Wie werden Nervensignale an einer Synapse übertragen?

Die Übertragung von Nervensignalen oder Aktionspotentialen über eine Synapse erfolgt nach einem bestimmten Prozess, der als synaptische Übertragung bezeichnet wird. Dieser Prozess beruht auf der Interaktion zwischen Neuronen (Nervenzellen) und der Freisetzung und Erkennung von Neurotransmittern. Hier finden Sie eine Übersicht über die Schritte der synaptischen Übertragung:

Vorbereitung:

1. Ein Aktionspotential erreicht das präsynaptische Neuron, das das Signal sendet.

2. Dies löst die Öffnung spannungsgesteuerter Kalziumkanäle in der präsynaptischen Membran aus.

3. Calciumionen (Ca2+) dringen in das präsynaptische Terminal (Ende des Neurons) ein.

Freisetzung von Neurotransmittern:

4. Der Zufluss von Kalziumionen führt zur Freisetzung von Neurotransmittern aus Speichervesikeln im präsynaptischen Neuron durch einen Prozess, der Exozytose genannt wird.

5. Die Neurotransmitter werden in den synaptischen Spalt freigesetzt, der den Raum zwischen den präsynaptischen und postsynaptischen Neuronen darstellt.

Neurotransmitter-Bindung:

6. Neurotransmittermoleküle diffundieren über den synaptischen Spalt.

7. Sie binden an spezifische Rezeptoren auf der Membran des postsynaptischen Neurons.

Postsynaptisches Potenzial:

8. Die Bindung von Neurotransmittern an Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran führt zur Öffnung von Ionenkanälen, wodurch Ionen wie Natrium (Na+), Kalium (K+) oder Chlorid (Cl-) in die postsynaptische Membran hinein oder aus dieser heraus fließen können Neuron.

9. Diese Änderung der Ionenkonzentrationen verändert das elektrische Potenzial an der postsynaptischen Membran und erzeugt ein postsynaptisches Potenzial (PSP).

10. Das PSP kann entweder erregend (EPSP) sein, was es für das postsynaptische Neuron wahrscheinlicher macht, die Schwelle zum Auslösen eines Aktionspotentials zu erreichen, oder hemmend (IPSP), was es weniger wahrscheinlich macht.

Aktionspotentialgenerierung:

11. Wenn die kombinierte Wirkung aller PSPs auf das postsynaptische Neuron die Erregungsschwelle (einen bestimmten Grad der Membrandepolarisation) erreicht, wird im postsynaptischen Neuron ein Aktionspotential erzeugt.

12. Dieses Aktionspotential breitet sich von der Synapse weg aus und setzt die Übertragung des Nervensignals fort.

Beendigung:

13. Nach ihrer Freisetzung werden Neurotransmitter durch drei Hauptmechanismen schnell aus dem synaptischen Spalt entfernt:

A. Enzymatischer Abbau:Enzyme bauen die Neurotransmitter ab.

B. Wiederaufnahme:Neurotransmitter werden wieder in das präsynaptische Neuron aufgenommen.

C. Diffusion:Neurotransmitter diffundieren von der Synapse weg.

14. Die Entfernung von Neurotransmittern trägt dazu bei, die Synapse für die nächste Runde der synaptischen Übertragung wiederherzustellen.

Es ist wichtig zu beachten, dass die synaptische Übertragung durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden kann, darunter die Art des beteiligten Neurotransmitters, die Konzentration der Neurotransmitter und die Empfindlichkeit postsynaptischer Rezeptoren. Darüber hinaus kann sich die Aktivität von Synapsen im Laufe der Zeit durch Prozesse wie Langzeitpotenzierung und Langzeitdepression verändern, die für Lernen und Gedächtnis wichtig sind.