Erregende und hemmende Synapsen: Funktionsweise und Bedeutung
Die Signalübertragung im Nervensystem basiert auf zwei grundlegenden Arten von Synapsen: erregende und hemmende. Diese Strukturen spielen eine entscheidende Rolle bei der Informationsverarbeitung und -weiterleitung im Gehirn.
Definition: Erregende Synapsen sind für die Weiterleitung von elektrischen Impulsen verantwortlich, während hemmende Synapsen diese Impulse unterdrücken.
Exzitatorisches postsynaptisches Potential (EPSP)
Das EPSP ist charakteristisch für erregende Synapsen und führt zu einer Depolarisation der postsynaptischen Membran.
Vocabulary: Depolarisation bezeichnet die Verringerung der negativen elektrischen Ladung innerhalb einer Nervenzelle, was sie dem Schwellenwert für ein Aktionspotential näherbringt.
Der Prozess des EPSP läuft wie folgt ab:
- Neurotransmitter binden an Rezeptoren der postsynaptischen Membran.
- Natrium-Ionen-Kanäle öffnen sich, wodurch Na+ in die Zelle strömt.
- Die Membran des Folgedendriten wird depolarisiert.
- Die Erregung wird über das Soma zum Axonhügel weitergeleitet.
Highlight: Die Wahrscheinlichkeit für die Auslösung eines Aktionspotentials steigt, wenn mehrere EPSP am Axonhügel eintreffen (räumliche und zeitliche Summation) und die Depolarisation länger anhält.
Inhibitorisches postsynaptisches Potential (IPSP)
Im Gegensatz zum EPSP sorgt das IPSP für eine Hemmung der Erregung.
Example: Ein Beispiel für eine hemmende Synapse ist die Verbindung zwischen inhibitorischen Interneuronen und Pyramidenzellen im Cortex.
Der IPSP-Prozess umfasst:
- Transmitter binden an Rezeptoren und öffnen Kalium- und Chloridkanäle.
- K+ diffundiert aus der Zelle, während Cl- einströmt.
- Dies führt zu einer Hyperpolarisation der postsynaptischen Membran.
Vocabulary: Hyperpolarisation beschreibt die Zunahme der negativen elektrischen Ladung innerhalb einer Nervenzelle, wodurch die Wahrscheinlichkeit für ein Aktionspotential sinkt.
Zusammenfassung der Synapsentypen
- Erregende Synapsen: Verursachen Depolarisierung und fördern die Impulsweiterleitung (EPSP).
- Hemmende Synapsen: Bewirken Hyperpolarisation und hemmen die Impulsweiterleitung (IPSP).
Highlight: Die Funktion einer Synapse (erregend oder hemmend) ist durch ihre Struktur festgelegt und nicht durch die Art der Neurotransmitter bestimmt.
Diese komplexe Interaktion zwischen erregenden und hemmenden Synapsen ermöglicht die präzise Informationsverarbeitung im Nervensystem und bildet die Grundlage für höhere kognitive Funktionen.
