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Erregungsübertragung an der Synapse - Einfach erklärt für Kinder

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Erregungsübertragung an der Synapse - Einfach erklärt für Kinder
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Valentina

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Die Erregungsübertragung an der Synapse ist ein komplexer Prozess der neuronalen Informationsverarbeitung. Synapsen verbinden Nervenzellen mit anderen Zellen und ermöglichen die Weiterleitung von Signalen im Nervensystem. Der Vorgang umfasst die Freisetzung von Neurotransmittern, deren Diffusion durch den synaptischen Spalt und die Bindung an Rezeptoren der postsynaptischen Membran. Je nach Art der Synapse und der beteiligten Neurotransmitter kann dies zu einer Erregung (EPSP) oder Hemmung (IPSP) der nachgeschalteten Zelle führen. Die räumliche und zeitliche Summation dieser Potenziale am Axonhügel bestimmt, ob ein neues Aktionspotenzial ausgelöst wird.

5.4.2021

1346

Neuronale Informationsverarbeitung und Grundlagen der Wahrnehmung
Reizweiterleitung an der Synapse
*Synapse- Verbindung zwischen Nervenzelle

Neuronale Informationsverarbeitung und Grundlagen der Wahrnehmung

Diese Seite bietet einen Überblick über die Erregungsübertragung an der Synapse. Der Prozess wird in neun Schritten detailliert beschrieben, von der Ankunft des Aktionspotenzials am Axonende bis zur Regeneration der Neurotransmittervesikel für das nächste Signal.

Definition: Eine Synapse ist die Verbindung zwischen Nervenzellen und anderen Zelltypen wie Sinneszellen, Muskelzellen oder Drüsenzellen.

Der Vorgang beginnt mit dem Eintreffen eines Aktionspotenzials am Axonende, was zu einer Spannungsänderung führt. Dies bewirkt die Öffnung spannungsabhängiger Calciumkanäle, wodurch Calcium-Ionen in das präsynaptische Endköpfchen einströmen.

Highlight: Die Calciumionen lösen die Verschmelzung von Neurotransmitter-gefüllten Vesikeln mit der präsynaptischen Membran aus, wodurch die Botenstoffe in den synaptischen Spalt freigesetzt werden.

Die Neurotransmitter diffundieren durch den Spalt zur postsynaptischen Membran, wo sie an spezifische Rezeptoren binden. Dies führt zur Öffnung von Ionenkanälen und einer Veränderung des Membranpotenzials der postsynaptischen Zelle.

Vocabulary: Neurotransmitter sind chemische Botenstoffe, die die Signalübertragung zwischen Nervenzellen ermöglichen.

Abschließend werden die Neurotransmitter im synaptischen Spalt durch spezifische Enzyme abgebaut, und ihre Bestandteile werden in die Präsynapse zurücktransportiert, wo sie für die nächste Signalübertragung recycelt werden.

Neuronale Informationsverarbeitung und Grundlagen der Wahrnehmung
Reizweiterleitung an der Synapse
*Synapse- Verbindung zwischen Nervenzelle

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Grundlagen der Wahrnehmung

Diese Seite führt in die Grundlagen der Wahrnehmung ein und erläutert deren Bedeutung für die Informationsverarbeitung im Nervensystem.

Definition: Wahrnehmung ist der Prozess und das Ergebnis der Informationsgewinnung und -verarbeitung von Reizen aus der Umwelt und dem Körperinneren.

Wahrnehmung umfasst den Vorgang der Empfindung einer subjektiven Gesamtheit von Sinneseindrücken aus Reizen (Stimuli) der Umwelt und inneren Zuständen eines Lebewesens.

Vocabulary: Sensorik bezeichnet die Summe aller Sinneswahrnehmungen.

Die Wahrnehmung der Außenwelt bezieht sich hauptsächlich auf die "fünf Sinne":

  1. Riechen
  2. Sehen
  3. Hören
  4. Schmecken
  5. Fühlen (Tastsinn)

Highlight: Der Tastsinn kann weiter unterteilt werden in die Wahrnehmung von Berührung, Schmerz und anderen taktilen Reizen.

Diese Einführung in die Wahrnehmungsphysiologie bildet die Grundlage für ein tieferes Verständnis der komplexen Prozesse, die bei der Verarbeitung von Sinneseindrücken im menschlichen Körper ablaufen.

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*Synapse- Verbindung zwischen Nervenzelle

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Potenziale an den Dendriten und Summation

Diese Seite beschäftigt sich mit der Verarbeitung und Summation von Signalen an den Dendriten und dem Axonhügel einer Nervenzelle.

Definition: Räumliche Summation bezeichnet die Addierung mehrerer gleichzeitig eintreffender EPSPs an verschiedenen Stellen des Neurons.

Definition: Zeitliche Summation bezieht sich auf die Verstärkung des Signals durch schnell aufeinanderfolgende EPSPs an derselben Synapse.

Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Aktionspotenzial ausgelöst wird, erhöht sich durch:

  1. Das Eintreffen mehrerer aufeinanderfolgender EPSPs am Axonhügel (räumliche Summation)
  2. Eine länger anhaltende Depolarisation, die durch die Freisetzung und Bindung von mehr Neurotransmittern verursacht wird (zeitliche Summation)

Highlight: Am Axonhügel summieren sich die ankommenden EPSPs. Ein neues Aktionspotenzial wird nur dann ausgelöst, wenn der Schwellenwert (ca. -50 mV) überschritten wird.

Die Seite fasst auch die Unterschiede zwischen EPSP und IPSP zusammen:

  • Erregende Synapsen verursachen eine Depolarisierung und fördern die Weiterleitung eines Impulses (EPSP).
  • Hemmende Synapsen führen zu einer Hyperpolarisation und behindern die Impulsweiterleitung (IPSP).
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Fortsetzung der Grundlagen der Wahrnehmung

Diese Seite setzt die Erläuterung der Grundlagen der Wahrnehmung fort, mit besonderem Fokus auf den Tastsinn und seine verschiedenen Aspekte.

Der Tastsinn, auch als Fühlen bezeichnet, kann in verschiedene Wahrnehmungsarten unterteilt werden:

  1. Berührungswahrnehmung
  2. Schmerzwahrnehmung
  3. Temperaturwahrnehmung
  4. Druckwahrnehmung

Highlight: Die differenzierte Wahrnehmung von Berührung, Schmerz, Temperatur und Druck ermöglicht es dem Körper, auf unterschiedliche taktile Reize angemessen zu reagieren.

Diese Unterteilung des Tastsinns verdeutlicht die Komplexität unserer sensorischen Systeme und wie sie uns helfen, unsere Umwelt wahrzunehmen und mit ihr zu interagieren.

Example: Wenn wir einen heißen Gegenstand berühren, nehmen wir nicht nur die Berührung wahr, sondern auch die Temperatur und möglicherweise Schmerz, was uns dazu veranlasst, die Hand schnell zurückzuziehen.

Die Vielfalt der Sinneswahrnehmungen und ihre Integration im Gehirn ermöglichen es uns, ein umfassendes und detailliertes Bild unserer Umgebung zu erstellen und angemessen darauf zu reagieren.

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Chemische Synapsen und ihre Funktionen

Diese Seite erläutert die unterschiedlichen Funktionen chemischer Synapsen, insbesondere die Entstehung von exzitatorischen (EPSP) und inhibitorischen (IPSP) postsynaptischen Potenzialen.

Definition: EPSP (Exzitatorisches postsynaptisches Potential) bezeichnet eine kurzzeitige Depolarisierung in der postsynaptischen Zelle, die durch erregende Synapsen ausgelöst wird.

Bei einem EPSP aktivieren Neurotransmitter Natrium- und Kaliumkanäle, was zu einem Einstrom von Natriumionen und einem Ausstrom von Kaliumionen führt. Dies resultiert in einer Netto-Zunahme positiver Ladungen in der Zelle und somit in einer Depolarisierung.

Definition: IPSP (Inhibitorisches postsynaptisches Potential) bezeichnet eine kurzzeitige Hyperpolarisierung in der postsynaptischen Zelle, die durch hemmende Synapsen verursacht wird.

Im Gegensatz dazu aktivieren bei einem IPSP die Neurotransmitter Chlorid- und Kaliumkanäle. Der Einstrom von Chloridionen und der Ausstrom von Kaliumionen führen zu einer Hyperpolarisierung der Zelle.

Highlight: Ob eine Synapse erregend oder hemmend wirkt, hängt nicht von den Neurotransmittern selbst ab, sondern von den Eigenschaften der Synapse und den Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran.

Die Seite enthält auch detaillierte Abbildungen, die den Aufbau einer Synapse und die Ionenbewegungen bei EPSP und IPSP veranschaulichen.

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Die Neurotransmitter diffundieren durch den Spalt zur postsynaptischen Membran, wo sie an spezifische Rezeptoren binden. Dies führt zur Öffnung von Ionenkanälen und einer Veränderung des Membranpotenzials der postsynaptischen Zelle.

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  1. Das Eintreffen mehrerer aufeinanderfolgender EPSPs am Axonhügel (räumliche Summation)
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  • Erregende Synapsen verursachen eine Depolarisierung und fördern die Weiterleitung eines Impulses (EPSP).
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Chemische Synapsen und ihre Funktionen

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