Verrechnung der Informationsflut

Vom Soma zum Endknöpfchen...

Informationsverarbeitung mehrere synaptische Informationseingänge am Axon

Ein Neuron empfängt in minimalen Zeiteinheiten mehrere 1000 Signale von mit ihm verbundenen Synapsen! Unser Gehirn besteht aus 10¹⁰ - 10¹¹ Nervenzellen. All diese Signale müssen verrechnet werden.

Dabei ist zu beachten:

• diese Signale können erregend oder hemmend sein
• führt der erzeugte Gesamteffekt zu einer Depolarisation, die höher liegt als der Schwellenwert, kommt es zur Auslösung eines Aktionspotentials am Axonhügel
• integrierendes Zentrum am Neuron ist der Axonhügel

Die Abkürzung EPSP beschreibt das erregende postsynaptische Potential, während IPSP für das inhibitorische postsynaptische Potential steht.

Ist das Gesamtsignal stark genug, um den Schwellenwert zu überschreiten, spricht wird von einem EPSP gesprochen.

Liegt die Summe der Erregung allerdings unterhalb der zur Auslösung eines Aktionspotential benötigten Stärke, ist das entstandene Potential ein IPSP.

Die obige Abbildung zeigt die zeitliche und räumliche Verrechnung sowie die Verschaltung an einer Nervenzelle. Mehrere Endknöpfchen sind mit den Dendriten einer weiteren Nervenzelle verbunden. Am Axonhügel entscheidet sich, ob das Rezeptorpotential für ein neues Aktionspotential ausreicht.

Links: zeitliche Summation; rechts: räumliche Summation. Details siehe Text.

Die linke Abbildung zeigt die zeitliche Summation. Hier findet die Erregung in so kurzen Zeitabständen statt, dass das Membranpotential nach Eintreffen des ersten Impulses nicht auf das Niveau des Ruhepotentials zurückgehen kann.

Die rechte Abbildung hingegen visualisiert schematisch die räumliche Summation. Die Nervenzelle wird durch mehrere Synapsen gleichzeitig stimuliert, sodass sich die postsynaptischen Potentiale addieren.