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Kommunikation durch Synapsen
Nervenzellen empfangen Signale von anderen Neuronen über tausende von Synapsen, vor allem and den Dendriten, die als "Antennen" mit vielen anderen Zellen in Verbindung stehen. An den feinen Verästelungen der Dendriten (dem Dendritenbaum) befinden sich die meisten Synapsen auf den Dornen (englisch: dendritic spines). In den Dornen entstehen postsynaptische Potentiale und Ca2+-Signale: ein dendritischer Dorn ist die kleinste funktionelle Einheit des Neurons. Das rechte Bild zeigt ein Hippocampus-Neuron, das mit dem Fluoreszenzfarbstof Oregon-Green gefüllt ist. In der Vergrößerung eines Dendritenanschnitts (kleines Bild) kann man Dornen erkennen. Aus: Emptage, N. et al. (1999) |
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Das Neuron im Neuron
Der intrazelluläre Ca2+-Speicher, das endoplasmatische Retikulum (ER), durchzieht das gesamte Neuron von den dendritischen Dornen durch Zellkörper und Axon bis zur Synapse. Vermutlich bildet das ER ein einziges, kontinuierliches Membransystem; es bildet also eine abgeschlossene Zelle innerhalb der Nervenzelle: das Neuron im Neuron. Zur Veranschaulichung sind hier Plasmamembran und ER getrennt dargestellt. Besonders interessant ist, daß beide Systeme in der Lage sind, Signale über weite Strecken hinweg weiterzuleiten. Während die Plasmamembran elektrische Signale durch Aktionspotentiale weiterleitet, erzeugt die ER-Membran Ca2+-Signale (Ca2+-Wellen), die durch Ca2+-induzierte Ca2+-Freisetzung (CICR) weitergeleitet werden. Elektrische Signale laufen sehr schnell über die Plasmamembran (bis >100 m/s), Ca2+-Wellen sind viel langsamer (< 0.1 mm/s). Beide Systeme beeinflussen und kontrollieren sich gegenseitig durch eine Fülle von biochemischen Reaktionsmechanismen. Verändert nach: Berridge (1998) |