Synapsentypen und Informationscodierung
Synapsen unterscheiden sich nicht nur in der Art ihrer Neurotransmitter Aminosa¨uren,Monoamine,PeptideoderGase, sondern auch in ihrer Wirkung. Während einige Transmitter Na⁺-Kanäle oder unspezifische Kationenkanäle öffnen und so ein exzitatorisches postsynaptisches Potenzial (EPSP) auslösen, führen andere zur Öffnung von K⁺- oder Cl⁻-Kanälen und erzeugen ein hemmendes inhibitorisches postsynaptisches Potenzial (IPSP).
Bei elektrischen Synapsen liegen die Membranen der prä- und postsynaptischen Zelle sehr eng beieinander und sind durch Gap Junctions (porenbildende Proteine) verbunden. Diese ermöglichen einen direkten Ionenfluss ohne Neurotransmitter, arbeiten verzögerungsfrei und erlauben die Erregungsübertragung in beide Richtungen.
Die Codierung von Reizen in neuronale Signale erfolgt durch Umwandlung der Reizstärke in spezifische Erregungsmuster. Je stärker und länger ein Reiz wirkt, desto höher ist das Rezeptorpotenzial und desto mehr Aktionspotenziale werden ausgelöst. Die Signaltransduktion kann direkt durch Öffnung von Ionenkanälen oder indirekt über das Second-Messenger-Prinzip erfolgen, bei dem eine Signalkaskade ausgelöst wird.
💡 Neurobiologisches Prinzip: Bei der indirekten Signaltransduktion bindet ein primärer Botenstoff FirstMessenger an ein Rezeptorprotein, aktiviert ein G-Protein (Transducer) und setzt sekundäre Botenstoffe (Second Messenger) frei. Diese komplexe Kaskade ermöglicht Verstärkung und Modulation der Signale – ein zentrales Konzept für die Neurobiologie im Abitur.