Das Neuron (Nervenzelle) ist die fundamentale Signaleinheit des Nervensystems. Seine hochpolarisierte Struktur ermöglicht gerichtete Informationsverarbeitung – vom Empfang von Eingängen bis zur Ausgabe von Signalen.
Drei Hauptkompartimente
1. Zellkörper (Soma / Perikaryon)
- Enthält: Kern (Genom), Nissl-Körperchen (rauhe ER für Proteinsynthese), Golgi-Apparat, Mitochondrien, zytoskelettale Elemente.
- Funktionen: Stoffwechselzentrum; integriert synaptische Eingänge; generiert Aktionspotentiale am Axon-Hügel (AIS).
- Größe variiert: 5–100 µm; Motorneuronen gehören zu den größten.
2. Dendriten
- Struktur: Kurze, stark verzweigte, sich verjüngende Fortsätze, bedeckt mit Dendritenstacheln (Stellen erregender Synapsen).
- Funktion: Empfangen und integrieren synaptische Eingänge (EPSPs/IPSPs); führen räumliche und zeitliche Summation durch.
- Aktive Eigenschaften: Spannungsgesteuerte Kanäle ermöglichen rückwärts propagierende Aktionspotentiale und Dendritenspitzen (berechnungstechnische Untereinheiten).
- Plastizität: Stacheldichte und -form ändern sich mit Lernen (LTP/LTD).
3. Axon
- Struktur: Einzelner, langer (Millimeter bis Meter), gleichmäßiger Durchmesser; entsteht am Axon-Hügel → initial segment (AIS) → myelinisierte Internoden → terminale Arborisation.
- Myelin: Oligodendrozyten (ZNS) / Schwann-Zellen (PNS); ermöglicht saltatorische Leitung (50–120 m/s).
- Funktion: Leitet Aktionspotentiale vom Soma weg zu Synapsen.
- Axonaler Transport: Anterograd (Kinesin: Vesikel, Mitochondrien) und retrograd (Dynein: Trophiesignale, Pathogene).
Synaptische Kommunikation
- Präsynaptisches Terminal: Spannungsgesteuerte Ca²⁺-Kanäle lösen Vesikelfusion und Neurotransmitterfreisetzung aus.
- Synaptischer Spalt: 20–40 nm breit.
- Postsynaptische Dichte: Rezeptoren (ionotrop/metabotrop), Gerüstproteine.
Klassifikation nach Morphologie
- Multipolar: Ein Axon, viele Dendriten (die meisten ZNS-Neuronen, Motorneuronen).
- Bipolar: Ein Axon, ein Dendrit (Netzhaut, Riechkolben, Vestibularapparat).
- Pseudounipolar: Einer Prozess gabelt sich (dorsale Rückenmarksnerven-Sensorneuronen).
- Anaxonic: Kein echtes Axon (Amazrinzellen, Netzhaut-Interneuronen).
Klinische Relevanz
- Axonaler Verletzung → Wallerian-Degeneration distal zum Schnitt.
- Demyelinisierung (Multiple Sklerose, Guillain-Barré) → Leitungsblockade.
- Dendritenatrophie bei Depression, Alzheimer; Stachelverlust bei Schizophrenie.
- Neurodegeneration: Proteinaggregation in Soma/Axonen (Tau, α-Synuclein, TDP-43).
