Neurotransmitter und Synapsen

Neurotransmitter und Synapsen
Neurotransmitter und Synapsen Obwohl die neurophysiologischen Vorgänge, die dem Schlaf-‐Wach-‐Rhythmus und dem Ablauf der Schlafphasen zugrunde liegen, bekannt sind, ist nicht vollständig geklärt, wie im Zentralnervensystem die einzelnen Teilbereiche zusammenwirken. Gesichert kann aber gelten, dass es sich beim Schlaf nicht um eine allgemeine Dämpfung zentralnervöser Funktionen handelt, sondern dass das Aktivitätsverhältnis von bestimmten Neuronengruppen verändert ist. Um hier die Abläufe im Nervensystem beim Menschen zu verstehen, sind zwei Grundbegriffe wichtig: Synapse und Neurotransmitter. Die Synapsen sind die Schaltstellen des Lebens. Durch sie werden etwa 10 Milliarden Zellen des Zentralen Nervensystems (ZNS) untereinander verbunden. Schätzungsweise gibt es im Gehirn und Rückenmark etwa eine Billion Synapsen. Als Synapse wird die Verbindungsstelle einer Nervenendigung mit einer Nerven-‐, Muskel-‐ oder Drüsenzelle bezeichnet, die bei Erregung einen chemischen Stoff – den Neurotransmitter -‐ freisetzt, der an der Membran der benachbarten Zelle eine Erregung oder Hemmung bewirkt. In Abhängigkeit von dem im synaptischen Spalt freigesetzten Neurotransmitter unterscheidet man zwischen exzitatorischen (erregenden) und inhibitorischen (hemmenden) Synapsen. 1 Neurotransmitter und Synapsen
Exzitatorische Synapse Inhibitorische Synapse Zu den inhibitorischen Neurotransmittern zählen Glycin und die γ-‐Aminobuttersäure (GABA), ihre Wirkungen werden durch die entsprechenden Rezeptoren – der Glycin-‐ und die GABA-‐Rezeptoren – vermittelt. Diese Rezeptoren stellen Chlorid-‐Ionenkanäle dar, deren Aktivierung zu einem Chlorid-‐Ionen-‐Einstrom in die Zelle führt. Daraus resultiert eine Erregungshemmung. Zu den exzitatorischen Neurotransmittern gehören Glutamat und Aspartat, ihre Rezeptoren bewirken einen Na-‐Ionen-‐Einstrom in die Zelle und induzieren somit eine Erregungsweiterleitung. Daneben fungieren noch weitere biogene Amine als Transmitter im ZNS: Acetylcholin, Noradrenalin, Serotonin, Dopamin u.a.m. 2 Neurotransmitter und Synapsen
In Bezug auf die Induktion und Aufrechterhaltung des Schlafes kann gesagt werden, dass hierfür die GABA und Adenosin beteiligt sind. Histamin hingegen wirkt durch Erregung von H1-‐Rezeptoren schlafhemmend. Die physiologische Wirkung von GABA, deren Wirkung primär über GABAA-‐Rezeptoren vermittelt wird, kann beim Übergang vom Wachzustand zum Schlaf beobachtet werden. Im Wachzustand wird der zerebrale Cortex permanent erregt. Diese erregenden Signale werden beim Übergang zum Schlaf durch erhöhte Aktivität inhibitorischer GABA-‐
Neuronen des Thalamus vermehrt gehemmt. Diese bei zunehmender Müdigkeit auftretende Aktivierung thalamischer GABA-‐Neuronen ist im EEG zu Beginn der Schlafphase zu beobachten. Arzneistoffe, die als GABA-‐Rezeptoragonisten wirken, verstärken diese Hemmung und können demnach als Hypnotika verwendet werden. 3