Verrechnung an Synapsen

Stell dir vor, dein Gehirn ist wie ein riesiges Rechenzentrum - und Synapsen sind die Prozessoren, die entscheiden, welche Signale durchkommen. An jeder Synapse passiert etwas Wichtiges: erregende Synapsen öffnen Natrium-Kanäle und sorgen für eine Depolarisation, wodurch ein EPSP (exzitatorisches postsynaptisches Potential) entsteht.

Hemmende Synapsen machen genau das Gegenteil. Sie öffnen Chlorid-Kanäle, führen zur Hyperpolarisation und erzeugen ein IPSP (inhibitorisches postsynaptisches Potential). Der jeweilige Transmitter bestimmt dabei, ob eine Synapse erregend oder hemmend wirkt.

Das Soma hat eine besondere Eigenschaft: Seine Zellmembran besitzt keine spannungsgesteuerten Ionenkanäle. Postsynaptische Signale werden mit zunehmender Entfernung schwächer. Nur am Axonhügel können Aktionspotentiale entstehen - aber nur, wenn die Membranspannung überschwellig erhöht wird.

Wichtig zu wissen: Alle ankommenden Potentiale beeinflussen gleichzeitig das Membranpotential. Es können tausende hemmende und erregende Signale zur gleichen Zeit ankommen!

Die räumliche Summation funktioniert wie ein Teamwork verschiedener Dendriten - sie nehmen gleichzeitig einzelne Membranpotentiale auf und können zusammen eine überschwellige Depolarisation erreichen. Bei der zeitlichen Summation kommen viele Aktionspotentiale schnell hintereinander an und schaffen es trotz Abschwächung, eine überschwellige Depolarisation zu erzeugen.

Für die Codierung gibt es zwei Systeme: analoge Codierung über die Intensität des Aktionspotentials und digitale Codierung über die Frequenz der Aktionspotentiale pro Zeit.