Was ist eine Synapse?
Eine Synapse ist eine spezialisierte Verbindung, an der ein Neuron mit einem anderen Neuron, einer Muskelzelle oder einer Drüse kommuniziert. Sie ermöglicht die Übertragung elektrischer oder chemischer Signale.
Zwei Haupttypen
1. Elektrische Synapsen
- Struktur: Gap Junctions – Protein-Kanäle (Connexons), die das Zytoplasma benachbarter Zellen direkt verbinden.
- Mechanismus: Ionen fließen direkt von der präsynaptischen zur postsynaptischen Zelle.
- Geschwindigkeit: Extrem schnell (nahezu augenblicklich).
- Richtung: Oft bidirektional.
- Häufigkeit: Häufig bei Wirbellosen, Fluchtkreisläufen, Herzmuskel und einigen Säugetier-Gehirnregionen (z. B. Hypothalamus).
- Einschränkung: Keine Signalverstärkung oder -modulation; feste Stärke.
2. Chemische Synapsen
- Struktur: Präsynaptisches Terminal, synaptischer Spalt (20–40 nm), postsynaptische Membran mit Rezeptoren.
- Mechanismus: Aktionspotential → Ca²⁺-Instrom → Vesikelfusion → Neurotransmitter-Freisetzung → Diffusion → Rezeptorbindung → Öffnung von Ionenkanälen (erregend oder hemmend).
- Geschwindigkeit: Langsamer (0,5–5 ms Verzögerung).
- Richtung: Unidirektional.
- Vielseitigkeit: Erlaubt Summation, Plastizität (Lernen/Gedächtnis), Modulation durch Medikamente/Krankheit und verschiedene Signalwege (erregend, hemmend, neuromodulatorisch).
- Häufigkeit: Dominant in Wirbeltier-Nervensystemen.
Warum chemische Synapsen bei Wirbeltieren dominieren
Ihre Plastizität ist die Grundlage für Lernen, Gedächtnis und komplexes Verhalten. Die Vielfalt der Neurotransmitter (Glutamat, GABA, Dopamin, Serotonin, Acetylcholin usw.) ermöglicht eine komplizierte Schaltungsregulation, die allein mit elektrischer Kopplung unmöglich ist.
