James Papez, ein amerikanischer Neurowissenschaftler, der Pionier der vergleichenden Neuroanatomie war, wurde 1883 geboren und starb 1958. Er identifizierte eine Schaltung im Gehirn von Säugetieren, die emotionale Erfahrung und den Namensgeber subserves, Papez Schaltung, ist fest in der medizinischen Vokabular etabliert.Papez arbeitete im abgeschiedenen Labor der Cornell University und war praktisch in die Praxis eingetaucht, Objektträger des Gehirns unter dem Mikroskop in herrlicher Isolation zu untersuchen, im Einklang mit seiner ruhigen, nicht störenden und sich zurückziehenden Persönlichkeit, völlig frei von Gimmick, List oder Eitelkeit. Er arbeitete an den etablierten Fakten über den Hypothalamus, die bereits von Walter Canon (1871-1945), Philip Bard und Wilder Penfield (1891-1976), CJ Herrick und anderen bedeutenden Neurowissenschaftlern vor ihm vorgebracht wurden, und identifizierte den Kreislauf nach Injektion des Tollwutvirus in den Hippocampus einer Katze und Überwachung ihres Aufenthalts durch das Gehirn. Der Papez-Kreislauf beginnt mit der Hippocampus-Formation, die als Subiculum bekannt ist, und verläuft durch den Fornix, die Mammillarkörper und dann durch den Mammillothalamus-Trakt, der oft als Trakt von Vicq d’Azir bekannt ist, Synapsen im vorderen Thalamuskern. Von dort aus erreicht es das Cingulum, umrundet den entorhinalen Kortex und kehrt zur Hippocampusformation zurück und ist etwa 350 Millimeter lang. Er veröffentlichte seine Beobachtungen 1937 in einem wegweisenden Artikel mit dem Titel „A proposed mechanism of emotion“ in der Zeitschrift Archives of Neurology and Psychiatry. Er schrieb:

• „Der zentrale emotionale Prozess kortikalen Ursprungs kann so konzipiert werden, dass er in der Hippocampus-Formation aufgebaut und auf den Mammillarkörper und dann auf den Trakt von Vicq d’Azir (Mammillothalamus-Trakt) und von dort durch die vorderen Thalamuskerne in den Kortex des Gyrus cinguli übertragen wird … Strahlung des emotionalen Prozesses vom Gyrus cinguli zu anderen regionen in der Großhirnrinde würden psychische Prozesse, die anderswo auftreten, emotional färben … Es ist offensichtlich, dass der vorgeschlagene Mechanismus der Emotion der Hypothalamus, der vordere Thalamuskern, der Gyrus cinguli, der Hippocampus und ihre Verbindungen bilden einen harmonischen Mechanismus, der die Funktionen der zentralen Emotion ausarbeiten und am emotionalen Ausdruck teilnehmen kann.“

Es ist anzumerken, dass das Konzept eines anatomischen Substrats für Emotionen nicht mit den Werken von James Papez begann. 1907 spielte der bayerische Neuropathologe Christfried Jakob (1866-1956) auf das viszerale Gehirn an und konzipierte das Vorhandensein eines inneren Gehirns, das Eingeweide-emotionale Mechanismen subserviertund er stützte seine Hypothese auf die Experimente am degenerierenden Gehirn von Affen und Hunden sowie autopsierte Materialien aus dem menschlichen Gehirn.

Der inferomediale Aspekt des Gehirns, wenn er seziert wird, sieht aus wie ein Limbus und deshalb Paul D. MacLean (1913-2007), der einflussreiche amerikanische Physiologe und Psychiater, zog es vor, die Schaltung nach einigen Modifikationen als limbisches System zu bezeichnen, und einige Forscher nannten sie die Papez-MacLean-Schaltung. Wichtig ist, dass McLean das Modell des dreieinigen Gehirns in der Evolution des Vorderhirns und des Verhaltens von Wirbeltieren vorschlug. Es besteht aus dem Reptilienkomplex oder dem R-Komplex, dem Paläomammalienkomplex oder dem limbischen System und dem Neomammalienkomplex oder dem Neokortex. Der Reptilienkomplex besteht aus den Basalganglien und befasst sich mit instinktiven Verhaltensmustern wie Aggression, Dominanz, territorialer Kontrolle und rituellen Mustern. Der Paläomammalienkomplex besteht aus dem Septum, der Amygdala, dem Hypothalamus, dem Hippocampus-Komplex und dem cingulären Kortex, und 1952 führte MacLean den Begriff limbisches System ein, um sich auf diesen Teil des Gehirns zu beziehen. Dies war ein Konzept von bedeutsamer Bedeutung, und es wird angenommen, dass sich das limbische System früh im Laufe der Evolution des Säugetierhirns entwickelt. Es wird angenommen, dass dies für die Motivation oder Motivation und Emotionen im Zusammenhang mit Sexualität und Fortpflanzungsverhalten, Fütterung und elterlicher Praxis verantwortlich ist. Die ultimative Komponente des Säugetiergehirns, der Neokortex, funktioniert im Bereich der Sprache, Abstraktion, Planung und Wahrnehmung. In jüngster Zeit ist Macleans Idee über das dreieinige Gehirn jedoch auf ernsthafte Kritik gestoßen, und viele zeitgenössische vergleichende Neuroanatomen stellen die zu starke Vereinfachung in der phylogenetischen Evolution der Verhaltensmuster in Frage, die in einer so komplizierten Struktur wie dem menschlichen Gehirn gewährt werden.Um zu beweisen, dass Macleans Idee des dreieinigen Gehirns ungültig ist, beziehen sich Physiologen auf die Werke von Paul Broca (1824-1880) aus Frankreich, der den medialen Aspekt des Gehirns vor mehr als hundert Jahren als le grand beschrieb Lappen limbique oder der limbische Lappen im Jahr 1878, was Limbus oder einen gekrümmten Rand bedeutet. Im Jahr 1948 schlug Paul Ivan Yakovlev (1894-1983), ein russischer Neurowissenschaftler, der in die Vereinigten Staaten von Amerika ausgewandert war, einen Schaltkreis für Emotionen vor, der sich von dem von Papez und MacLean beschriebenen unterschied und die orbitofrontalen, insulären und vorderen Temporallappenrinden, die Amygdala und den dorsomedialen Kern des Thalamus umfasste. 1952 traf McLean Papez an der Cornell University, diskutierte gründlich die Anatomie der Emotionen mit ihm und schloss das Vorderhirn, den Hypothalamus, die Amygdala und das Septum in den Bereich des limbischen Systems ein. Heimer und Nauta (1916-1994), die in den Vereinigten Staaten von Amerika und später arbeiteten, erweiterten Heimer und Van Hoesen den Horizont der funktionellen Anatomie des limbischen Systems, wie wir es heute verstehen. Neuere Arbeiten legen nahe, dass das Kleinhirn auch beim Ausdruck von Emotionen eine Rolle spielt und möglicherweise der Kreislauf nicht mit dem Hippocampus, sondern mit den zahlreichen verbindenden Kleinhirnfasern beginnt. Dies wird durch die Tatsache bewiesen, dass Kleinhirnläsionen eine hemmende Wirkung auf den Kreislauf zu haben scheinen und die elektrische Stimulation des vorderen Kleinhirns Erregung, Aggression und positive Fütterungsreaktionen verursacht.

Abbildung der Papez-Schaltung. Quelle: www.quora.com

James Papez. Quelle: www.pintrest.com

Basierend auf den Experimenten von Papez wurde zunächst angenommen, dass die Schaltung, die er 1937 beschrieb, mit Emotionen verbunden war. Das Fortbestehen angenehmer oder gequälter emotionaler Gefühle, lange nachdem ein Ereignis vergangen ist, wurde in Bezug auf die Physiologie der Hippocampus-Nachentladung und die daraus resultierende anhaltende elektrische Aktivität des Hippocampus interpretiert. Die Schaltung verbindet den Hypothalamus und den Kortex und fungiert als emotionales System des Gehirns. Er schrieb: „Der cinguläre Kortex projiziert auf den Hippocampus, und der Hippocampus projiziert auf den Hypothalamus über das Axonbündel, das Fornix genannt wird. Hypothalamische Effekte erreichen den Kortex über ein Relais in den vorderen Thalamuskernen.“ Seine Ansichten wurden nicht ohne weiteres akzeptiert und einmal beklagte er sich 1942 bei einem Freund, dass niemand seine Ansicht ernst genommen zu haben schien, da nur sehr wenige nach den Nachdrucken fragten. 1939 wurde das Interesse an der Schaltung jedoch durch die Arbeit von Heinrich Klüver (1897-1979) und Paul Bucy (1904-1992) aus den Vereinigten Staaten von Amerika, einem Psychiater bzw. einem Neurochirurgen, geweckt, die vor der American Neurological Association berichteten, dass die bilaterale Zerstörung der meisten Hippocampus- und Temporallappen bei Rhesusaffen zu einer Art psychischer Blindheit führte, die sich in visueller Agnosie, oraler Erforschung von Objekten, Hypermetamorphose oder übermäßiger visueller Aufmerksamkeit manifestierte, angst oder Wut, in dem Maße, wie sie nicht in der Angst waren anwesenheit von Schlangen. Weitere bemerkenswerte Merkmale waren Hypersexualität, und Veränderung des Essverhaltens und damit, Die Ansicht von Papez wurde weitgehend bestätigt. Der erste Fallbericht über das menschliche Klüver-Bucy-Syndrom stammt von Terzian und Dalle-Ore aus dem Jahr 1955, die einen erwachsenen Mann mit bilateraler Temporallappenektomie beschrieben, der fast alle Merkmale des Syndroms entwickelte. Marlowe et al. beschrieb den ersten vollständigen Fall im Jahr 1975 bei einem 20-jährigen männlichen Probanden mit Herpes-simplex-Enzephalitis.

Abgesehen von der Rolle von Papez Circuit im Bereich der Emotionen haben einige Arbeiter Beweise dafür gefunden, dass auch das Gedächtnis dort seine Wurzeln hat. Es gibt einige experimentelle Hinweise darauf, dass es eine starke Synchronisation von Theta-Wellen im Hippocampus und im vorderen ventralen Thalamus gibt. Da sich die Theta-Wellen mit Themen wie Gedächtnis und Lernen befassen, haben einige Wissenschaftler vorgeschlagen, dass der Papez-Schaltkreis an Gedächtnisfunktionen beteiligt sein könnte, und einige Wissenschaftler haben ihn sogar auf den Bereich des räumlichen und episodischen Gedächtnisses eingegrenzt. Mammillarkörper ragen durch den Vicq d’Azir massiv in den vorderen Thalamus, und eine Schädigung dieses Trakts, des ventralen vorderen Kerns und des ventralen lateralen Kerns kann zu Gedächtnis- und Sprachstörungen führen, und Amnesie ist die daraus resultierende Komplikation. Der Fornix, ein Bündel von Nervenfasern, ist gleichermaßen von zentraler Bedeutung für kognitive Funktionen und Schäden an diesem Trakt können zu Amnesie führen, Schließlich wurden Veränderungen in der Struktur des Papez-Kreislaufs bei Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson, semantischer Demenz, Korsakoff-Syndrom und vorübergehender globaler Amnesie dokumentiert, bei der Amnesie ein anerkanntes Merkmal ist.Trotz offensichtlicher Mängel in den Werken von James Papez über eine bisher unbekannte Schaltung zur Kontrolle von Emotionen, wie spätere Forscher gezeigt haben, verdienen seine Ideen weiterhin ernsthafte Studien. Mark Bear, Barry Connors und Michael kommentierten seine Arbeiten in dem 2007 veröffentlichten Buch „Neuroscience: Exploring the Brain“,

• „Der amerikanische Neurologe James Papez dachte über die früheren Arbeiten von Cannon, Bard und anderen nach und schlug vor, dass es ein „Emotionssystem“ gibt, das auf der medialen Wand des Gehirns liegt und den Kortex mit dem Hypothalamus verbindet… Papez glaubte, dass die Erfahrung von Emotionen durch aktivität im cingulären Kortex und weniger direkt in anderen kortikalen Bereichen. Es wurde angenommen, dass der emotionale Ausdruck vom Hypothalamus gesteuert wird. Der cinguläre Kortex projiziert auf den Hippocampus und der Hippocampus projiziert auf den Hypothalamus über das Axonbündel, das Fornix genannt wird. Hypothalamische Effekte erreichen den Kortex über ein Relais in den vorderen Thalamuskernen.“