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

Hallo Zuhn!

Ich erkläre es mal an der visuellen Signalverarbeitung:

Die Linse erzeugt ein Abbild auf der Netzhaut. Dadurch werden manche Zapfen gereizt, andere nicht (stark vereinfacht ausgedrückt). Mehrere dieser Zapfen werden auf eine Ganglienzelle verschaltet und bilden zusammen ein sogenanntes rezeptives Feld. Fällt ein heller Lichtpunkt in das rezeptive Feld, so wird die nachgeschaltete Ganglienzelle gereizt. Mehrere Ganglienzellen, deren rezeptive Felder nebeneinander in einer Reihe liegen, werden auf eine so genannte Simple-Zelle verschaltet. Nun ist der adäquate Reiz eine helle Linie, die genau in der Orientierung der rezeptiven Felder liegt. Mehrere dieser Simple-Zellen, deren linienförmige rezeptive Felder parallel nebeneinander liegen, werden auf Complex-Zellen verschaltet. Hier ist der adäquate Reiz eine helle Linie, die sich senkrecht zu ihrer Ausrichtung bewegt und über das gesamte rezeptive Feld der Complex-Zelle streicht. usw.

Wie Du siehst, ist auf diese Weise das Gehirn schon in der Lage nach vier bis fünf synaptischen Verschaltungen einfachste Strukturen und Bewegungen im Gesichtsfeld zu analysieren.

Allerdings ist es hier immer noch so, dass jedes Neuron für einen ganz bestimmten äußeren Reiz zuständig ist. Die wahre Leistung des Gehirns besteht in der Integration, also in der Fähigkeit aus den Einzelinformationen Form, Helligkeit, Farbe, Bewegung, Räumlichkeit, … usw. … ein komplexes Objekt zu erkennen. Vermutlich geschieht dies dadurch, dass die Erregungsmuster der verschiedenen Zellen, die zu einem Objekt gehören, synchronisiert werden, so dass sie praktisch „im Takt“ feuern.

Allerdings gibt es da noch sehr viel zu erforschen.

Aber um es noch einmal ganz klipp und klar zu sagen: Es ist nicht so, dass ein einzelnes Neuron ganz verschiedene Sinnesinformationen verarbeiten muss.

Michael

#3

danke schonmal dafür das versteh ich jetzt so ziemlich. Aber was ist denn mit den Transmittern bzw. Rezeptoren. Bei LIcht mit versch. Wellenlängen etc. Ist es mir klar warum gerade diese Zelle anspricht. Aber wie ist das mit z.B. Geschmack.
Es muss ja Rezeptoren für salzig etc. geben, liegen die Alle so nebeneinander oder sind die Rezeptoren von einander getrennt. (also z.b. ein Neuron für salz, eins für süß, (natürlich verfielfacht).

Konkret: Gibt es in einem synaptischen Spalt nur eine Art Transmitter und auf der postsynapse dann nur eine Art Rezeptor oder werden versch. Rezeptoren ausgebildet und auch versch. Transmitter an einer Synapse ausgesendet?

thx mfg Michael

#4

Hallo,

Es muss ja Rezeptoren für salzig etc. geben, liegen die Alle
so nebeneinander oder sind die Rezeptoren von einander
getrennt.

Korrekt. Ein Rezeptor (also eine Sinneszelle) pro Geschmacksqualität. Es gibt Sinneszellen, die aus „salzig“ ansprechen, wieder andere sprechen auf „süß“ an usw.

Konkret: Gibt es in einem synaptischen Spalt nur eine Art
Transmitter und auf der postsynapse dann nur eine Art Rezeptor

Korrekt.

VG
Jochen

#5

Hallo zuhn,

es wurde ja im Prinzip schon gesagt, es kommt auf die Verschaltung an. Die Empfängerzellen erwarten eben Sehreize oder vielmehr interpretieren alle Reize als Lichtinformation. Auch bei einem Schlag aufs Auge „siehst“ du was, Sternchen.

danke schonmal dafür das versteh ich jetzt so ziemlich. Aber
was ist denn mit den Transmittern bzw. Rezeptoren. Bei LIcht
mit versch. Wellenlängen etc. Ist es mir klar warum gerade
diese Zelle anspricht.

Ich würde mal bei einem Thema bleiben. Die Netzhaut enthält ja 3 (beim Menschen) Zapfentypen. Aber Reize diese 3 Typen werden schon in der Netzhaut in ein Gegenfarbenmodell umgerechnet, wie auch der Kontrast verstärkt wird.

Der Sehnerv endet m. W. erst mal im Thalamus, wo die Reize weitergeschaltet werden.

Aber wie ist das mit z.B. Geschmack.

Keine Ahnung, aber auch hier gibt es verschiedene Rezeptortypen.

Es muss ja Rezeptoren für salzig etc. geben, liegen die Alle
so nebeneinander oder sind die Rezeptoren von einander
getrennt. (also z.b. ein Neuron für salz, eins für süß,
(natürlich verfielfacht).

Konkret: Gibt es in einem synaptischen Spalt nur eine Art
Transmitter und auf der postsynapse dann nur eine Art Rezeptor
oder werden versch. Rezeptoren ausgebildet und auch versch.
Transmitter an einer Synapse ausgesendet?

Also jede Präsynapse setzt nur 1 Transmittertyp frei. Aber an einer Nervenzelle setzen unterschiedliche Synapsen von verschiedenen Zelltypen an.

Und die meisten Synapsen wirken hemmend, sonst würde das Gehirn in einer Sekunde „durchbrennen“. Daneben gibt es m.W. auch bahnende Einflüsse, d.h. eine Synapse ermöglicht/verstärkt die Wirkung einer anderen. Außerdem noch synaptische Synapsen, wo die eine auf der anderen sitzt und deren Aktivität ändert.

Aber ohne eine strikten Bauplan würden all diese Rafinessen der Verschaltung nichts nützen.

Gruß, Zoelomat

thx mfg Michael