Morphologie und Verbindungen von Nervenzellen Flashcards
Worüber läuft die Information?
Dendriten
Wo wird die Information verarbeitet?
Soma
Worüber wird die Information weitergeleitet?
Axon
Wofür dienen die Nervenzellen?
Informationsverarbeitung, Zeigen von Polarisierung der Dendriten, Informationsaufnahme und Weiterleitung über Axone
Aufbau von Nervenzellen
Dendriten, Axon, Zellkörper, Präsynapse
Aufgaben der Dendriten
Informationsaufnahme
Aufgabe von Zellkörper (=Soma)
Informationsweiterleitung
Aufgabe von Axon
Informationsweierleitung
Aufgabe der Präsynapse
Informationsübertragung
grundlegende Verschaltungsmuster, die sich in allen Hirnregionen wiederfinden:
Divergenz, Konvergenz, Hemmung (rekurrente, laterale)
Was ist Divergenz?
-eine gegebene Nervenzelle kontaktiert nicht mehrere nachgeschaltete Zellen
-je nach Zelltyp werden ein Dutzend bis hunderte nachgeschaltete zellen kontaktiert
Was ist Konvergenz?
-eine gegebene Nervenzelle erhält von mehreren Zellen Zufluss
-zerebelläre Purkinjie-Neuronen
Wie viele Arten der Hemmung gibt es? Wie heißen diese?
zwei Arten, rekurrente und laterale
was ist eine rekurrente Hemmung?
-ein Neuron erregt ein benachbartes Neuron, welches wiederum hemmend auf das ursprüngliche Neuron einwirkt
-begrenzt die neuronale Aktivität und spielt insbesondere im Rückenmark als Renshaw-Hemmung eine wichtige Rolle der Motorik
Was ist eine laterale Hemmung?
-finden sich in Strukturen, in denen Informationsverarbeitung in parallelen Kanälen stattfindet, die miteinander verrechnet werden
-Kontrastverstärkung
-Erregung in einem Kanal führt über zwischengeschaltete Nervenzellen zu Hemmung der Nachbarkanäle
Was setzen kritische Perioden?
-setzen ein zeitliches Fenster zur sinnvollen Vernetzung des Hirns
-einmal geschlossen kann dieses Fenster nicht erneut geöffnet werden
Worüber findet der Informationsaustausch statt?
Synapse
Was sind Synapsen?
Kontaktstellen zwischen Nervenzellen
Woraus besteht eine Synapse?
Präsynapse, Postsynapse, synaptischer Spalt
Wie funktioniert eine Synapse?
-in der präsynaptischen Nervenzelle findet ein Aktionspotential statt
-dieses führt zur Freisetzung von NEUROTRANSMITTERN
-diese rufen in der postsynaptischen Nervenzellen el. bzw. biochemische Signale vor
-diese Signale können entweder depolarisierend (errgend) oder hyperpolarisierend (hemmend) wirken
Woraus besteht ein Zellkörper?
Zellkern, Golgi-Apparat, rauen und glatten ER, Mitochondrien
Wie funktioniert Soma?
- elektrische Signale laufen zusammen, die durch hemmenden und erregenden Zufluss anderer Nervenzellen in den Dendrite generiert werden
- Zuflüsse werden im Zellkörper integriert und führen dazu, dass im Soma ein AP generiert wird
-AP= Informationsweiterleitung
-im Soma sind hemmende Synapsen, die axosomatischen Synapsen—>ideal positioniert
Wie funktionieren Dendriten?
-Axone vorgeschalteter Nervenzellen kontaktieren die Dendriten über hemmende oder erregende axodendritische Synapsen
-damit sie unabhängig vom Soma arbeite, haben sie eigene Organelle: glattes, dendritisches ER und Mitochondrien
Welche Aufgabe hat ein glattes, dendritisches ER?
Speicherung, Freisetzung von Ca2+
Welche Aufgabe haben die Mitochondrien?
genügend Energie bereitstellen für aktive Transportprozesse
Was sind Dornfortsätze?
spezialisierte Kontaktstellen für Synapsen einiger Dendriten
drei Funktionen der Dornfortsätze
- erleichtern die Kontaktaufnahme
- elektrischen Widerstand—> el. synaptische Signale im aktiven Dornfortsatz größer als im benachbarten Dendriten
- höhere Konzentrationen der sekundären Botenstoffe (z.B. Ca2+, cAMP) als im Dendriten
Woraus bestehen Dornfortsätze?
einzelne Mitochondrien zur Energieversorgung
glattes ER für die Aufnahme und Freisetzung von Ca2+
strukturbildende Aktinfilamente
Axone Aufgaben
-Informationsweiterleitung über kurze und lange Strecken
-Soma—>Axonhügel—>Axon, am Axonhügel ein Bereich mit hoher Dichte an Na+-Kanälen
-dieser Bereich läuft zum Zielgebiet und teilt sich in Kollateralen auf, welche Zielzellen erreichen
-Axone von INTERNEURONEN kontaktieren Nervenzellen in der Nachbarschaft
-Axone von PROJEKTIONSNEURONEN kontaktieren primär weit entfernt liegende Ziele
Worüber können Axone verfügen, welche die Weiterleitungsgeschwindigkeit für APs um das 10 bis 100-fache erhöht?
Myelinscheide
Wie läuft der axonale Transport?
antero- und retrograd
Was ermöglicht der axonale Trtansport den bestimmten Krankheitserregern?
den direkten Zugang zum zentralen Nervensystem
anterograder Transport
Stoffe vom Soma werden in distale Axonabschnitte transportiert
retograder Transport
die Stoffe vom Soma werden in umgekehrter Richtung gearbeitet
schnelle und langsame Transporte
anterograd: schnell und langhsam
retrograd: immer schnell
schneller Transport
-ATP gebunden
-Geschwindigkeit von ca. 400mm pro Tag
-für Organellen (Mitochondiren und ER-Segmente)
KINESINDE—>anterograden
DYNEINE—> retrograden
Wo binden Transportmolekülen?
Mikrotubuli
Sind retrograde und anterograde gleich groß?
nein, retrograde Transportrate ist nur halb so groß
Langsamer Transport
-proteine werden mit Geschw. zw. 0,2 und 10 mm pro Tag
-Transportproteine und Mikrotubuli
-Transport wird immer wieder unterbrochen (Stop-und-Go-Modell)
Wie wird der axonale Transport von einigen Krankheitserregern genutzt?
als Verbreitungsweg (Viren durch axonalen Transport vom Rückenmark und Gehirn transportiert)
Wie viele Synapsen gibt es?
je nach Lokalisation gibt es:
-axo-dendritische Synapse
-dendro-dendritische Synapse
-axo-somatische Synapse
-axo-axonale Synapse
Axone und Präsynapse Zusammenhang
-Axone stellen an Präsynapsen Kontakt zu ihren Zielzellen
-AP, welches über ein Axon läuft, führt zur Freisetzung von NT, die auf die nachgeschaltete Zelle wirken
-sie befinden sich am Ende des verzweigten Axons (=präsynaptische Endigungen/synaptische Terminalien)
-in einigen Zelltypen finden sich Präsynapse auch entlang des Axons (=en-passant-Synapse)
-
Wo kontaktiert das Axon die Zielzellen
im Bereich der Dendriten (axo-dendritische Synapsen)
Wo kontaktiert das Axon einiger hemmenden Nervenzelltypen ihre Zielzellen am Zellkörper?
über axo-somatische Synapse
Wo kontaktiert das Axon ihre Zielzelen am Axon der postsynaptischen Zelle?
über axo-axonale Synapse
Wofür ist die Lokalisation axomatischer und axoaxonaler Synapsen gut?
ermöglicht einen Einfluss auf die Informationsverarbeitung bzw. -weiterleitung der Zielzelle
wichtige Funktionen der Zellen der Neuroglia
-Hüll- und Stützfunktion
-Isolierungsfunktionen
-Kontrolle des Extrazellulärraums
-Abwehrfunktionen
Welche Zellenn des peripheren Nervensystems zählen zur Glia?
Schwann-Zellen und Mantel-Zellen
Glia des ZNS
Astrozyten
Oligodendrogliazellen
Ependym
Mesoglia-Zellen
Astrozyten:
-größten Gliazellen
-reich an Zellfortsätzen(stehen in Kontakt mit Nervenzellen und Blutkapillaren)
- sind Stützgewebe
-bilden Barrieren zwischen benachbarten Nervenzellen
-können Nervenzelldefekte des Gehirns durch Narbenbildung decken
-Kontrolle des Extrazellularraums
- regulieren den interstitiellen pH-Wert
-stellen Glia-Wachstumsfaktoren bereit
-Isolationsfunktion
Oligodendrogliazellen:
-klein
-bilden die Markscheiden der Axone
-Satellitenzellen
Ependym
-bildet eine Lage einschichtiger kubischer und prismatischer Zellen, welche die Hohlräume des Gehirns und Rückenmarks auskleiden
- besitzen Mikrovilli und Kinozilien
-man kann die Epithelzellen der Plexus sehen
Weitere Gliafunktinen:
-Gliazellen besitzen viele Rezeptoren für Transmitter
-produzieren Mediatoren
Wofür sind die chemischen Synapsen spezialisiert?
Zell-zell-Kontakte mit einem 20 nm breiten synaptischen Spalt
Was pasiiert bei einer chemischen, synaptischen Übertrgaung?
ein NT wird an den aktiven Zonen der präsynaptischen Membran freigesetzt und wirkt auf Rezeptoren in der postsynaptischen Dichte
eine Übertragung dauert weniger als 1 ms und setzt das koordinierte Zusammenspiel einer Vielzahl prä- und postsynaptischer Prozesse voraus
an den postsynaptischen Zellen können entweder erregende (EPSC) oder hemmende Ströme (IPSC) ausgelöst werden
Schritte der chemischen Übertragung:
- Der NT wird synthetisiert und in synaptischen Vesikeln angereichert
2.Das AP führt zum Ca-Einstrom - Der Anstieg der präsynaptischen Ca-Konzentration löst die Vesikelfunktion aus
4.Der T diffundiert durch den SySp - Aktivierung postsynaptischer R führt zu postsynaptischen Strömen
- die Transmitterwirkung wird schnell beendet
Warum heissen sie „erregende“ und „hemmende“ chemische Synapsen?
weil der postsynaptische Strom die nachgeschaltete Zelle entweder erregen oder hemmen
EPSC
excitatory postsynaptic current
-werden durch unspezifische Kationenkanäle vermittelt
IPSC
Inhibitory postsynaptic current
-werden durch z.B. spezifische K-Kanäle vermittelt
EPSP
Excitatory postsynaptic potential
IPSP
Inhibitory postsynaptic potential
elektirsch Synapse
-die Erregung wird von Zelle zu Zelle allein durch I-Ionenströme, d.h. ohne Einschaltung eines T übertragen
Wo sind die Orte der Erregungsübertragung bei der elektrischen Synapse?
gap junctions
Wo findet man diese Erregungsübertragung der el. Synapse?
im Nervensystem nur dort, wo eine starke Synchronisation der Neuronenaktivität erforderlich ist
el. Synapse Funktion:
große Bedeutung für die Funktion der glatten Muskulatur, des Myokards, etc
ist eine Erregungsübertragung zwischenn benachbarten Axonen möglich?
-ja, unter pathologischen Bedingungen
-wenn bei degenerativen Erkrankungen die Markscheiden zerstört sind und damit die isolierenden Schichten fehlen, können AP durch elektronische Ausbreitung auf benachbarte Axone überspringen
Wie werden die Orte, an denen eine Übertragung von Nervenimpulsen möglich ist, genannt?
Ephapsen
Welche Gemeinsamkeiten haben alle Neurotransmitter?
-präsynaptische Synthese
-vesikuläre Speicherung
- Freisetzung einer bestimmten Transmittermenge
-Bindung an subsynaptische Rezeptoren
-rasche Elimination