Projektion bedeutet Fortleitung, örtliche Verlagerung. Der aus der Optik stammende Begriff wurde u. a. von der Neurophysiologie und Neuroanatomie übernommen. Er ist abgeleitet von lat. pro = 1) vor, im Angesicht von 2) für; zum Schutz von; und lat. iacere = werfen; lat. proiectio = das (räumliche) Hervortretenlassen, Vorwerfen, Ausstrecken (z. B. eines Gliedes); lat. proicere = vorwerfen, hinwerfen (z. B. Nahrung), hinauswerfen, wegwerfen, verschmähen, sich erniedrigen. Projektion ist definitionsgemäß zunächst ein physiologischer Begriff, da er eine bestimmte Funktion beschreibt, nämlich z. B. die „Verlegung eines Sinneseindrucks an eine bestimmte Stelle“.Hermann Triepel: Wörterbuch der anatomischen Fachbegriffe. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-97798-5, S. 73 (). Projektionszentren sind primäre Hirnzentren, auch primäre Rinde genannt. Diese Zentren können sowohl motorische als auch sensorische Qualitäten besitzen. Damit bezieht sich die Bezeichnung Projektionszentren konkret sowohl auf den Motorcortex als auch auf die Sensorischen Projektionszentren. Projektionsbahnen bestehen aus denjenigen kurzen oder langen Nervenfasern, welche die spezifische Funktion der jeweils primären Rinde ausmachen. Es handelt sich somit um die spezifisch motorischen, sensorischen oder vegetativen Bahnen, so z. B. um die Sehstrahlung. Diese Bahnen gaben Anlass für die Bezeichnung Projektion, da sie sich zu den eher flächenhaft, band- oder fächerförmig ausgebreiteten Projektionsfeldern „verzweigen“ müssen.Hermann Triepel, Robert Herrlinger: Die anatomischen Namen. Ihre Ableitung und Aussprache. Bergmann, München 1962, S. 59

Grundbegriff der funktionellen Neuroanatomie Als anatomischer Begriff ist Projektion erst in der modernen Gehirnanatomie gebräuchlich geworden. Das physiologische Konzept der Projektion erlaubt es, räumliche Zusammenhänge anatomisch besser verfolgen und verstehen zu können. Dieses Konzept basiert auf der Lokalisationslehre. Hierunter wird in der Neurologie die örtlich möglichst exakte Zuordnung von somatischen und psychischen Funktionen zu bestimmten Bereichen im Zentralnervensystem verstanden. Sie geht davon aus, dass es bestimmte Zentren von Nervenzellen im Gehirn gibt, die eine spezifische Leistung an einer bestimmten Stelle vollbringen. Als Beispiel hierfür mag die optische Leistung der Sehrinde dienen. Ein z. B. auf der Netzhaut des Auges aus einer Vielzahl verschiedener Bildpunkte entstandenes Bild wird über Projektionsbahnen, die aus einer Vielzahl von Neuriten bestehen, an ganz bestimmte für die Informationsverarbeitung zuständige Felder des Zentralen Nervensystems (ZNS) weiter geleitet (Punkt-zu-Punkt-Übertragung). Projektionsbahnen wären somit Nervenleitungen, die ein gegliedertes Abbild oder eine aus vielen einzelnen Elementen mosaikartig zusammengesetzte Information von einer „bestimmten Stelle des Körpers“ an eine andere Stelle in Form von Nervenimpulsen weitervermitteln. Man spricht dabei von topisch gegliederten Informationen, die jeweils auch von topisch gegliederten Empfangsorganen aufgenommen und verarbeitet werden.Alfred Benninghoff, Kurt Goerttler: Lehrbuch der Anatomie des Menschen. Dargestellt unter Bevorzugung funktioneller Zusammenhänge. 3. Band: Nervensystem, Haut und Sinnesorgane. Urban & Schwarzenberg, München 1964, S. 133 (a), 240 (d), 242 ff. (a) (c) (e), insbesondere S. 247 ff. (a).Helmut Ferner: Anatomie des Nervensystems und der Sinnesorgane des Menschen. Reinhardt, München 1964, S. 162 f. Dieses „Empfangsorgan“ ist im Falle des optischen Sehens die primäre Sehrinde. Sie stellt das spezifische Hirnzentrum für die Sehfunktion dar. Die physiologische Organisation der Punkt-zu-Punkt-Abbildung beim Sehen nennt man Retinotopie. Dieses Organisationsprinzip ist in ähnlicher Form auch bei den übrigen Sinnesleistungen feststellbar.

Zu unterscheiden sind aufsteigende Projektionsbahnen, die von der Peripherie zu den Hirnzentren verlaufen, von absteigenden Projektionsbahnen, die in umgekehrter Richtung von den Hirnzentren zur Peripherie laufen.

Diese absteigenden Bahnen scheinen der Definition mosaikartig zusammengesetzter Informationen insofern zu widersprechen, als es hier um quasi punktförmige Efferenzen handelt, die von einem exakt lokalisierbaren Zentrum ausgehen, also z. T. um letzte Informationen vor der motorischen Ausführung. Die Impulse des spezifisch motorischen Cortex sind jedoch nicht nur das Ergebnis eines „sensomotorischen Kurzschlusses“, wie dies aufgrund der reinen Lokalisationslehre verständlich wäre – nämlich im Sinne des Reflexbogens und als Ausdruck der topographisch korrespondierenden sensorischen und motorischen Homunkuli. Sie sind vielmehr überwiegend als Ausdruck fein abgestimmter Bewegungsabläufe zu bewerten und zu verstehen, vgl. PMA und SMA. Auch das Gestaltprinzip der somatotopischen Gliederung der Pyramidenbahn widerspräche einem rein „punktuellen“ Verständnis der effektorischen Leistung dieser „einzelnen“ Projektionsbahnen im Sinne eines reinen Input/Output-Mechanismus dieser motorischen Zentren als isoliert und absolut wirksamer neuronaler Module. Die Organisation der Punkt-zu Punkt-Übertragung muss im Zusammenhang mit den integrativen Leistungen des Gehirns gesehen und verstanden werden, wie sie von den Assoziationszentren vollbracht wird.

Projektionsbahnen und Projektionszentren Allgemeines und Begriffsentwicklung mini|Abb. 1. Funktionsweise einer Lochkamera

mini|Abb. 2. Projektor nach dem Prinzip der Schattenprojektion

Projektionsbahnen und Projektionszentren bilden eine gemeinsame Einheit, weshalb einer getrennten Darstellung etwas Erzwungenes anhaftet. Das hier vertretene Konzept der aufsteigenden und absteigenden Projektionsbahnen schließt sich den Darstellungen an von Voss und HerrlingerHermann Voss, Robert Herrlinger: Taschenbuch der Anatomie. Nervensystem, Sinnessystem, Hautsystem, Inkretsystem. Band III. Fischer, Jena 1964, S. 20 (c), 62 ff. (a) (b) ebenso wie von Sobotta und BecherJohannes Sobotta, H. Becher: Atlas der Anatomie des Menschen. 3. Teil: Zentralnervensystem u. a. Urban & Schwarzenberg, München 1962, Fig. 215–217 und 299; Text S. 330 f. bzw. von Benninghoff und Goerttler. Manche Autoren wie Robert F. Schmidt und Wilfrid Jänig behalten den Begriff Projektion nur absteigenden Nervenbahnen vor und verwenden ihn insbesondere nicht für die aufsteigenden spino-thalamischen und thalamo-corticalen Bahnen.Robert F. Schmidt (Hrsg.): Grundriß der Neurophysiologie. Springer Berlin 1979, ISBN 3-540-07827-4, S. 188 (a), 282 (b) (c). Die Darstellung im Roche Lexikon der Medizin von 1987 (2. Auflage) erwähnt nur die aufsteigenden Anteile der Projektionsbahnen sowie die Zentren in der Hirnrinde, nicht die absteigenden Anteile. Es beschreibt Projektion physiologisch als „Lokalisierung einer Empfindung im Raum bzw. an der Körperoberfläche, z. B. anhand der Lage des entsprechenden Lichtreizes im Netzhautbild“.Norbert Boss (Hrsg.): Roche Lexikon Medizin. Hoffmann-La Roche AG und Urban & Schwarzenberg, München 1987, ISBN 3-541-13191-8, S. 1401. Ab der 4. Auflage des Lexikons 1999 werden auf- und absteigende Projektionsbahnen erwähnt.

Projektionsbahnen mini|Abb. 3. Pyramidenbahn

Der anatomische Name „Projektionsbahnen“ (Tractus nervosi projectionis) ist eine Bezeichnung bestimmter Nervenbahnen nach der Pariser Nomenklatur (PNA). Diesen Namen verdienen die Nervenbahnen bereits in rein beschreibender Hinsicht aufgrund der fächerartigen Ausbreitung einer der wichtigsten Projektionsbahnen im Motorcortex des Endhirns, der Auffächerung der Pyramidenbahn (Abb. 3) oder auch der Corona radiata. Diese Auffächerung von Bahnen hat Ähnlichkeit mit dem divergenten Strahlenbündel eines Projektors zur vergrößerten Darstellung von Bildmaterial (Abb. 2).

Eine Besonderheit und Eigentümlichkeit der Projektionsbahnen in rein anatomischer Sicht besteht darin, dass sie in verschiedenen Körperhälften verlaufen und z. T. gemischte Anteile aus verschiedenen Körperhälften aufweisen. Auch darin kann eine somatotopische Gliederung erkannt werden. Auf diese Weise unterscheiden sich Projektionsbahnen von den Assoziationsbahnen, die definitionsgemäß nur in einer Körperhälfte verlaufen und lediglich Anteile von einer Körperhälfte besitzen.

Opticusfasern z. B. sind Projektionsbahnen, welche in unterschiedlicher Zusammensetzung aus Fasern des rechten und linken Auges stammen. Das Gesichtsfeld jedes Auges wird in jeweils verschiedene Abschnitte zerlegt, von denen die für verschiedene Gesichtsfeldabschnitte zuständigen Nervenfasern jeweils verschieden zusammengesetzt werden und somit auch aus verschiedenen Körperhälften stammen. Diese Zusammensetzung der Projektionsbahnen unterscheidet sich jeweils vor und nach der Kreuzung im Chiasma opticum. Die Sehbahn ist somit nach physiologischen Zweckmäßigkeiten des Gesichtsfelds gebildet. Durch Fusion genannter Bildabschnitte des Gesichtsfelds kann ein „größeres Gesamtbild“ wahrgenommen werden als es von jedem einzelnen Auge erfasst werden kann. Auch entsteht so ein Gesamtbild von „räumlicher Tiefenwirkung“. Projektionsfasern werden von Assoziationsfasern und Kommissurenfasern unterschieden. Projektionsfasern sind häufig lange Leitungsbahnen, seien es nun Pyramidenbahnen oder lange sensorische Bahnen, welche die Sinnesorgane mit dem Gehirn bzw. mit dem betreffenden sensorischen Projektionszentrum verbinden. Hierbei spielt es in Anbetracht des Kriteriums „Länge“ keine Rolle, dass insbesondere die aufsteigenden Projektionsbahnen im Thalamus unterbrochen sind und auf ein anderes Neuron umgeschaltet werden.

Assoziationsfasern verbinden einzelne Abschnitte einer Hemisphäre miteinander, also etwa ein primäres Rindenfeld mit dem sekundären. Kommissurenfasern verbinden einzelne Abschnitte einer Hemisphäre mit der anderen. Diese Fasern verlaufen über den Balken (Corpus callosum) zur anderen Hemisphäre. Nach dem Lehrbuch von Benninghoff-Goertler bestehen auch die Kommissurensysteme aus Assoziationsfasern.

Aufsteigende Projektionsbahnen Aufsteigende Projektionsbahnen (corticopetale oder afferente Bahnen) vermitteln Eindrücke aus der Umwelt (sensible und sensorische Projektion) oder aus der Innenwelt (viszerale Projektion) an bestimmte Gebiete von Nervenzellen im Zentralen Nervensystem. Diese Endstellen bzw. Empfangsorgane der Übertragung in den Hirnzentren werden sensorische Projektionszentren oder sensorische Projektionsfelder genannt.