Weitergabe zellulärer Erregung an Synapsen

Neurone müssen in der Lage sein, Informationen in Form von Aktionspotenzialen untereinander auszutauschen oder an ein Erfolgsorgan (z.B. Muskel) weiterzugeben. Die Weitergabe von Aktionspotenzialen von einer Zelle an eine andere findet an der Synapse statt. Man unterscheidet grundsätzlich zwischen chemischen und elektrischen Synapsen.

Elektrische Synapsen

Elektrische Synapsen kommen in Nervenzellen selten vor. Sie sind im Herzmuskel und im Uterus wichtig. Elektrische Synapsen werden von Gap Junctions gebildet.

Chemische Synapsen

Über chemische Synapsen kommunizieren Neurone miteinander. Chemische Synapsen bilden zwischen den Nervenzellen einen sogenannten synaptischen Spalt mit einer präsynaptischen und einer postsynaptischen Membran. Da ein auf der präsynaptischen Seite ankommendes Aktionspotenzial den Spalt nicht überspringen kann, erfolgt die Weiterleitung hier auf chemischem Weg über Botenstoffe, die aus synaptischen Vesikeln freigesetzt werden. Diese sogenannten Neurotransmitter überqueren den synaptischen Spalt, binden auf der postsynaptischen Membran an Rezeptoren und lösen damit ein Signal aus, das wieder in ein Aktionspotenzial umgesetzt werden kann.

Man unterscheidet verschiedene chemische Synapsen:

• Erregende Synapsen: Erregende Synapsen erzeugen an der postsynaptischen Membran ein EPSP (erregendes postsynaptisches Potenzial), indem sie die Membran depolarisieren. Der wichtigste Transmitter erregender Synapsen ist Glutamat.

• Hemmende Synapsen: Hemmende Synapsen erzeugen an der postsynaptischen Membran ein IPSP (inhibierendes postsynaptisches Potenzial), indem sie die Membran hyperpolarisieren. Transmitter hemmender Synapsen sind Glycin und GABA (γ-Aminobutyrat).

• Neuromuskuläre Endplatte: Die neuromuskuläre Endplatte ist die erregende Synapse zwischen dem α-Motoneuron, dessen Soma im Vorderhorn des Rückenmarks liegt, und einer Skelettmuskelfaser. Sie hat einen charakteristischen Aufbau. Ihr Transmitter ist Acetylcholin.

Das folgende Video ist eine kurze 3D-Animation zum Aufbau der chemischen Synapse (in deutscher Sprache).