Foramen magnum Platzierung

Das Foramen magnum (aus dem Lateinischen, bedeutet „großes Loch“) ist die große Öffnung in der Schädelbasis, durch die das Rückenmark aus dem Schädelgewölbe austritt. Das Foramen magnum befindet sich im Hinterhauptbein und umschließt die Basis des Hirnstamms (die Medulla oblongata) und trennt das Gehirn oben vom Rückenmark unten. Das Foramen magnum bei Affen und Menschen wird durch die Verschmelzung der vier einzelnen Teile des Hinterhauptbeins (Pars squama, linke und rechte Pars lateralis und Pars basilaris) gebildet. Beim Menschen ist das Foramen magnum anterior positioniert, wobei sein vorderer Teil auf der Bitympanikallinie liegt (eine Linie, die die inferolateralen Punkte der rechten und linken Paukenplatte verbindet), und ist inferior orientiert (öffnet sich direkt nach unten). Der Teil des Hinterhauptbeins, der vor dem Foramen magnum liegt (das Basioccipital oder Basiocciput), ist beim Menschen relativ kurz. Bei Affen liegt das Foramen magnum deutlich hinter (posterior) der Bitympanonlinie, hinter dem relativ langen Basioccipital. Das Foramen magnum bei Menschenaffen liegt nicht nur weiter hinten, sondern ist auch mehr vertikal ausgerichtet (es öffnet sich nach hinten und unten, anstatt direkt nach unten). Pongos haben das am weitesten anterior gelegene Foramen magnum der Menschenaffen, aber das am meisten vertikal orientierte. Während des Wachstums des Hinterhauptbeins hat der Mensch proportional weniger anteroposteriores Wachstum im Basioccipital als in der Pars lateralis und Pars squama hinter dem Foramen magnum, während das Wachstumsmuster bei nicht-menschlichen Primaten umgekehrt ist, mit proportional mehr Wachstum im Basioccipital.

Die Unterschiede zwischen Mensch und Affe in der Position und Orientierung des Foramen magnum spiegeln Unterschiede in der gewohnten Körperhaltung und der Art der Fortbewegung wider. Neuere Arbeiten legen jedoch nahe, dass die Orientierung des Foramen magnum kein guter Indikator für die Orientierung des Halses während der habituellen Fortbewegung ist, da die Orientierung des Foramen magnum nicht signifikant mit der Basiskranialflexion, der Orientierung der Orbitalachse, der Orientierung des Kopfes relativ zum Hals oder der Größe des Kleinhirns relativ zum hinteren Basiskranium korreliert. Bei orthograden (aufrechten), zweibeinigen Menschen ruht der Schädel auf der Wirbelsäule: Die anteriore Position des Foramen magnum hilft, die Masse des Kopfes über den Wirbeln auszugleichen, und seine inferiore Ausrichtung spiegelt die anatomische Beziehung zwischen Schädel und Wirbelsäule wider. Bei pronograden (mit einem Körper, der eher parallel zum Boden verläuft), vierfüßigen Menschenaffen ragt der Schädel nach vorne aus der Wirbelsäule heraus, und somit ist das Foramen magnum nach hinten positioniert und ausgerichtet. Der Unterschied in der Platzierung des Foramen magnum hat Auswirkungen auf die Beweglichkeit des Säuglings und darauf, wie eine Mutter ihren jungen Säugling hält, da das Foramen magnum bei menschlichen Neugeborenen nahe der Mitte des Basisschädels liegt und bei nichtmenschlichen Primaten weiter hinten. Wenn menschliche Säuglinge wachsen, bleibt ihr Foramen magnum in der Mitte des Schädels, während bei nicht-menschlichen Primaten eine posteriore Drift des Foramen magnum durch Resorption am hinteren Ende der Schädelbasis und Ablagerung am vorderen Ende auftritt.

Dementsprechend gilt die Position und Orientierung des Foramen magnum als verlässlicher Hinweis auf die Art der Fortbewegung bei fossilen Homininen. Die Position des Foramen magnum wird als Beweis für eine bipedale Fortbewegung (ein Hominin-Merkmal) angeführt, so dass fossile Homininen anhand des Nachweises eines anterior gelegenen Foramen magnum klassifiziert werden, wie es bei Ardipithecus und Sahelanthropus der Fall ist. Die Positionen von Biporion (Linie zwischen den Porion-Punkten in der Mitte des äußeren Randes des äußeren Gehörganges) und Bicarotis (Linie zwischen den Karotiden-Punkten in der Mitte des Karotis-Foramens am Schnittpunkt des maximalen anteroposterioren und mediolateralen Durchmessers) relativ zum Basion (Punkt, an dem der vordere Rand des Foramen magnum von der Mittelsagittalebene geschnitten wird) wurden als Maß für die Unterscheidung von Homininen und Nicht-Homininen verwendet. Es gibt eine beträchtliche Menge an Überschneidungen in den Maßen zwischen Pan und modernen Menschen, aber das Basion-Bicarotis-Maß kann, wenn es allein oder bivariat mit dem Basion-Biporion-Maß verwendet wird, zur Unterscheidung von plio-pleistozänen Homininen verwendet werden. Das Basion-Biporion-Maß allein unterscheidet Pan nicht von plio-pleisotzischen Homininen und modernen Menschen. Andere Messungen der Schädelbasis waren nicht in der Lage, Homininen von nicht-homininen Affen zu unterscheiden. Basierend auf diesen Maßen ist Ardipithecus eindeutig ein Hominin, aber der Hominin-Status von Sahelanthropus ist unklar.

Die Konfiguration des Foramen magnum beim Menschen könnte auch mit der Ausdehnung der Großhirnrinde zusammenhängen, insbesondere des Frontal- und Okzipitallappens. Die Ausdehnung des Gehirnvolumens während der Entwicklung führt zu einer verstärkten Flexion der Schädelbasis (um eine Querachse, die durch die Hypophysengrube verläuft), was zu einer zunehmend anterioren und inferioren Position des Foramen magnum führt (während der postnatalen Entwicklung erfährt der Mensch eine Rotation von etwa 30° in der Position des Foramen magnum, während das Gehirn wächst).

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