Ganz dringend für eine Präsentation! Wie wird die Information von einer Nervenzelle zur nächsten nach dem Prinzip "alles oder nichts" weitergegeben?

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Moin,

es gibt zwar sogenannte "elektrische Synapsen", bei denen die Erregung direkt über eine Connexon-Gap-Junction (bestehend aus sechs Connexin-Molekülen in jeder Nervenzellmembran) erfolgt, aber das ist eher eine seltene Methode, die Erregung von einer Nervenzelle auf eine andere zu übertragen. Das musst du dir so vorstellen, dass sechs Connexin-Proteine einen Kanal bilden, der sich dann über einen Kanal in der Membran der Nachbarzelle schiebt, wodurch die Zellsäfte beider Zellen in Verbindung kommen. In einer solchen "elektrischen Synapse" kann natürlich ein Aktionspotenzial (AP) einfach durch Ionenverschiebungen übertragen werden. Aber wie gesagt, das ist eher eine seltene Form.

Am häufigsten erfolgt die Übertragung eines Aktionspotenzials über Synapsen mit chemischen Transmittern ("normale Synapse"). Dabei bewirkt ein AP, das im Endknöpfchen ankommt, die Ausschüttung von Neurotransmittern. Diese diffundieren durch den synaptischen Spalt und öffnen auf der postsynaptischen Membran der Folgezelle spezielle Kanalproteine, die Andockstellen für den Neurotransmitter besitzen. Docken dort die Transmitter an, öffnet sich der Kanal und es strömen massenhaft Natriumionen ein (und kurz darauf Kaliumionen raus). Das führt zu einer Depolarisation der postsynaptischen Membran. Aber das sind keine APs wie sie am Axonhügel generiert werden, sondern sogenannte "postsynaptische Potenziale". Diese können erregend sein (EPSP von erregendes postsynaptisches Potenzial) oder hemmend (IPSP von inhibitorisches postsynaptisches Potenzial).
Das musst du dir nun wieder so vorstellen, als ob du einen Stein in ein Gewässer plumpsen lässt. An der Eintauchstelle entstehen Wellen, die sich kreisförmig ausbreiten, aber dabei schwächer werden.
Ob nun am Axonhügel der Folgezelle auch ein AP entsteht, hängt davon ab, ob das sich ausbreitende EPSP noch genügend stark ist, um den Schwellenwert zu erreichen, wenn es am Axonhügel ankommt. In der Regel reicht dazu ein AP nicht aus. Es gibt aber die Möglichkeit einer Summation. Das heißt, mehrere EPSPs können addiert werden und so gemeinsam den Schwellenwert erreichen und am Axonhügel der Folgezelle wieder ein AP erzeugen. Dabei kann die Summation zeitlich sein (mehrere EPSPs einer Synapse, die kurz hintereinander eintreffen) oder räumlich (mehrere EPSPs von verschiedenen Synapsen treffen am Axonhügel ein).

Fazit: "Normalerweise" wird ein AP in ein chemisches Signal umgewandelt, das dann an der Folgezelle wieder zu einem elektrischen Signal in Form eines EPSPs wird. Mehrere EPSPs lösen dann am Axonhügel der Folgezelle erneut ein AP aus, das der Alles-oder-nichts-Regel folgt.
In seltenen Fällen gibt es auch elektrische Synapsen, bei denen quasi über Kanalproteine direkt zwischen den Nervenzellen ein AP übertragen wird...

LG von der Waterfront.

Ah okay, Dankeschön :)!!! 

Löst es damit auch die Aufgabe :"Beurteilen Sie, ob (a) die Signalleitung mittels Aktionspotenzialen entlang des Axons oder (b) die Signalweitergabe an der Synapse feiner modellierbar ist." ??

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Das "Alles-oder-Nichts-Prinzip" kenne ich nur bei der Auslösung eines AP's:

Entweder ein AP entsteht in voller Höhe oder gar nicht.

Bei der synaptischen Übertragung von AP's spielen Bahnung, Summation, Verschaltung und Verrechnung eine Rolle.

Ja, da hast du recht, aber leider beantwortet es nicht meine Frage :(

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