Signalunterscheidung bei Neuronen ?

Wissenschaft Biologie
#1

Hallo!
Also mein Problem ist:
Wir haben einen Reiz. Dadurch wird ja ein AP ausgelöst, welches durch das Axon bis zu den Terminalien weitergeleitet wird. Hier werden ja nun im Endknöpfchen durch die präsynaptische Membran in den synaptischen Spalt gesendet werden. Hier binden nun die Transmitter an der Postsynapse (SSP) an den richtigen Rezeptor. Dieser öffnet (evtl. auch über cGMP usw.) und es kommt wieder zu Na+ Einstrom und erneutem AP. Aber woher weiß der der Körper was das für ein Signal ist. Es strömt ja immer nur Na+ Ein.

Woher weiß ich jetzt ob es ein Salziges oder ein süßes Signal ist, bzw. wo ist die Differenzieren. Klar, ein anderer Rezeptor aber der löst doch auch nur ein el. Signal aus.

Und dann noch ne Frage kann ein Endknöpfchen verschiedene Transmitter aussenden oder sendet jedes Neuron nur eine Art aus. Und kann ein empfänger Neuron nur eine Art Botenstoff erkennen oder sind dort verschiedene möglich (mit versch. Rezeptoren auf der Membran)

Danke schonmal mfg zuhn

#2

Hi,
ich bin leider kein Neuroexperte sondern nur interessierter, kann also keine exakten Antworten geben.

Aus meinem Grundwissen heraus:
Wie das Gehirn aus den unzähligen Signalen die Wirklichkeit schafft, weiß meines Wissens noch niemand ganz genau. Schließlich ist auch das Sehen eines bekannten Menschen mit unzähligen Gehirnbereichen und Aktivitäten verbunden, die letztendlich alle auf den feuernden Neuronen basieren. Hier kommt es auf Anzahl, Zusammensetzung, Frequenz usw. an. Wie es dann aber zu Erinnerung, Wiedererkennen, Gefühle und was sonst noch kommt ist noch unklar. Wir können also nur sagen bzw. untersuchen, dass bei der Ansicht der Farbe rot z.B. bestimmte Gebiete feuern und daher für die Erkennung der Farbe verantwortlich sind. Nicht aber warum rot jetzt rot ist und der eine dabei an Blut und der andere an Rosen denkt usw.

Und ja ein Neuron kann verschiedene Rezeptoren haben. Schließlich kommen ja auch verschiedene Synapsen an einem Neuron an. Soviel ich weiß kann eine Synapse auch mehrere Neurotransmitter freisetzten.
Hierzu gibt es aber auch sicher bessere Information im Internet.

Alles ohne Gewähr.
Grüße
Nils

#3

Hallo!

Also mein Problem ist:

Wir haben einen Reiz. Dadurch wird ja ein AP ausgelöst,
welches durch das Axon bis zu den Terminalien weitergeleitet
wird. Hier werden ja nun im Endknöpfchen durch die
präsynaptische Membran in den synaptischen Spalt gesendet
werden. Hier binden nun die Transmitter an der Postsynapse
(SSP) an den richtigen Rezeptor. Dieser öffnet (evtl. auch
über cGMP usw.) und es kommt wieder zu Na+ Einstrom und
erneutem AP. Aber woher weiß der der Körper was das für ein
Signal ist. Es strömt ja immer nur Na+ Ein.

Das liegt tatsächlich nur an der Verschaltung und damit an der nachgeschalteten Verarbeitung. Es gab Versuche beim Frosch glaube ich, wo man die Eingänge des Hörnervs auf das visuelle System umgeschaltet hat (oder umgekehrt) und man bekommt dann tatsächlich ein Verhalten, das einer visuellen Stimulation entspricht.

Woher weiß ich jetzt ob es ein Salziges oder ein süßes Signal
ist, bzw. wo ist die Differenzieren. Klar, ein anderer
Rezeptor aber der löst doch auch nur ein el. Signal aus.

Die Sinnesempfindung wird nur durch die Verarbeitug im Gehirn erzeugt und ist damit rein subjektiv. Die Differenzierung findet über die verschiedenen Rezeptoren und die Verarbeitung der dadurch ausgelösten Aktionspotenzialmuster statt.

Und dann noch ne Frage kann ein Endknöpfchen verschiedene
Transmitter aussenden oder sendet jedes Neuron nur eine Art
aus.

Abgesehen von Neuromodulatoren schüttet eine Präsynapse nur einen Transmitter aus. In seltenen Fällen kann meines Wissens nach ein Neuron aber mehr als einen Transmitter haben, allerdings nicht an ein und der selben Synapse.

Und kann ein Empfänger Neuron nur eine Art Botenstoff
erkennen oder sind dort verschiedene möglich (mit versch.
Rezeptoren auf der Membran)

Ja, dass ist nicht nur möglich, sondern üblich (zB. Glutamatrezeptoren für die Erregung und GABA-Rezeptoren für die Hemmung.

Danke schonmal mfg zuhn

Gruss,

Marcus Wirth

#4

Super frage. Alle Zellen machen ja bloss APs. Woher wissen denn andere Nervenzellen was diese APs bedeuten?

Die Antwort darauf wird im Moment viel diskutieret in der Neurowissenschaft. Ich denke die beste Antwort darauf ist lernen aber es gibt eine klare Genetische Komponente. Zum Beispiel Bitter ist haeufig mit Giftig assoziiert. Das heisst, das es wohl Gene gibt die spezifizieren dass (zumindest als Kind) der Wert von Essen nicht gut ist wenne es Bitter ist. Aber ich denke das Wichtigste ist das lernen. Stell Dir vor, wir haben eine Nervenzelle die sagen wir mal sich auf einen Geschmack spezialisiert (sagen wir Schokoladeneis). Diese Nervenzelle wird dann immer relativ aktiv sein wenn wir Eis essen. Und genau dann ist die aktivitaet der Salzneuronen tief und die der Suessneuronen hoch. Und ueber einen Mechanismus wie z.B. Hebbsches Lernen koennen dann die postsynaptischen Neuronen lernen Sinn aus der Nervenaktivitaet zu machen.

Spezifisch was Suess oder Salzig angeht sind aber die Geschmaecker genetisch assoziiert mit handlungsweisen. Wie das funktioniert ist bisher ziemlich unklar.

Was die Neurotransmitter angeht: Zellen haben im Allgemeinen primaer einen Neurotransmitter. Alle Synapsen mit derselben pre-synaptischen Zelle haben also denselben Transmitter. Das ist ganz anders in die andere Richtungen. Fast alle Nervenzellen werden von Dutzenden Transmittern beeinflusst. Es gibt excitatorische und inhibitorische Transmitter. Und dann gibt es eine unzahl von sogenannten Neuromodulatoren inclusive Serotonin, Adrenalin, Norephenedrin etc. Es gibt normalerweise bloss eine relativ kleine Anzahl von Neuronen die diese Transmitter produzieren. Zum Beispiel produziert eine Handvoll zellen (ok immer noch Tausende) das Serotonin fuer das ganze Gehirn. Wenn die Zellen dann sterben fehlen allen anderen Nervenzellen das Serotonin und wir bekommen Parkinson’s.

Hoffe das hilft,
Konrad Kording

#5

Das sind leider nicht die Art Signale, mit der ich mich auskenne. Audio-Signale sind es bei mir, d.h. ich könnte Euch über laute und leise Signale aufklären, nicht aber süß oder sauer.
Sorry und Grüße
Erik

#6

Hallo zuhn
kann hier leider nicht weiter helfen.
Sorry
Hoshi

#7

Hallo,
eine schon sehr differenzierte neurophysiologische Frage, ich muß zugeben dass ich mich mit den Grundlagen schon länger nicht mehr beschäftigt habe, würde aber die These vertreten, dass jede POstsynapse ausschließlich in dem BSp. das Signal für Dalzig weiterleiten kann - die Geschmacksunterscheidung erfolgt dann nach weiterer zentraler Umschaltung z.B. thalamisch.
Dass verschiedene Botenstoffe empfangen oder verarbeitet werden könne, müßte eigentlich schon möglich sein, weil exzitatorische und inhibitorische Signale irgendwie miteinander verrechnet werden müssen.
Grüße

PS ich habe damals das Physiologiebuch aus dem Springerverlag sehr geschätzt - Autoren erinnere ich aktuell leider nicht mehr…

#8

Hallo,

sorry, dass ich so spät antworte.

Die Antwort auf deine erste Frage liegt in genau dieser. Es wird ein Signal eines spezifischen Rezeptors gesendet, nicht dass eines x-beliebigen.

Die zweite frage kann ich dir leider nicht beantworten.

#9

Hallo, Zuhn !

Zunächst eine einfache Antwort auf die letzte Frage: Ja, es gibt Synapsenterminale, die mehrere Transmitter ausschütten oder auch einen Transmitter und sogenannte Neuromodulatoren. Dementsprechend gibt es auch Synapsen mit mehreren Arten von Rezeptoren.

Die erste Frage ist schwieriger zu beantworten. Die Analyse und Zuordnung eines Reizes, seiner Intensität und Qualität geschieht durch die Verschaltung im Gehirn. So löst ein mechanischer Reiz in den Tastrezeptoren der Haut zunächst nur ein Rezeptorpotential aus, daß erst im nachgeordneten Neuron ein Aktionspotential auslöst. Durch weitere Verschaltungen werden Neurone im Rückenmark, Hirnstamm, Thalamus und schließlich im somatosensorischen Kortex aktiviert. Dieser ist z. B. somatotop organisiert, d.h. bestimmten Körperregionen sind bestimmte benachbarte Regionen in der Großhirnrinde in diesem Kortex-Bereich zugeordnet. IM visuellen Kortex gibt es eine säulanartige Zuordnung zu beiden Augen und je einem Auge usw. Durch Divergenz und Konvergenz verschiedener parallel ablaufender Aktivierungen und auch Hemmung entstehen bestimmte Aktivitätsmuster im Gehirn, die bestimmte Wahrnehmungen, Gefühle usw. erzeugen. Einiges davon ist schon bekannt, vieles ist noch unerforscht. Ich hoffe, ich konnte hier ein bißchen weiterhelfen.
Auf jeden Fall ist es nicht so, daß einzelne Aktionspotentiale am Rezeptorneuron die ganze Empfindung erzeugen können.

#10

verschiedene botenstoffe, proteine, sorgen oft auch dafür unterschiedlich zu schmecken…

hier wird es erklärt:
http://www.anatomie.net/Unterricht/Skripte/geschmack…

lg