Wie würde man ein ruhendes Neuron im Vergleich zu einem durch Reiz aktivierten Neuron beschreiben?

- Membranpotential: Das Innere eines ruhenden Neurons ist im Verhältnis zum Äußeren negativ. Dieser Unterschied im elektrischen Potential wird als Ruhemembranpotential bezeichnet. Das Ruhemembranpotential liegt typischerweise bei etwa -70 Millivolt (mV).

- Ionenkanäle: Die Zellmembran des Neurons enthält Ionenkanäle, die es bestimmten Ionen ermöglichen, in die Zelle hinein und aus ihr heraus zu strömen. Im Ruhezustand sind die Kaliumkanäle geöffnet, sodass Kaliumionen (K+) aus der Zelle fließen können, während die Natriumkanäle geschlossen sind und verhindern, dass Natriumionen (Na+) in die Zelle fließen. Dies führt zu einer negativen Nettoladung innerhalb der Zelle.

- Membrandurchlässigkeit: Die Membran eines ruhenden Neurons ist für Natriumionen relativ undurchlässig und für Kaliumionen sehr durchlässig. Dieser Unterschied in der Permeabilität erzeugt das Ruhemembranpotential.

- Synapsen: Neuronen kommunizieren über Synapsen miteinander. Im Ruhezustand setzen Synapsen keine Neurotransmitter frei.

Ein Neuron, das durch einen Reiz aktiviert wird:

- Membranpotential: Wenn ein Neuron durch einen Reiz aktiviert wird, ändert sich das Membranpotential. Diese Änderung wird als Aktionspotential bezeichnet. Ein Aktionspotential ist eine kurzzeitige Umkehr des Membranpotentials, bei der das Innere der Zelle relativ zum Äußeren positiv wird.

- Ionenkanäle: Während eines Aktionspotentials öffnen sich Natriumkanäle, wodurch Natriumionen in die Zelle strömen können, während sich Kaliumkanäle schließen und so verhindern, dass Kaliumionen aus der Zelle fließen. Dieser Zustrom von Natriumionen führt dazu, dass das Membranpotential positiv wird.

- Membrandurchlässigkeit: Die Membran eines aktivierten Neurons ist für Natriumionen hoch durchlässig und für Kaliumionen relativ undurchlässig. Diese Änderung der Durchlässigkeit verursacht das Aktionspotential.

- Synapsen: Wenn ein Aktionspotential das Ende eines Neurons erreicht, löst es die Freisetzung von Neurotransmittern in den synaptischen Spalt aus. Diese Neurotransmitter können dann an Rezeptoren des postsynaptischen Neurons binden und dieses aktivieren.