steuert.

Erstveröffentlichung am 23. August 2011
Letzte Aktualisierung am 20. September 2025