Kein Folientitel - Neurobiologie, FU Berlin

Nervensysteme,
Neurone,
Glia
NEUROBIOLOGIE (NEUROWISSENSCHAFT)
* Alle Lebensvorgänge werden vom Nervensystem gesteuert
- Erzeugung von Bewegungen (Motorik),
- Körperfunktionen wie Atmung, Herzschlag,
- Sex und alles was dazu gehört (Verhalten),
- Verarbeitung von sensorischen Reizen (Sensorik)
- kognitive Funktionen, Lernen, Gedächtnis, Denken, Sprache,
- Emotionen, Träume, Gefühle, „Liebe“: Sitz der Gefühle in Nervensystem
(Herz, Magen ? vegetatives Nervensystem beteiligt)
* Nachdenken über die eigene Existenz nur mit einem Nervensystem (Gehirn)
möglich
• Erfahrungen,
• Gedächtnis,
• Bewertung,
• Zentrale Eingänge
sensorischer Eingang
Sinnesorgane
Verrechnung
motorischer Ausgang
Gehirn und Rückenmark
Effektororgane
Muskel
Peripheres Nervensystem (PNS)
Zentrales Nervensystem (ZNS)
Nervensysteme werden unterteilt in
* Peripheres Nervensystem
Sinneszellen, sensorische Neurone, afferente Neurone
* Zentrales Nervensystem (ZNS; CNS)
Rückenmark und Gehirn
* Autonomes (vegetatives) Nervensystem
Sympathikus und Parasympathikus
* Enterisches Nervensystem
Nervensystem des Darms, Plexus myentericus (Auerbach
Plexus), Plexus submucosus (Meißner Plexus)
Bei Wirbeltieren wird das Zentrale Nervensystem unterteilt in:
* Rückenmark (Medulla spinalis)
* Gehirn (brain)
* fünfteilig, entwickelt sich aus Ausstülpungen des Neuralrohrs,
besitzt Ventrikel (mit Liquor gefüllte Hohlräume)
Prosencephalon:
Vorderhirn (Telencephalon) und Zwischenhirn (Diencephalon)
Mittelhirn (Mesencephalon)
Rhombencephalon (Rautenhirn):
Nachhirn (Myelencephalon) und Hinterhirn (Metencephalon) ohne
Kleinhirn (Cerebellum)
Stammhirn (brain stem): Rhombencephalon und Mittelhirn (Mesencephalon)
Hirnstamm: Alle Gehirnteile mit Ausnahme der Cortices
Übergeordnete Zentren des Wirbeltiergehirns:
Pallium des Vorderhirns
Cortex: mehrschichtige Hirnrinde des Palliums und des Cerebellums
Tectum des Mittelhirns
Cerebellum des Hinterhirns
anterior
Entwicklung des Nervensystems
Chorda dorsalis
posterior
Neuralleiste
Neuralfalte
Bodenplatte
Epidermis
Epidermis
Neuralleistenzellen
Neuralrohr
Chorda dorsalis
Halswirbel (C) (8 Spinalnervenpaare)
Brustwirbel (Th) (32)
Lendenwirbel (L) (5)
Kreuzwirbel (S) (5)
Steissbein (1)
coccygeal (Steissbein)
Halswirbel
Brustwirbel
Lendenwirbel
Kreuzwirbel
Steißbein
Rückenmark
from: Heldmaier, Neuweiler: Vergleichende Tierphysiologie, Bd. 1, Springer
Nervensystem durch Blut-HirnSchranke geschützt
- Homöostase (z.B. Gleichhaltung
der Ionenkonzentrationen)
(harte)
(Spinnenhaut)
(weiche)
Graue Substanz
Weisse Substanz
dorsale Wurzel mit
Spinalganglion
ventrale Wurzel
Weiße Substanz
Hinterhorn
Zentralkanal
Graue Substanz
Vorderhorn
Hinterwurzel, Dorsalwurzel, rein sensorisch
Spinalganglion
(dorsal root ganglion)
Vorderwurzel, Ventralwurzel, rein motorisch
Bei Wirbeltieren wird das Zentrale Nervensystem unterteilt in
1. Rückenmark (Medulla spinalis) (spinal cord):
* entsteht aus dem Neuralrohr (siehe Lanzettfischchen) und ist
segmental gegliedert.
* In jedem Segment gibt es einen Spinalnerv, der sich aufteilt in:
- dorsalen Nerv (dorsale Wurzel, Hinterwurzel, Hinterhorn, dorsal root)
mit dem Spinalganglion (Dorsalwurzelganglion), welches Sitz der
bipolaren Zellkörper aller afferenten Neurone ist (rein sensorisch)
- ventralen Nerv (ventrale Wurzel, Vorderwurzel, Vorderhorn,
ventral root), welches die Axone aller motorischen Neurone enthält
(rein motorisch)
* In der Mitte der Zentralkanal (gefüllt mit cerebro-spinaler Flüssigkeit, oder
Liquor)
* Weisse Substanz: Die Axone von längsziehenden Neuronen
Graue Substanz: Die Zellkörper (Somata) aller Neurone
* Unterteilt in Hals- (8), Brust- (32), Lenden- (5) und Kreuzmark (5) sowie
Steissbein (1) (Zahl der Spinalnervenpaare)
* Topographisch geordnet somatische und viscerale Afferenzen und
Efferenzen
Bei Wirbeltieren wird das Zentrale Nervensystem unterteilt in:
* Rückenmark (Medulla spinalis)
* Gehirn (brain)
* fünfteilig, entwickelt sich aus Ausstülpungen des Neuralrohrs,
besitzt Ventrikel (mit Liquor gefüllte Hohlräume)
Prosencephalon:
Vorderhirn (Telencephalon) und Zwischenhirn (Diencephalon)
Mittelhirn (Mesencephalon)
Rhombencephalon (Rautenhirn):
Nachhirn (Myelencephalon) und Hinterhirn (Metencephalon) ohne
Kleinhirn (Cerebellum)
Stammhirn (brain stem): Rhombencephalon und Mittelhirn (Mesencephalon)
Hirnstamm: Alle Gehirnteile mit Ausnahme der Cortices
Übergeordnete Zentren des Wirbeltiergehirns:
Pallium des Vorderhirns
Cortex: mehrschichtige Hirnrinde des Palliums und des Cerebellums
Tectum des Mittelhirns
Cerebellum des Hinterhirns
{
Embryo des Menschen
Innerhalb der ersten
5 Schwangerschaftswochen
Telencephalon (Vorderhirn)
Diencephalon (Zwischenhirn)
Mesencephalon (Mittelhirn)
(Rautenhirn)
{
Metencephalon (Hinterhirn)
Myelencephalon (Nachhirn)
Rückenmark
Embryo des Menschen
In der
5. Schwangerschaftswoche
Ventrikel
(gefüllt mit Liquor)
from: Delcomyn, Foundations of Neurobiology
Mit 12 Schädelnerven (Cranialnerven)
Nervus (N.) olfactorius (Riechnerv, enthält primäre Sinneszellen des Riechepithels der Nase)
N. opticus (Sehnerv, Axone der Ganglienzellen aus der Retina des Auges)
N. oculomotoris (motorischer Nerv zu den Augenmuskeln)
N. trochlearis (motorischer Nerv zu Augenmuskel)
N. trigeminus (sensorischer Nerv aus dem Gesichts- und Kiefernbereich)
N. abducens (motorischer Nerv zu Augenmuskel)
N. facialis (sensorischer/motorischer Nerv aus dem Gesichtsbereich
incl. Geschmacksrezeptoren)
N. vestibulocochlearis (statoacusticus) (sensorischer Nerv aus dem Gleichgewichtsorgan
und Hörnerv)
N. glossopharyngealis (sensorischer/motorischer Nerv zum Kopfbereich
N. vagus (Vagusnerv, Nerv des Parasympathikus)
N. accessorius (nur in Amniota) (spezieller motorischer Nerv zu viszeralen Muskeln)
N. hypoglossus (nur in Amniota) (motorischer Zungennerv)
Segmentierung des Neuralrohrs durch Entwicklungsgene*
* Es besteht eine große Homologie zwischen den Entwicklungsgenen
so verschiedener Organismen wie der Fruchtfliege, Drosophila, dem
Fadenwurm, Caenorhabditis, der Maus, Mus, und dem Mensch, Homo.
Mesencephalon
Rhombencephalon
Diencephalon
Rückenmark (spinal cord)
Chorda dorsalis (Notochord)
Telencephalon
Isthmus (Verengung) zwischen
Mittel- und Hinterhirn
Verschiedene Genprodukte (Proteine, durch die entsprechenden Gene gebildet):
Sonic hedgehog
Engrailed
Wnt-1
Fgf8
rot
blau
gelb
grün
Aufbau des Wirbeltier
Zentralen Nervensystems (ZNS)
Endhirn mit olfaktor.Bulbus
Cerebral Cortex, Basalganglien
Zwischenhirn mit Thalamus
Mittelhirn mit Tectum
Hinterhirn und Cerebellum
Rückenmark, segmentiert
cervikal
thorakal
lumbar
sakral
* Nachhirn (Myelencephalon) oder verlängertes Mark (Medulla oblongata)
(vegetative Kontrollzentren, z.B. Atmungszentrum)
Formatio reticularis: Sammelbegriff für maschenartig (reticularis!) angeordnete Zellverbände des
Thalamus, Hirnstamm und des Nachhirns
Locus coeruleus (Noradrenalin) kontrolliert Aufmerksamkeit, Wachheit,
Raphékerne (Serotonin oder 5-HT) Bewegungskontrolle, Hustenreflexe, extrapyramidales
motorisches System
* Hinterhirn (Metencephalon) mit Brücke (Pons) und Kleinhirn (Cerebellum)
(Gleichgewichtssinn und motorische Feinkontrolle, komplexe Bewegungskontrolle,
motorisches Lernen, gut ausgeprägt bei bewegungsaktiven Tieren, mit Lappen und Furchen,
z.B. gefurchte Rinde bei Haien), motorische Intelligenz
Cerebellum dreischichtig: Molekular-, Purkinjezell-, Körnerzellschicht
* Mittelhirn (Mesencephalon)
dorsales Tectum und ventrales Tegmentum
(wichtige Umschaltstation oder Analysestation aller sensorischen Eingänge, topographische
Organisation und Überlappung visueller und akustischer Areale)
Körperorientierung, Beutefang
Striatum, Substantia nigra und Nucleus Ruber: Bewegungskontrolle z.B. auch der Augenmuskeln,
auch Reflexe wie Lidschlagreflexe
Nachhirn, Hinterhirn, und bei Säugetieren auch Mittelhirn werden als Hirnstamm
bezeichnet.
Hirnstamm
(Balken)
oberer
unterer
Kleinhirn
Mittelhirn
Raphé Kerne*
Brücke
verlängertes Mark
* Kerne: Ansammlungen von
Zellkörpern von Neuronen
Aufbau des Wirbeltier
Zentralen Nervensystems (ZNS)
Vorderhirn (Endhirn) mit olfaktor.
Bulbus, Cerebraler Cortex,
Basalganglien
Zwischenhirn mit Thalamus
Mittelhirn mit Tectum
Hinterhirn und Cerebellum
Rückenmark, segmentiert
cervikal
thorakal
lumbar
sakral
* Zwischenhirn (Diencephalon) mit Hypophyse (Gehirnanhangdrüse) und
Epiphyse (Pinealorgan, Zirbeldrüse)
- Thalamus (dorsal): wichtige Umschaltstation aller sensorischen Eingänge),
- Hypothalamus (ventral): Homöosthase z.B. Hunger, Durst, Osmoregulation,
Temperatur, Reproduktion, wichtigste Kontrollzentrum der Haushaltsfunktionen
des Körpers, Kontrollzentrum des vegetativen Nervensystems
Hormonregulation (mit Hypophyse), Sexualfunktion.
Eng mit dem limbischen System verknüpft.
- Epiphyse: circadiane Rhythmik
* Vorderhirn (Telencephalon): auch Riechhirn bei Nagetieren
(zwei Hemisphären, bei Vögeln und Säugern mit Asymmetrien, z.B. Sprachzentrum,
sensorische Rindenfelder, Sehrinde, Hörrinde, somatosensorischer Cortex, Riechhirn,
höhere Verarbeitung sensorischer Signale, Assoziationsfelder,
komplexe Gedächtnisinhalte,
motorischer Cortex, Zielmotorik, Willkürbewegungen)
Limbisches System: Hippocampus (Lernen, Bildung von Kurzzeitgedächtnis),
Amygdala: Furcht
Bewertung von sensorischen Signalen, Kontrolle von Emotionen
Basalganglien (Teile des Telen- und Diencephalons): Motorische Kontrolle
(Bewegungsplanung)
Limbisches System
From: Delcomyn, Foundations of Neurobiology, Freeman
Im Verlauf der Entwicklung der Wirbeltiere kommt es zu einer enormen
Vergrösserung der Oberfläche der Grosshirnrinde, und zur
Bildung des Neocortex.
Das Gehirn des Menschen enthält ca. 1012 Neurone, und ein typisches
Stück Cortex (Grosshirnrinde) von 1 mm3 enthält etwa 105 Neurone.
Die vergleichende Morphologie und Anatomie der Wirbeltiergehirne zeigt
in besonders eindrucksvoller Weise die Verwandtschaftsbeziehungen
zwischen den Tiergruppen.
Inger
Frosch
Salamander
Neunauge
Alligator
Dornhai
Gans
Glatthai
Fledermaus
Drückerfisch
Pferd
Elektrischer Fisch
Ratte
Kaninchen
Biene
Ratte
Katze
Schaf
Kaninchen
Katze
Delphin
Schaf
Schimpanse
Schimpanse
Mensch
Mensch
Delphin
Hirnentwicklung
Limbisches System
ab 6. Woche der
Embryonalentwicklung
Hippocampus
ab 22. Woche der
Embryonalentwicklung
Assoziativer Cortex
nach der Geburt
bis zum Erwachsenenalter
(nach Spektrum der Wissenschaft)
Autonomes Nervensystem
* Sympathikus („fight and flight“)
* Parasympathikus („rest and digest“)
Mit präganglionären Neuronen (Somata im Rückenmark) und
postganglionären Neuronen (liegen entweder in
Ganglien des Sympathikus im Körper verteilt, z.B. Grenzstrang,
oder in parasympathischen Ganglien, die sich immer am Zielgewebe
(z.B. Darm) befinden.
Transmitter (Botenstoffe): Acetylcholin (Sympathikus präganglionär und
Parasympathikus) und Noradrenalin (Sympathikus postganglionär)
Durch das autonome Nervensystem werden die Körperfunktionen
gesteuert, was einem normalerweise nicht bewusst wird (Herz, Darm,
Gefässe usw.). Es gelingt aber, z.B. durch autogenes Training oder die
Methode des Biofeedback, einen willkürlichen Zugang zu schaffen, sodass
man seinen Herzschlag oder andere Körperfunktionen durch den Willen
beeinflussen kann.
Autonomes Nervensystem
Sympathikus
Parasympathikus
Sympathicus
exercise, anger, alarm
speeds up the heartbeat
(+) chronotropic - frequency
(+) inotropic – muscle force
(+) dromotropic - conductancy
noradrenergic (NA)
Norepinephrine (NE) amerikanisch
Parasympathicus
Grenzstrang
slows the heartbeat
(-) chronotropic - frequency
(-) inotropic – muscle force
(-) dromotropic - conduction
Loewi 1921 „transmitter“
cholinergic (ACh)
Enterisches Nervensystem
* Im englischen auch als „second oder abdominal brain“ bezeichnet
* Komplexes Geflecht aus Nervenzellen, welches den gesamten
Gastrointestinaltrakt durchzieht
* Zahl der Neuronen (100 Millionen) entspricht etwa der des Rückenmarks
* Reguliert die Darmmotilität sowie den Ionentransport, der mit Sekretion
und Absorption verbunden ist, und den gastrointestinalen Blutfluss
* Zwei in die Darmwand eingebettete Nervengeflechte
- Plexus myentericus (zwischen Ring- und Längsmuskelschicht,
Auerbach-Plexus)
- Plexus submucosus (in der Submukosa, Meissner-Plexus)
Plexus myentericus eines Meerschweinchens
Nerv des Parasympathikus (Vagus)
Nerv des Sympathikus
Meissner Plexus
Längsmuskel
Ringmuskel
Auerbach Plexus
Evolution der Nervensysteme
Coelenteraten (Hohltiere), Diffuses Nervennetz
Einfachste Nervensysteme (Nervennetze), bipolare und mulipolare
Nervenzellen bilden Nervenringe (Medusen, Quallen), mit Statozysten
Nervennetz bei Hydra mit Konzentraton von Sinneszellen um Mund
und Stiel, Neuropeptide als Transmitter (Botenstoffe)
Es dominieren elektrische Synapsen (Kontaktstellen zwischen Neuronen)
Diffuses Nervennetz der Coelenteraten
Tentakel
Meduse
Fuß
Polyp
anti- FMRFamide
Abdominalganglion Aplysia
Nervensystem der Mollusken
* Neurone in Ganglien konzentriert
* Neurone mit großen Zellkörpern
(Somata)
* Höchst entwickeltes Nervensystem
der Invertebraten bei Tintenfischen
Mollusca (Weichtiere: Kahnfüsser, Schnecken, Muscheln, Tintenfische)
Grosse Viefalt der Nervensysteme,
z.B. Vierstrangnervensystem: vom Zerebralganglion gehen zwei dorsale
Pleuroviszeral- und ventral zwei Pedalstränge ab
Gastropoda (Schnecken)
Starke Konzentrierung der Neurone in Ganglien
Zerebralganglion: Augen, Statozysten, Tentakel, Lippenregion, Penis
Bukkalganglien: Pharynx, Speicheldrüsen, Schlund, Magen
Pleuralganglien: Mantel
Pedalganglien: Fussmuskel, Haut
Supra- und Subintestinalganglion: Kiemen, Ophradium
Parietalganglien: Mantel
Viszeralganglien: Darm, Anus, Haut, Geschlechtsorgane, Niere, Leber, Herz
Sehr gut ausgebildete Sinnesorgane: Augen (vom einfachsten Typ bis zum Linsenauge),
Chemorezeptoren, Mechanorezeptoren
Höchst entwickeltes Nervensystem: Cephalopoden (Tintenfische) mit gut
ausgebildetem Gehirn und sensorischen Loben (Verarbeitung sensorischer
Signale), mehrschichtiger Cortex, Lernen und Gedächtnis
Komplexes Linsenauge, Art Seitenliniensystem, Riesenfasersysteme (giant axons)
Riesenaxone des Tintenfisch
Arthropoden (Gliedertiere)
Gut ausgebildetes Gehirn und segmentale Ganglien,
reichhaltige Ausstattung mit Sinnesorganen
Crustaceen (Krebse und Krabben)
Optische Neuropile und ausgeprägtes Deutocerebrum (Antenne), viele
Sinnesorgane (Chemorezeptoren, Statozysten, Komplexaugen)
Insekten
Gehirn mit optischen Ganglien (Retina, Lamina, Medulla, Lobula), mit
Ocellen (Stirnaugen), Protocerebrum mit Zentralkörper
(Bewegungskoordination,
Multimodale Neurone) und Pilzkörper (Becher, Calyces, Stiel, Pedunculus,
und Loben, a und b-Lobus) zur Verarbeitung visueller und olfaktorischer
Signale,
Gedächtnisbildung, Ortsgedächtnis, Lernen, Antennallobus (olfaktorische
Signale)
Anneliden (Ringelwürmer)
Strickleiternervensystem mit Gehirn und
segmentalen Ganglien,
Kommissuren (Querstränge)
und Konnektiven (Längsstränge),
und mit
Riesenfasern
(besonders dicke Axone)
T = touch, Berührung
P = pressure, Druck
N = nociceptive, „Schmerz“
Blutegel besitzen sensorische
Neurone, deren Zellkörper
im Ganglion (ZNS) sitzen.
Aus Nicholls, Martin, Wallace: Vom Neuron zum Gehirn
Ventrale Aufsicht auf ein
Ganglion des Blutegels
Strickleiternervensysteme können unterschiedlich verschmolzen sein
Hypothetical basic
„Bauplan“
Grasshopper
(Acrididae)
Heuschrecke
Honeybee
(Hymenoptera)
Honigbiene
Horsefly
(Tabanidae)
Bremse
Bug
(Pentatomidae)
Schildwanze
Die zellulären Bausteine des Nervensystems
Neuronenprinzip
Die kleinste anatomische und
funktionelle Einheit
im Nervensystem aller mehrzelligen Tiere
ist das
Neuron.
Neben dem Neuron gibt es einen anderen Zelltyp im
Nervensystem,
die Gliazelle.
Grundaufbau eines Neurons (Wirbeltier)
Zellkörper
(Soma)
Dendriten
Ranvier´sche Schnürringe
Präsynaptische
Endigungen
Myelin
Kern
Dendrit mit Spines (Dorn)
Neuronale Membran
Mitochondrien
Nucleus
Rauhes ER
Polyribosomen
Ribosomen
Golgi Apparat
Glattes ER
Axonhügel
Mikrotubuli
Axon
Verlauf der Erregung in einem Neuron
in
Passive,
elektrotonische
Fortleitung
Eingang
Aktive Fortleitung durch Bildung von
Aktionspotenzialen
Axon
Axonhügel
Soma
(Zelkörper)
Axonkollaterale
(mit Ausgangssynapsen)
Dendriten (mit Eingangssynapsen)
postsynaptische
Seite
präsynaptische
Seite
ou
Ausgang
t
Neuron (Nervenzelle)
* mit Dendriten (Eingangsregion mit postsynaptischen Strukturen,
Eingangssynapsen), oft reich verzweigte Dendritenbäume
* mit Zellkörper (Soma) und allen Organellen (Ribosomen, ER, Mitochondrien,
Golgi Apparat, Mikrotubuli)
* mit Axon (Axonhügel) (unmyelinisierte und myelinisierte)
gelegentlich mit Axonverzweigungen (Axonkollaterale, Axonbaum)
* Axon mit präsynaptischen Strukturen, Ausgangssynapsen)
* Neurone kommen in vielfältigen Strukturen vor,
* die Zellen mit den reichhaltigsten und verschiedensten Typen
* Nervensystem ist zellulär aus individuellen Neuronen aufgebaut und kein
Zellverband (Ramon y Cajal)
- möglicherweise funktionieren aber bestimmte Bereiche (z.B. Dendriten)
auch autonom
Neuron aus dem Rückenmark
Isolierte Neurone aus einem Ganglion der Meeresschnecke, Aplysia
Anatomische Typen
Anatomical
typesvonofNeuronen
neurons
Axon
Anaxonales
Neuron
Bipolares
Neuron
Unipolares Neuron
Multipolares
Neuron
Formenvielfalt von
Nervenzellen
a) Purkinjezelle (Mensch)
b) Pyramidenzelle (Hase)
c) Motoneuron (Katze)
d, e) Horizontalzelle (Katze)
f) Prämotorneuron (Heuschrecke)
g) Visuelle amakrine Zelle (Fliege)
h) Multipolarneuron (Fliege)
i) Visuelles Monopolarneuron (Fliege)
j) Visuelles Interneuron (Heuschrecke)
k) Prämotorneuron (Flusskrebs)
l) Mechanosensorisches Interneuron
(Flusskrebs)
Aus Reichert (2000) Neurobiologie
Neuron
communicati
on
Kommunikation von
Neuronen
präsynaptisch
synapse
Synapse
postsynaptisch
Dendriten
Zellkörper
(Soma)
Neuron
functional
types
Funktionelle Typen
von Neuronen
Zentrales
Nervensystem
Spinalganglion
Sensorisches
Neuron
z.B. eines Reflexbogens
Sensorisches
Neuron
periphere
Endigungen
Interneurone
Motoneuron
Muskel
Neuromuskuläre Synapse,
oder Endplatte
Schwann´sche
Schwann
Zelle:
Gliahülle
um das Axon
cells
“demyelination”
Unmyelinated
Axone nur von
einer Membran
(One layer
only)
umhüllt
75 nm
Gliazelle aus einem Ganglion des Blutegels
von J. Deitmer, Kaiserslautern
Gliazellen aus der Retina
Glia
R. Virchow 1846: Es gibt 10 mal mehr Gliazellen als Nervenzellen im Wirbeltiergehirn
* bei allen Tieren kommen Gliazellen vor (aber weniger als bei Wirbeltieren)
* Glia bedeutet: Leim, Nervenkitt
* Gliazellen und Nervenzellen entstehen aus Neuroglioblasten
* Weiterhin teilbar (im Gegensatz zu Neuronen) (Tumore bestehen aus Gliazellen)
* Astrocyten (im Gehirn, hauptsächlich Ernährung)
* Oligodendrocyten (Hüllzellen um Axone im ZNS)
* Schwann‘sche Zellen (Myelinscheide um periphere Axone)
* Ependymzellen (Auskleidung des Gehirns, Blut-Hirn-Schranke)
* Mikroglia (Immunsystem des Gehirns, Fresszellen - „Makrophagen“, entstehen aus
Monocyten des Knochenmarks)
Es ist heute klar, dass Gliazellen im Nervensystem von Wirbellosen Tieren und
Wirbeltieren vorkommen, und eine viel grössere Rolle bei neuronalen Prozessen
spielen als nur eine „Kitt“-substanz bzw. ein Gerüst für die Neurone zu sein. GliaZellen besitzen viele Rezeptoren für neuronale Botenstoffe und Kaliumionenkanäle.
Sie sind aber nicht in der Lage, Aktionspotentiale zu bilden.
Glia
Neuropil:
Geflecht aus Dendriten
und Axonen
Astrozyt
Blutkapillare
Tsacopoulos and Magistretti, J. Neuroscience 16:877-885, 1996
Funktionen der Glia
- Bei saltatorischer Erregungsleitung elektrische Isolierung von Membranabschnitten
(Myelinscheide), multiple Sklerose (Demyelinisierung der Axone) und damit Verlangsamung
der Leitungsgeschwindigkeit und Verlust von Koordination
- Stützgewebe (für Neurone)
- Auffangen von aus Neuronen freigesetzten Ionen und Botenstoffen (z.B. Kaliumionen,
Regulation von Glutamat und γ-Aminobuttersäure, GABA), Ionenhomöostase
- Reparaturfunktion (bei Denervierung füllen Gliazellen geschädigte Stellen aus,
Membranmoleküle der zentralen Glia sind Grund für fehlende Regenerationsfähigkeit
zentraler Neurone)
- Trophische Funktion (Ernährungsfunktion der Astrocyten, Laktattransport in Neurone)
- Legen während der Entwicklung Wachstumsbahnen für Neurone fest („Gliarasen“, oder
Radiärglia im Gehirn)
- Phagozytierende Funktion (Fressfunktion) der Mikroglia (Immunsystem)