Die Neurobiologie befasst sich mit den grundlegenden Funktionsweisen des Nervensystems und dessen Zellen.
Die Nervenzellen Erregung und Transduktion sind fundamentale Prozesse im Nervensystem. Nervenzellen, auch Neuronen genannt, sind spezialisierte Zellen, die Informationen in Form von elektrischen und chemischen Signalen verarbeiten und weiterleiten können. Das Membranpotenzial und Ruhepotenzial in Nervenzellen spielt dabei eine zentrale Rolle. Im Ruhezustand besteht zwischen dem Zellinneren und dem Außenraum eine Potentialdifferenz von etwa -70 mV, was als Ruhepotential bezeichnet wird. Dieses wird durch unterschiedliche Ionenkonzentrationen und die selektive Durchlässigkeit der Zellmembran aufrechterhalten.
Die Weiterleitung elektrischer Erregungen im Nervensystem erfolgt durch Aktionspotentiale. Wenn ein Reiz stark genug ist, öffnen sich spezielle Ionenkanäle in der Zellmembran. Dadurch strömen positiv geladene Natriumionen in die Zelle ein, was zu einer kurzzeitigen Umkehrung des Membranpotentials führt. Diese elektrische Erregung breitet sich wellenförmig entlang der Nervenfaser aus. An den Synapsen, den Kontaktstellen zwischen Nervenzellen, wird das elektrische Signal in ein chemisches umgewandelt. Dabei werden Neurotransmitter freigesetzt, die an der nachgeschalteten Nervenzelle neue elektrische Signale auslösen können. Dieser komplexe Mechanismus ermöglicht die schnelle und präzise Informationsübertragung im Nervensystem, die für alle Körperfunktionen, vom einfachen Reflex bis hin zu komplexen Denkvorgängen, essentiell ist.
