Die Neurobiologie erforscht die grundlegenden biologischen Prozesse im Nervensystem und deren Einfluss auf Verhalten und Gehirnfunktionen.
Die Nervenzelle (Neuron) ist die fundamentale Einheit des Nervensystems. Ihr Aufbau besteht aus mehreren wichtigen Komponenten: Der Zellkern enthält das genetische Material und steuert die Zellfunktionen. Die Dendriten sind verzweigte Fortsätze, die Signale von anderen Nervenzellen empfangen. Das Axon ist ein langer Fortsatz, der elektrische Signale weiterleitet. Am Axonhügel beginnt die Signalweiterleitung, während die Endknöpfchen am Ende des Axons für die Signalübertragung an andere Zellen zuständig sind.
Die neuronale Informationsverarbeitung basiert auf elektrischen Signalen, die als Aktionspotentiale bezeichnet werden. Im Ruhezustand besitzt die Nervenzelle ein Ruhepotential von etwa -70 mV. Wird der Schwellenwert von etwa -55 mV überschritten, entsteht ein Aktionspotential. Dieses durchläuft verschiedene Phasen: Die Depolarisation führt zu einem schnellen Anstieg des Membranpotentials, gefolgt von der Repolarisation, bei der das Potential wieder abfällt. Die Ionenströme während des Aktionspotentials werden hauptsächlich durch Natrium- und Kaliumionen verursacht. Zu den wichtigsten Methoden in der Neurobiologie gehören elektrophysiologische Messungen, bildgebende Verfahren und molekularbiologische Techniken. Diese ermöglichen es, die komplexen Vorgänge im Nervensystem zu untersuchen und zu verstehen.
