Erregende vs. hemmende neuronale Reaktionen: Die Rolle von Neurotransmittern und Rezeptoren

Wie synaptische Signalgebung das Neuronfeuern bestimmt

Ob ein postsynaptisches Neuron ein Aktionspotential feuert, hängt vom Gleichgewicht zwischen erregenden und hemmenden Eingängen ab, die es erhält. Dieses Gleichgewicht wird bestimmt durch:

1. Den Neurotransmitter, der vom präsynaptischen Neuron freigesetzt wird.
2. Den Rezeptortyp, der auf dem postsynaptischen Neuron exprimiert wird.

Erregende Neurotransmission

• Schlüssel-Neurotransmitter: Glutamat (primärer erregender Transmitter im ZNS).
• Mechanismus: Bindet an AMPA-, NMDA- und Kainatrezeptoren, öffnet Kationenkanäle, die Na⁺-Instrom ermöglichen (und Ca²⁺ via NMDA).
• Ergebnis: Depolarisation (EPSP - Excitatory Postsynaptic Potential), bringt das Membranpotential näher an die Feuertreppe.

Hemmende Neurotransmission

• Schlüssel-Neurotransmitter: GABA (γ-Aminobuttersäure) und Glycin (Rückenmark/Hirnstamm).
• Mechanismus: Bindet an GABA_A- oder Glycinrezeptoren, öffnet Cl⁻-Kanäle (Instrom), oder GABA_B-Rezeptoren, öffnen K⁺-Kanäle (Efflux).
• Ergebnis: Hyperpolarisation (IPSP - Inhibitory Postsynaptic Potential), bewegt das Membranpotential von der Feuertreppe weg.

Integration und Feuerungsentscheidung

Das Neuron summiert alle eingehenden EPSPs und IPSPs räumlich und zeitlich am Axonhügel. Wenn die Nettodepolarisation die Treppe erreicht, feuert ein Aktionspotential. Wenn die Hemmung dominiert, wird das Feuern unterdrückt. Diese synaptische Integration ist die Grundlage der neuralen Berechnung.