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Synapse A
Synapse B
Dendrit
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Eine Nervenzelle empfängt durch Synapsen Signale von vielen anderen Nervenzellen und gibt ihrerseits durch ihre Endknöpfchen Signale an andere Neuronen weiter. Jede Synapse verändert das postsynaptische Potential (PSP) der nachfolgenden Zelle. Eine erregende (excitatorische) Synapse depolarisiert das PSP.
Das Membranpotential wird positiver, es entsteht das EPSP (erregendes postsynaptisches Potential). Je häufiger eine Synapse feuert (zeitliche Summation), desto positiver ist das EPSP. Eine Steigerung des EPSP wird auch durch das gleichzeitige Feuern mehrerer Synapsen erreicht (räumliche Summation).
Ist das EPSP am Axonhügel überschwellig, wird dort ein Aktionspotential ausgelöst. Eine hemmende (inhibitorische) Synapse verursacht eine Hyperpolarisation. Es bewirkt das IPSP (inhibitorisches postsynaptisches Potential). Das Membranpotential wird dadurch negativer und die Entstehung eines Aktionspotentials am Axonhügel wird verhindert. Auch bei hemmenden Synapsen können zeitliche oder räumliche Summationen auftreten. Da ein PSP vom Ort der Enstehung bis hin zum Axonhügel abnimmt, ist der Einfluss einer Synapse abhängig vom Abstand zum Axonhügel.
Das Membranpotential wird positiver, es entsteht das EPSP (erregendes postsynaptisches Potential). Je häufiger eine Synapse feuert (zeitliche Summation), desto positiver ist das EPSP. Eine Steigerung des EPSP wird auch durch das gleichzeitige Feuern mehrerer Synapsen erreicht (räumliche Summation).
Ist das EPSP am Axonhügel überschwellig, wird dort ein Aktionspotential ausgelöst. Eine hemmende (inhibitorische) Synapse verursacht eine Hyperpolarisation. Es bewirkt das IPSP (inhibitorisches postsynaptisches Potential). Das Membranpotential wird dadurch negativer und die Entstehung eines Aktionspotentials am Axonhügel wird verhindert. Auch bei hemmenden Synapsen können zeitliche oder räumliche Summationen auftreten. Da ein PSP vom Ort der Enstehung bis hin zum Axonhügel abnimmt, ist der Einfluss einer Synapse abhängig vom Abstand zum Axonhügel.
Verfolgen Sie die Simulationen. Bei welcher Simulation wird eine zeitliche bzw. eine räumliche Summation gezeigt?
Erklären Sie den Kurvenverlauf bei der dritten Simulation (Synapse A erregend, Synapse B hemmend).
Zeitliche Summation: Synapse A, hohe Frequenz.
Räumliche Summation: Synapse A erhöht das excitatorische postsynaptische Potential (EPSP), Synapse B erniedrigt das inhibitorische postsynaptische Potential (IPSP).
Die hemmende Synapse befindet sich näher am Axonhügel als die erregende.
Deshalb wirkt sich ihr negatives Potential stärker auf das PSP am Axonhügel aus als das positive Potential der erregenden Synapse.
Räumliche Summation: Synapse A erhöht das excitatorische postsynaptische Potential (EPSP), Synapse B erniedrigt das inhibitorische postsynaptische Potential (IPSP).
Die hemmende Synapse befindet sich näher am Axonhügel als die erregende.
Deshalb wirkt sich ihr negatives Potential stärker auf das PSP am Axonhügel aus als das positive Potential der erregenden Synapse.
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Ansprechpartner
Micaela Stierle
Naturwissenschaftliche Medienmodule, Autoren:
Prof. Dr. Bernd Baumann, Wolfram Bäurle, Joachim Böttner
Maria Beier, Dr. Irmtraud Beyer, Manfred Bergau
Prof. Dr. Susanne Bickel-Sandkötter, Dr. Angelika Gauß
Paul Gietz, Carola Gorke, Barbara Hoppe, Dr. Jürgen Kirstein
et al., Andrea Kunz, Prof. Dr. Horst Müller, Prof. Dr. Peter Möller
Reinhard Peppmeier, Dr. Helmut Prechtl, Burkhard Priesnitz
Sonja Riedel, Hans Joachim Rösner, Bernd Schäpers
Burkhard Schäfer, Karola Schnurr, Thomas Seilnacht
Dr. Hans-Jürgen Seitz, Bernhard Spieldenner, Gregor Svoboda
Karl-Heinz Umlauft, Heiko Wontroba, Martina Weißmeyer
Dr. Norbert Welsch et al., Welsch & Partner,Jörg Wolter
Softwareentwicklung und Screendesign
Welsch & Partner, Tübingen
Naturwissenschaftliche Medienmodule, Animationen, Grafiken:
Mathias Balonier, Lützelbach
DIM Digitale Medien, Berlin
iAS interActive Systems GmbH, Marburg
Dr. Jürgen Kirstein et al, TU Berlin Jörg Mair, Herrsching
Karin Mall, Berlin Alfred Marzell, Schwäbisch Gmünd
normaldesign GbR (Maria und Jens-Peter Becker), s.u. PSE
Bernhard Spieledenner, Schwalbach/Saar
Welsch & Partner, Tübingen
Prof. Jürgen Wirth, Dreieich
Grafiken PSE
normaldesign GbR (Maria und Jens-Peter Becker),
Schwäbisch Gmünd
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