BP1 VL5

-          passive Strukturen: Semipermeabilität

-          inneres/äußeres Medium/Milieu

-          aktive: Membranpotenzial

-          bipolares Messprinzip

-          Differenzen zwischen Innen und Außen -> Spannungsdifferenz

-          Stimulation (Reizung): Veränderung der Bedingungen; jede Elektrode kann ein Stimulator sein

-          inneres und äußeres Milieu

-          Potenzial (Membranpotenzial): Möglichkeit, dass Ionen (geladene Teilchen) wandern können

-          Exkurs: Riesenaxone des Tintenfischs -> Tintenfische haben keine myelinisierten Axone; größtmögliche Axone: 1mm

-          Spannungsdifferenz = ungleiche Verteilung von Ionen innen und außen

-          die Spannungsdifferenz ist überall an der Zellmembran zu messen

-          der Zellkern ist nicht elektrisch neutral

-          Proteine können nicht wandern (sind zu groß dafür)

-          Information = Aktionspotenzial

-          Spannung = Konzentrationsunterschiede der jeweiligen Elemente

-          Membran = Spannungsbogen

-          Ruhepotenzial = 70 Mikro-Volt (mV) -> negativ geladenes Protein und Natrium-Kalium-Pumpe

-          überall da, wo gegen die Gradienten gearbeitet wird, entsteht eine Kraft

-          Ionen bewegen sich zufällig

-          Natrium-Kalium-Pumpe: verhindert den Ausgleich der Ionen, arbeitet kontinuierlich (aktiv)

-          es sind kontinuierlich mehr Ionen außerhalt als innerhalb der Zelle (?)

-          Der elektrochemische Gradient (Konzentrationsgefälle) entsteht durch unterschiedliche Konzentrationen geladener Teilchen (Ionen).

-          Aktionspotenziale sind stochastische passive Prozesse -> es geht immer um die Summe

-          Prozesse: Aufwendung von Energie (ATP)

-          systematischer Spannungsaustausch zwischen Innen und Außen

-          kleine Ionen (?) tauschen sich mehr aus

-          auf Dauer könnte es zu einem Spannungsausgleich kommen

-          elektronische Erregungsbildung ist das erste Prinzip der Erregungsweiterleitung -> Informationsweiterleitung

-          passive und sehr schnelle Ausbreitung

-          Aktionspotenzial -> Spannung

-          Veränderung der Potentiale auch an benachbarten Stellen; je weiter weg von Stromzufuhr/Ursprung, desto kliner die Veränderung

-          die zugefüten Kräfte haben Auswirkungen (Stein fällt in Teich – Analogie) -> geht bei Membranen sehr schnell (Medium ist nicht so träge wie z.B. Wasser)

-          Axon = Achse

-          je weiter die Ableitelektrode vom Ort der Veränderung entfertn ist, desto schwächer ist die Wirkung

-          Verändrung auch an anderen Orten der Membran gemessen als dem Ort der Stromzufuhr

-          die Erregung breitet sich im Sinne einer elektischen Ausbreitung über die gesamte Zelle aus (passiver Mechanismus) -> an mehreren Stellen gleichzeitig

-          Entscheidung, ob EPSP oder IPSP läuft an der Synapse ab

-          rot: positive Information

-          blau: negative Information

-          präsynaptische und postsynaptische Membran

-          über Distanz wird Erregung srh schenll wieder sehr schwach

-          Erregung an mehreren Stellen gleichzeitig (Überlagerung)

-          Ionenkanal: spannungsgesteuert und spezifisch (lassen nur eine bestimmte Art von Ionen durch)

-          der geschlossene Ionenkanal ist der Ruhezustand

-          Schwelle der Spannung an der Membran zur Auslösung eines Aktionspotenzials

-          der Graph eines Aktionspotenzials sieht immer gleich aus

-          Aktionspotenzial: Alles-oder-Nichts-Prinzip (wenn es ausgelöst ist, gibt es kein Zurück mehr)

-          5mV: Schwelle -> qualitativ andere Art von Potential

-          Eigenschaften: innerhalb von 1ms ändert sich das Membranpotential komplett

-          elektrotonische Spannungsänderung/Potentialänderung

-          Depolarisation: Differenz zu = wird verkleinert

-          Hyperpolarisation: Überkompensation

-          EPSP: exitatorisches postsynaptisches Potential

-          IPSP: inhbitorisches postsynaptisches Potential

-          nur eine Depolarisation kann ein Aktionspotential auslösen

-          die Wirkung der Aktivität summiert sich (EPSP und IPSP)

-          Signale werden durch Ladungsverschiebung weitergegeben -> braucht Zeit zur Regulation (zeitliche Summation)

-          Axonhügel: Summierung und Verrechnung -> Wird das Signal weitergeleitet?; Bsp.: +++- wird weitergeleitet; ++-- hebt sich auf

-          Aktivitätssummen überlagerun und verädnern sich; näher an oder wieter weg von der Schwelle

-          die Signale sind immer gleich stark; die räumliche Summation ist entscheidend

-          entweder aktivierende Synapse (EPSP) oder hemmende Synapse (IPSP)

-          EPSP ist die Grundlage dafür, dass die Zelle Information verarbeitet (?)

-          zeitliche Summation: AP (Aktionspotentiale) können zu unterschiedlichen Zeiten ankommen

-          Axonhügel: Verrechnungs-/Entscheidungsstelle

-          Gesamtsumme der AP ist entscheidend

-          EPSP erhöht und IPSP verringert die Wahrscheinlichkeit, dass ein Aktionspotential ausgelöst wird

-> ein Neuron ist wie ein kleiner Computer

-          sich öffnende Kaliumkanäle: verlangsamt, träge

-          Hyperpolarisation: ATP wird gebruacht, um Hyperpolarisation auszugleichen

-          elektronische Ausbreitung

-          Depolarisation: Veränderung

-          aktive Prozesse sind langsamer als passive -> Ionenkaäle müssen sich öffnen und schließen

-          hier: nicht myelinisiertes Axon (z.B. Tintenfisch)

-          Aktionspotentiale werden an jedem Axonhügel neu gebildet (egal, ob es sich um ein kurzes oder langes Axon handelt) -> Verstärker; verlustfreie, aber langsame Weiterleitung der Information

-          Refrakträzeit = Erholung

• refraktär = unempfindlich, nicht beeinflussbar (besonders gegenüber Reizen)

-          Ionenkanäle sind spannungsgesteuert

-          absolute Refraktärzeit: Ionenkanäle sind geschlossen; kurze Pause -> es kann sich ganz kurz kein AP bilden

-          jedes Aktionspotential ist anhand der zeitlichen Kodierung individuell identifizierbar -> nicht in Stärke, sondern in zeitlicher Abfolge codiert

-          das AP ist verlustfrei (abhängig von Distanz)

-          die Form der Information steckt nicht im AP

-          das AP ist vergleichsweise langsam

-          entscheidend ist, wie oft das AP ankommt, und wo es im Raum ist

-          je größer das Axon, desto schneller di Weiterleitung

-          Isolation: keine Na+-Kanäle mehr

-          elektronische Ausbreitung der Erregung bzw. des Signals unter der Myelinscheibe; hier wird das Signal immer schwächer

-          zwischen den Myelinscheiben wird eine neue Bildung des AP ausgelöst -> Verstärkungsmechanismus

-          Schwann-Zellen; isoliertes Axon

-          unterhalb der Myelinscheiben: keine spannungsgeladenene Ionenkanäle