Aktionspotential und Synaptische Übertragung: Grundlegende Mechanismen
Die Signalübertragung an einer dopaminergen Synapse ist ein komplexer aber essentieller Prozess im Nervensystem. Aktionspotenziale spielen dabei eine zentrale Rolle bei der Informationsweiterleitung. Der Prozess beginnt, wenn ein elektrischer Impuls das Synapsenendknöpfchen erreicht und die spannungsgesteuerten Calcium- Ca2+ und Natrium- Na+ Kanäle aktiviert werden.
Definition: Das Aktionspotential ist eine kurzzeitige, charakteristische Änderung des Membranpotentials einer erregbaren Zelle, die der Signalweiterleitung dient.
Die Depolarisation führt zur Öffnung der Calciumkanäle, wodurch Ca²⁺-Ionen in das präsynaptische Ende einströmen. Dieser Calcium-Einstrom ist der entscheidende Trigger für die Verschmelzung der Neurotransmitter-gefüllten Vesikel mit der präsynaptischen Membran. Bei der Repolarisation kehrt das Membranpotential wieder in seinen Ruhezustand zurück.
Highlight: Die Freisetzung von Neurotransmittern folgt dem Alles-oder-Nichts-Prinzip - entweder wird der Schwellenwert erreicht und ein Aktionspotential ausgelöst, oder nicht.
Im Fall der dopaminergen Synapse wird spezifisch der Neurotransmitter Dopamin in den synaptischen Spalt freigesetzt. Die Anzahl der Aktionspotenziale pro Sekunde kann dabei je nach Stimulation variieren. Nach der Ausschüttung diffundiert Dopamin zur postsynaptischen Membran und bindet an spezifische Dopamin-Rezeptoren, die mit G-Proteinen gekoppelt sind.