Kurzzeit- und Langzeitintensivierung
Kurzzeitsensitivierung
Die Kurzzeitsensitivierung ist ein grundlegender neuronaler Prozess, der zur Habituation führt. Der Ablauf funktioniert folgendermaßen:
- Ein erregendes Interneuron schüttet Serotonin aus
- Serotonin bindet an einen Rezeptor an der präsynaptischen Membran des sensorischen Neurons
- An diesen Rezeptor ist intrazellulär ein G-Protein gekoppelt
- Dies führt zur Aktivierung der Adenylazyklase
- Die Adenylazyklase wandelt ATP in cAMP um
Dieser biochemische Prozess setzt sich fort:
- cAMP aktiviert die cAMP-abhängige Proteinkinase
- Diese Proteinkinase hemmt Kaliumionenkanäle durch Phosphorylierung
- Der K⁺-Ausstrom wird reduziert, was die Repolarisation einschränkt
- Der Einstrom von Ca²⁺-Ionen an der Postsynapse steigt
- Dies führt zu verstärkter Transmitterausschüttung zwischen sensorischem Neuron und Motoneuron
Wichtiges Konzept: Die Sensitivierung ist ein nicht-assoziatives Lernverhalten, bei dem die Reaktion auf einen Reiz verstärkt wird. Im Alltag erleben wir dies beispielsweise, wenn wir in einer lauten Umgebung plötzlich besonders empfindlich auf weitere Geräusche reagieren.
Langzeitsensitivierung
Die Langzeitsensitivierung entsteht durch längeres Training und umfasst:
- Die cAMP-Kaskade aktiviert über Proteinkinasen transkriptionsfördernde CREB-Proteine
- Die Genexpression bestimmter Proteine wird gefördert
- Diese Proteine führen zu dauerhafter Aktivierung der Proteinkinasen
- Einige verursachen eine Vergrößerung bestehender Synapsen und die Bildung neuer Synapsen
- Diese Veränderungen dauern Tage bis Wochen an
Im Gegensatz zur Kurzzeitsensitivierung führt die Langzeitpotenzierung zu dauerhaften strukturellen Veränderungen im neuronalen Netzwerk.
