Aktionspotential

Mit Aktionspotential (action potential) bezeichnet man einen Nervenimpuls, also eine kurzfristige elektrische Ladung, die am Axon entlang wandert. Diese Ladung entsteht dadurch, dass sich positiv aufgeladene Atome durch die Kanäle der Membran eines Axons herein- und wieder herausbewegen.

Im Detail: Wird eine Nervenzelle leicht gereizt, so wird das Membranpotential etwas weniger negativ als das Ruhepotential (Depolarisation). Überschreitet diese Depolarisation einen bestimmten Schwellenwert von -50mV, so wird die Membran sehr rasch und kurzfristig auf +30mV depolarisiert (Aktionspotential), wobei das nur etwa 1 bis 2 Millisekunden dauert, worauf eine schnelle Rückkehr zum Ruhepotential erfolgt, indem die Membran kurzzeitig hyperpolarisiert werden kann, d.h., dass das Membranpotential negativere Werte als das Ruhepotential annehmen kann. Verantwortlich für das Aktionspotential sind spannungsgesteuerte Natrium+- und Kalium+-Kanäle  in der Membran eines Axons, die beim Ruhepotential alle geschlossen sind. Wird das Axon jedoch über den Schwellenwert depolarisiert, so öffnen sich die spannungsgesteuerten Natrium+-Kanäle in der Membran und erlauben ein Einströmen von Natrium+ in die Zelle, wodurch das Zellinnere kurzfristig positiver wird als die Umgebung. Danach bleiben die Natrium+-Kanäle ungeachtet weiterer Depolarisationen für 1 bis 2 Millisekunden geschlossen, sodass in dieser Zeitspanne kann kein neues Aktionspotential ausgelöst werden kann (Refraktärzeit). Vermutlich hängt damit auch der Prozess des Kurzzeitgedächtnisses zusammen, denn wird ein Rezeptor durch einkommende Signale aktiviert, setzt er eine Kaskade in Gang, die zu einer länger anhaltenden postsynaptischen Depolarisation führt, wobei dabei im Cortex neue Sinneseindrücke mit Gedächtnisinhalten aus verschiedenen Hirnregionen miteinander verknüpft und kurzzeitig zwischengespeichert werden, bis sie weiterfließen können.

Literatur

http://www.gehirnlernen.de/gehirn/die-einzelne-nervenzelle-und-wie-sie-mit-anderen-kommuniziert/ (15-12-12)
http://arbeitsblaetter.stangl-taller.at/GEDAECHTNIS/ModelleSpeicher.shtml (12-11-21)





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