Erregungsübertragung an Synapsen?
Hallo allerseits,
ich schreibe bereits am Mittwoch eine Neurologie-Klausur, habe thematisch alles abgehakt, doch übe gerade mit einigen Aufgaben im AF III. Kann mir jemand bitte bei Aufgabe 7b) helfen? Ich verstehe nicht so recht weshalb man am Axon (Punkt V) und bei III überhaupt keine Erregung zu verzeichnen hat. Bei II und I erreichen die EPSP das Neuron ja. Wäre lieb wenn mir jemand Klarheit verschaffen kann!
Liebe Grüße
1 Antwort
Moin,
das liegt daran, dass EPSPs (und auch IPSPs) amplitudengesteuerte Potenziale sind, die sich mit der Entfernung ihres Entstehungsortes bis zum Axonhügel abschwächen.
Deshalb können einzelne Aktionspotenziale in einer Nervenzelle in der Regel keine Aktionspotenziale in einer Folgezelle auslösen.
Abbildung 270.3 A zeigt jetzt eine synaptische Verschaltung, bei der ein Neuron zwei Aktionspotenziale kurz hintereinander abgefeuert hat. Das führt im Folgeneuron zur Ausbildung von zwei EPSPs, die nun über den Zellkörper (das Soma) zum Axonhügel wandern. Dabei schwächen sie sich ab. An Messstelle II kannst du aber sehen, dass die beiden EPSPs aufsummiert werden („Doppelbuckel” im oszilloskopischen Bild). Aber wenn diese aufsummierten EPSPs am Axonhügel angekommen sein werden, ist ihre Depolarisation nicht mehr stark genug, um den Schwellenwert im Folgeneuron zu überschreiten. Das bedeutet, dass die Erregung unterschwellig ist. Ein Aktionspotenzial gehorcht aber dem „Alles-oder-Nichts-Gesetz”. Wenn also die Depolarisation den Schwellenwert nicht erreicht, wird auch kein Aktionspotenzial ausgelöst. Deshalb sieht man an Ableitungsstelle III logischerweise auch keine Reaktion.
Damit auch im Folgeneuron ein eigenes Aktionspotenzial ausgelöst werden kann, müsste das erste Neuron (von dem man nur das Endknöpfchen sieht) zum Beispiel noch ein weiteres Aktionspotenzial abgefeuert haben (damit es insgesamt drei Aktionspotenziale wären). Das könnte dazu führen, dass die aufsummierten EPSPs im Folgeneuron zusammen stark genug sind, um am Axonhügel den Schwellenwert zu überschreiten. Dann würde dort ein eigenes Aktionspotenzial ausgelöst werden, was die Messstelle III dann auch zeigen würde.
Das ganze Schema zeigt die sogenannte zeitliche Summation, weil hier EIN Neuron MEHRERE Aktionspotenziale zeitlich kurz hintereinander abfeuert, so dass sich die ausgelösten EPSPs aufaddieren.
In Abbildung 270.3 B wird dagegen die sogenannte räumliche Summation gezeigt, weil hier ZWEI Neuronen jeweils EIN Aktionspotenzial abgefeuert haben. Dies löst im Folgeneuron jeweils ein EPSP an verschiedenen Stellen der Zelle aus, die nun jedes für sich zum Axonhügel wandern und dabei abgeschwächt werden.
Offenbar sind auch sie beide zusammen am Ende nicht mehr stark genug, um am Axonhügel des Folgeneurons den Schwellenwert zu überschreiten. Deshalb wird kein Aktionspotenzial ausgelöst und daher bleibt das Oszilloskop an Messstation V ohne Signal.
Damit hier ein Aktionspotenzial ausgelöst würde, müsste wieder ein weiteres Aktionspotenzial hinzukommen. Beispielsweise könnte hier Synapse III auch noch ein Aktionspotenzial abfeuern (sofern es eine erregende Synapse ist). Dann würden drei EPSPs zum Axonhügel der Folgezelle wandern, was am Ende dazu führen könnte, dass der Schwellenwert erreicht wird.
Das ginge aber nur, wenn - wie gesagt - die Synapse III eine erregende Synapse ist. Wenn sie dagegen eine hemmende Synapse ist, dürfte sie nicht abgefeuert werden. Dann könnte eine der beiden anderen Synapsen (I oder II) doppelt feuern, während die jeweils andere bei ihrem einen Signal bliebe. Auch dadurch würden drei EPSPs entstehen, die aufsummiert den Schwellenwert erreichen könnten. Das wäre dann eine Kombination aus zeitlicher UND räumlicher Summation.
Alles klar?
LG von der Waterkant
Danke vielmals für die ausführliche Antwort! Ich hatte schon eine leichte Vermutung bzgl. der Abschwächung des EPSP, aber dann war ich mir nicht sicher in Bezug auf die anderen Schaubilder. Jetzt ist es mir jedoch klar geworden :)