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BM – Grundlagen der Neurowissenschaften
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aon gmbh – academy of neuroscience
ca. 100.000 im Kleinhirn und bestimmten Hirnstammzentren, im menschlichen Cortex sind es rund
20.000).
2.4
Die Synapsen
Synapsen sind die Kontaktstellen zwischen einem Neuron und einer anderen Zelle, an denen das
ankommende Signal von einem Neuron auf die jeweilige Zielzelle übertragen werden kann. Die meisten
Nervenzellen besitzen zwischen Tausend und Zehntausend Synapsen (Der „Rekord“ wie gesagt liegt bei
rund 100.000), und im menschlichen Gehirn finden sich schätzungsweise knapp eine Trillion (10
8
)
Synapsen.
Die Signalübertragung von einer auf die nächste Zelle findet jedoch nicht auf elektrischem, sondern auf
chemischem Wege statt. Dafür müssen sich die Zellmembranen der beiden Zellen sehr nahe kommen,
ohne sich jedoch zu berühren. Dieser synaptische Spalt zwischen den beiden Membranen ist nur ca. 0,2
Millionstel Millimeter (d.h. 200 Nanometer) breit. In den Endknöpfchen eines Neurons befinden sich
zahlreiche Vesikel, die mit Neurotransmittern angefüllt sind. Wenn nun ein Signal das Axon entlang
wandert und in einem Endknöpfchen landet, verschmelzen die Membranen einiger dieser Vesikel mit der
Zellmembran des Endknöpfchens, und die Neurotransmitter werden in den synaptischen Spalt
ausgeschüttet. Dieser Membranabschnitt des Endknöpfchens wird als präsynaptische Membran
bezeichnet. Die Transmitter durchqueren den wassergefüllten Spalt und docken an Rezeptorstrukturen
der gegenüberliegenden Membran, der postsynaptischen Membran. Diese Rezeptoren sind Bestandteil
von Ionenkanälen, und diese öffnen sich, nachdem die Neurotransmitter angedockt haben. Durch die
Ionenkanäle fließen nun Ionen, und so entsteht in der Membran der Zielzelle ein neues Aktionspotenzial,
das die Membran entlang weitergeleitet werden kann.
Wie ein solches Aktionspotenzial entsteht, und welche Strukturen dabei beteiligt sind, schauen wir uns im
Folgenden genauer an. Die Funktionsweise eines Neurons ist nämlich eine sehr beeindruckende
Erfindung der Natur.
