Wie Neuronen Informationen im Körper übertragen
Ein Neuron ist eine Nervenzelle, die der Grundbaustein des Nervensystems ist. Neuronen sind in vielerlei Hinsicht ähnlich wie andere Zellen im menschlichen Körper, aber es gibt einen entscheidenden Unterschied zwischen Neuronen und anderen Zellen. Neuronen sind darauf spezialisiert, Informationen im ganzen Körper zu übertragen.
Diese hochspezialisierten Nervenzellen sind für die Kommunikation von Informationen sowohl in chemischer als auch in elektrischer Form verantwortlich.
Es gibt auch verschiedene Arten von Neuronen, die für verschiedene Aufgaben im menschlichen Körper verantwortlich sind.
Sensorische Neuronen tragen Informationen von den sensorischen Rezeptorzellen im ganzen Körper zum Gehirn. Motorneuronen übertragen Informationen vom Gehirn zu den Muskeln des Körpers. Interneuronen sind verantwortlich für die Kommunikation von Informationen zwischen verschiedenen Neuronen im Körper.
Neuronen gegen andere Zellen
Ähnlichkeiten mit anderen Zellen:
- Neuronen und andere Körperzellen enthalten beide einen Kern, der genetische Informationen enthält.
- Neuronen und andere Körperzellen sind von einer Membran umgeben, die die Zelle schützt.
- Die Zellkörper beider Zelltypen enthalten Organellen, die das Leben der Zelle unterstützen, einschließlich Mitochondrien, Golgi-Körper und Zytoplasma.
Unterschiede, die Neuronen einzigartig machen:
- Im Gegensatz zu anderen Körperzellen hören die Neuronen kurz nach der Geburt auf zu reproduzieren. Aus diesem Grund haben einige Teile des Gehirns mehr Neuronen bei der Geburt als später im Leben, weil Neuronen sterben, aber nicht ersetzt werden. Während sich Neuronen in den meisten Bereichen des Gehirns nicht vermehren, hat die Forschung gezeigt, dass sich während des gesamten Lebens neue Verbindungen zwischen Neuronen bilden. Die Neurogenese oder die Bildung neuer Nervenzellen findet während des gesamten Lebens in einigen Teilen des Gehirns statt.
- Neuronen haben eine Membran, die Informationen an andere Zellen senden soll. Das Axon und die Dendriten sind spezialisierte Strukturen, die Informationen übertragen und empfangen können. Die Verbindungen zwischen Zellen sind als Synapsen bekannt. Neuronen setzen Chemikalien, die als Neurotransmitter bekannt sind, in diese Synapsen frei, um mit anderen Neuronen zu kommunizieren.
Die Struktur eines Neurons
Es gibt drei grundlegende Teile eines Neurons : die Dendriten, den Zellkörper und das Axon. Alle Neuronen variieren jedoch in Größe, Form und Eigenschaften in Abhängigkeit von der Funktion und Rolle des Neurons.
Einige Neuronen haben wenige dendritische Verzweigungen, während andere stark verzweigt sind, um eine große Menge an Informationen zu erhalten. Manche Neuronen haben kurze Axone, andere können ziemlich lang sein. Das längste Axon im menschlichen Körper erstreckt sich vom unteren Ende der Wirbelsäule bis zum großen Zeh und hat eine durchschnittliche Länge von etwa drei Fuß!
Aktionspotentiale
Wie senden und empfangen Neuronen Informationen? Damit Neuronen kommunizieren können, müssen sie Informationen sowohl innerhalb des Neurons als auch von einem Neuron zum nächsten übertragen. Dieser Prozess nutzt sowohl elektrische Signale als auch chemische Botenstoffe.
Die Dendriten von Neuronen erhalten Informationen von sensorischen Rezeptoren oder anderen Neuronen. Diese Information wird dann an den Zellkörper und an das Axon weitergegeben. Sobald die Information am Axon angekommen ist, wandert sie über die Länge des Axons in Form eines elektrischen Signals, das als Aktionspotential bekannt ist .
Kommunikation zwischen Synapsen
Sobald ein elektrischer Impuls das Ende eines Axons erreicht hat, muss die Information über den synaptischen Spalt zu den Dendriten des angrenzenden Neurons übertragen werden.
In einigen Fällen kann das elektrische Signal fast augenblicklich die Lücke zwischen den Neuronen überbrücken und auf seinem Weg weitergehen.
In anderen Fällen werden Neurotransmitter benötigt, um die Information von einem Neuron zum nächsten zu senden. Neurotransmitter sind chemische Botenstoffe, die von den Axonterminalen freigesetzt werden, um die synaptische Lücke zu durchqueren und die Rezeptorstellen anderer Neuronen zu erreichen. In einem Prozess, der als Wiederaufnahme bekannt ist, heften sich diese Neurotransmitter an die Rezeptorstelle und werden von dem Neuron resorbiert, um wiederverwendet zu werden.
Neurotransmitter
Neurotransmitter sind ein wesentlicher Bestandteil unserer täglichen Arbeit. Obwohl nicht genau bekannt ist, wie viele Neurotransmitter existieren, haben Wissenschaftler mehr als 100 dieser Botenstoffe identifiziert.
Welche Auswirkungen hat jeder dieser Neurotransmitter auf den Körper? Was passiert, wenn diese chemischen Botenstoffe durch Krankheit oder Medikamente gestört werden? Die folgenden sind nur einige der wichtigsten Neurotransmitter, ihre bekannten Wirkungen und Störungen, mit denen sie verbunden sind.
Acetylcholin: Verbunden mit Gedächtnis, Muskelkontraktionen und Lernen. Ein Mangel an Acetylcholin im Gehirn ist mit der Alzheimer-Krankheit assoziiert.
Endorphine: Verbunden mit Emotionen und Schmerzwahrnehmung. Der Körper setzt Endorphine als Reaktion auf Angst oder Trauma frei. Diese chemischen Botenstoffe ähneln Opiaten wie Morphin, sind aber deutlich stärker.
Dopamin: Verbunden mit Gedanken und angenehmen Gefühlen. Die Parkinson-Krankheit ist eine Krankheit, die mit Dopamin-Defiziten einhergeht. Ärzte können Medikamente verschreiben, die die Dopaminaktivität im Gehirn erhöhen können. Eine Kategorie sind Dopaminagonisten, die die Wirkungen von Dopamin nachahmen. Eine andere Art von Mittel ist Levodopa, das im Gehirn in Dopamin umgewandelt wird. Sie tragen jeweils ihre eigenen relativen Vorteile und Nebenwirkungen. Forscher haben auch starke Verbindungen zwischen Schizophrenie und übermäßigen Mengen von Dopamin in bestimmten Teilen des Gehirns gefunden.
> Quellen:
> Parkinson-Krankheit. Nationales Institut für Gesundheit, Senior Aging-Website. Aktualisiert Juni 2016.
> Thompson, RF Das Gehirn: Ein Neuroscience Primer. New York: Verleger; 2000.