Elektrische Signalgebung (innerhalb des Neurons)
- Ruhepotential: ~-70 mV (K⁺-Leck, Na⁺/K⁺-ATPase).
- Aktionspotential: Spannungsgesteuerter Na⁺-Zustrom → Depolarisation; K⁺-Ausfluss → Repolarisation. Alles-oder-nichts.
- Fortleitung: Entlang des Axons; saltatorisch in myelinisierten Fasern (Ranverschnürungen).
Chemische Signalgebung (zwischen Neuronen)
- Aktionspotential → Ca²⁺-Zustrom am Terminal → Vesikelfusion → Neurotransmitter-Freisetzung in den Synaptischen Spalt.
- Neurotransmitter bindet postsynaptischen Rezeptor → ionotrop (schnell, Ionkanal) oder metabotrop (langsam, G-Protein) Antwort.
- Exzitatorisch (EPSP: Na⁺/Ca²⁺-Zustrom) oder inhibitorisch (IPSP: Cl⁻-Zustrom/K⁺-Ausfluss).
- Beendigung: Wiederaufnahme, enzymatischer Abbau, Diffusion.
Synapsenarten
- Chemische Synapsen: Mehrheit; unidirektional; plastisch (LTP/LTD).
- Elektrische Synapsen (Gap Junctions): bidirektional, ultrafast; synchronisieren Netzwerke (z. B. Herz, Fluchtkreise).
Integration und Output
Räumliche und zeitliche Summation von EPSPs/IPSPs am Axonhügel bestimmt, ob der Schwellenwert für das nächste Aktionspotential erreicht wird. Neuromodulatoren (Dopamin, Serotonin, Acetylcholin) stimmen die Erregbarkeit global ab.
Klinische Relevanz
- Kanalopathien → Epilepsie, Migräne, Ataxie
- Synapsenfunktionsstörung → Alzheimer, Parkinson, Schizophrenie, Autismus
- Arzneimittelziele: SSRIs, Benzodiazepine, Antikonvulsiva, Anästhetika
