Nervensystem - Ingold Verlag
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70 Körperliche Grundlagen Synapsen Mitochondrium Zellkörper Zellkern Dendrit Axon mit Myelinscheide Axon von anderen Nervenzellen Abbildung 32 Schematische Darstellung eines Motoneurons Neurotransmitter Erregende Synapsen Hemmende Synapsen Synapsen: Übertragung von Signalen Über die Synapsen werden die Signale von einem Neuron auf andere Neuro­ nen übertragen. Jede Synapse besteht aus dem Endköpfchen des Axons mit der präsynaptischen Membran, dem synaptischen Spalt und der postsynaptischen Membran auf dem Neuron, das das Signal empfängt. Die Übertragung erfolgt durch chemische Substanzen (Neurotransmitter), die im Endköpfchen des Axons gespeichert sind. Die Neurotransmitter werden an der präsynaptischen Membran des «Senderneurons» in den synaptischen Spalt ausgeschieden und reagieren auf der postsynaptischen Membran mit den Rezeptormolekülen des «Empfängerneurons». Dort wird die Durchlässigkeit der Membran für positiv geladene Ionen verändert. Wir unterscheiden zwei Arten von Synapsen: erregende und hemmende. An den erregenden Synapsen wird die Durchlässigkeit für positiv geladene Ionen erhöht, wenn die Transmittersubstanz mit den Rezeptormolekülen der postsynaptischen Membran interagiert. In der Folge diffundieren positiv geladene Ionen aus dem extrazellulären Raum ins Innere, sodass das Mem­ branpotenzial schwächer («positiver») wird. Die Möglichkeit, dass ein Akti­ onspotenzial entsteht, wird grösser. An den hemmenden Synapsen wird durch die Interaktion der Transmitter­ substanz mit den Rezeptormolekülen der postsynaptischen Membran das Mem­branpotenzial «negativer», das Ruhemembranpotenzial wird verstärkt, sodass die Bildung eines Aktionspotenzials erschwert wird. Körperliche Grundlagen Auf der Membran des «Empfängerneurons» werden die Signale der erregen­ den und der hemmenden Synapsen «aufaddiert», sodass sich das Membran­ potenzial in feinsten Abstufungen verändert. Überwiegen die erregenden Effekte, kann es zu einem lawinenartigen Einströmen von positiv geladenen Ionen kommen, sodass ein Aktionspotenzial entsteht. Überwiegen die hem­ menden Effekte, wird die Entstehung eines Aktionspotenzials verhindert. Integration von erregenden und hemmenden Impulsen Erregung Mitochondrium Vesikel mit Transmittersubstanz Präsynaptische Membran Synaptischer Spalt Postsynaptische Membran Transmitterrezeptoren Abbildung 33 Schematische Darstellung einer Synapse. Lernprozesse führen zu Veränderungen an den involvierten Synapsen. Sie werden «durchlässiger», die synaptische Effizienz wird erhöht. Gleichzeitig werden bei Lernprozessen neue Synapsen gebildet, sodass das neuronale Netzwerk dichter und leistungsfähiger wird. Rezeptorzellen: Eingangspforten zum zentralen Nervensystem Das zentrale Nervensystem (ZNS) ist bei der Regulierung der Muskelaktivität auf präzise Informationen aus dem Bewegungs- und Stützsystem sowie aus der Haut und aus der Umgebung angewiesen. Die Informationen werden von hochspezialisierten Rezeptorzellen erfasst und dem ZNS über afferente Ner­ venfasern zugeleitet. Lernprozesse 71
