Kapitel 4

Nervenleitung und synaptische Übertragung

Biologische Psychologie IBiologische Psychologie IPeter Walla

Nervenleitung und synaptische ÜbertragungNervenleitung und synaptische Übertragung

Wie werden Nervensignale erzeugt?Wie werden diese Signale weitergeleitet?Wie werden diese Signale auf andere Neuronen übertragen?

Ein Beispiel für die Sinnhaftigkeit, sich mit diesen Fragen zu beschäftigen:

Parkinson‘sche Krankheit (Eidechse)!

Wie bereits erwähnt ist hier die Bahn von der Substantia nigra zum Corpus striatum betroffen.In der Substantia nigra wird normalerweise der Neurotransmitter Dopamin produziert, welches an das Corpus striatum abgegeben wird und für eine normale Bewegungssteuerung sorgt.Bei der Parkinson‘schen Krankheit wird zuwenig Dopamin produziert!

Dopamin kann nicht von außen zugeführt werden, da es die Blut-Hirnschranke nicht passieren kann. Sehr wohl kann aber L-Dopa, als chemischer Vorläufer die Blut-Hirn-Schranke passieren und wird dann im gehirn in Dopamin umgewandelt! Der Krankheit kann also durch Biopsychologische Kenntnis entgegengewirkt werden (Klinische Implikation!)

Peter Walla

Das Ruhemembranpotential eines NeuronsDas Ruhemembranpotential eines Neurons

Ein Membranpotential an sich:

= Unterschied in der elektrischen Ladung zwischenInnenseite und Außenseite einer Zelle!

Ein Membranpotential kann mithilfe zweier Elektroden gemessen werden, wobei sich die Spitze einer Elektrode im Außenmilieu befindet und die Spitze der anderen Elektrode im Zellinneren!

Solange beide Elektrodenspitzen außerhalb eines Neurons sind, messen sie dieselbe Spannung, sobald aber eine Elektrode in ein ruhendes Neuron eingestochen wird, entsteht als Messwert eine Spannungsdifferenz von ca.-70mV (Millivolt) = Ruhemembranpotential! (polarisiertes Neuron!)

Wie entsteht diese Spannungsdifferenz?

außen

innen

Peter Walla

Das Ruhemembranpotential eines NeuronsDas Ruhemembranpotential eines Neurons

Zuerst eine chemische Grundlage:

Salze (sehr wichtig für lebende Organismen!)sind Kristallgitter aus Ionen(geladene Teilchen!)

In Flüssigkeiten sind Salze gelöst!

Im gelösten Zustand können sich die Ionenfrei bewegen!

Außerhalb und innerhalb eines Neurons(eigentlich jeder Zelle!) herrscht ein flüssigesMilieu vor und es befinden sich auf beidenSeiten frei bewegliche Ionen!

Positiv geladene Ionen nennt man Kationen! (meist Metalle)Negativ geladene Ionen nennt man Anionen!(meist nicht-Metalle)

Peter Walla

Das Ruhemembranpotential eines NeuronsDas Ruhemembranpotential eines Neurons

Ruhemembranpotential (-70mV) bedeutet also, dass sich im Inneren eines ruhenden Neurons mehr Anionen als Kationen befinden!

Warum ist das so?

es sind 4 Faktoren daran beteiligt:

2 davon sind mit der Tatsache verbunden, dass sich Ionen an sich gleichmäßig verteilen (passive Vorgänge!)

Die anderen 2 hängen mit Eigenschaften einer neuronalen Membran zusammen, die den ersten zwei Faktoren entgegenwirken!(ein Vorgenag ist ebenso passiv, der andere ist aktiv!)

Peter Walla

Das Ruhemembranpotential eines NeuronsDas Ruhemembranpotential eines Neurons

Genaueres zu den 4 Faktoren:

Faktor 1: Die so genannte Brown‘sche Molekularbewegung sorgt dafür, dass sich Ionen (so wie alle Materie!) ständig zufällig bewegen!

durch das Bestreben nach Konzentrationsausgleich bewegen sich Ionen deshalb von Gebieten hoher Konzentration in Gebiete niedriger Konzentration (Diffusionsdruck!)

Faktor 2: Die so genannte elektrostatische Kraft begünstigt ebenso eine gleichmäßige Verteilung der Ionen!

gleichartig geladene Ionen stoßen sich gegenseitig ab, während sich entgegengesetzt geladene anziehen!

trotz dieser homogenisierenden Effekte existiert ein Ungleichgewicht auf beiden Seiten der Membran eines ruhenden Neurons!

Peter Walla