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BM – Grundlagen der Neurowissenschaften
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aon gmbh – academy of neuroscience
3.3
Die Neurotransmitter
„Neurotransmitter“ ist eine Sammelbezeichnung für die Signalmoleküle, die Neuronen an den
Endknöpfchen ausschütten und somit als Signal an benachbarte Zellen weiterreichen. Es gibt
verschiedene Transmitter, die auf mehrere Weisen freigesetzt werden können, an unterschiedliche
Rezeptoren binden und eine Vielzahl von Prozessen in Gang setzen können.
3.3.1
Die Bereitstellung von Transmittern
Die gröbste Unterteilung der Neurotransmitter erfolgt nach ihrer Größe. Es gibt kleine, niedermolekulare
und es gibt große, hochmolekulare Transmitter. Die kleinen werden normalerweise in den Endknöpfchen
hergestellt, denn diese sind großräumig genug, um bestimmte Zellorganellen wie Golgi-Apparat und
Mitochondrien beherbergen zu können. Die Transmitter werden vom Golgi-Apparat in synaptische Vesikel
verpackt und diese werden dann in der Nähe der präsynaptischen Membran deponiert. Bei den großen
Neurotransmittern verhält es sich anders, da sie allesamt Peptide, also Mini-Proteine sind. Diese
Neuropeptide werden im Cytoplasma des Somas synthetisiert und dann über den Golgi-Apparat des
Zellkörpers in Vesikel verpackt. Diese Vesikel, die übrigens größer sind als diejenigen mit kleinen
Transmittern, werden dann entlang den Cytoskelett-Filamenten (genauer gesagt, den Mikrotubuli) in die
Endknöpfchen transportiert. Dieser Transport erfolgt nicht sehr schnell: es sind nur 40 Zentimeter pro
Tag.
Lange Zeit ist man davon ausgegangen, dass jedes Neuron immer nur einen einzigen Neurotransmitter-
Typen herstellen kann. Mittlerweile ist man sich sicher, dass viele Nervenzellen zwei verschiedene
Neurotransmitter gleichzeitig herstellen und auch verwenden können. Man findet fast immer einen kleinen
Transmitter zusammen mit einem großen Neurotransmitter.
3.3.2
Die Freisetzung der Transmitter
Die Freisetzung der Neurotransmitter wird Exocytose genannt. In der präsynaptischen Membran, also
dem Membranabschnitt des Endknöpfchens, befinden sich zahlreiche spannungsgesteuerte
Calciumkanäle. Erreicht ein Aktionspotenzial ein Endknöpfchen, öffnen sich diese Kanäle und Calcium-
Ionen strömen in das Endknöpfchen ein. Die Calcium-Ionen verursachen die Verschmelzung einiger
synaptischer Vesikel mit der präsynaptischen Membran, wodurch sich die Vesikel nach außen hin öffnen
und ihren Inhalt in den synaptischen Spalt entlassen. Bei den kleinen Vesikeln mit niedermolekularen
Transmittern erfolgt diese Freisetzung stoßweise, immer dann, wenn ein Aktionspotenzial ankommt. Bei
den größeren Vesikeln mit Neuropeptiden verhält es sich etwas anders. Mehrere Aktionspotenziale lassen
die Calcium-Konzentration im Endknöpfchen langsam ansteigen und als Reaktion darauf werden die
Neuropeptide allmählich freigesetzt.
