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Neurale Regulation

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Biologie
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Neural Regulation

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01:37 min
March 11, 2019

Die Verdauung beginnt mit der cephalen Phase, die das Verdauungssystem auf die Nahrungsaufnahme vorbereitet. Wenn unser Gehirn visuelle oder olfaktorische Informationen über die Nahrung verarbeitet, löst es Impulse für die Nahrungsaufnahme in den Hirnnerven, die die Speicheldrüsen und den Magen innervieren, aus.

Die cephale Phase ist eine konditionierte oder erlernte Reaktion für bekannte Nahrungsmittel. Unser Appetit oder Wunsch nach einem bestimmten Nahrungsmittel beeinflusst die vorbereitenden Reaktionen, die vom Gehirn gesteuert werden. Individuen können mehr Speichel und Magengrummeln in Erwartung für Apfelkuchen anstatt für Brokkoli produzieren. Appetit und Verlangen sind Produkte des Hypothalamus und der Amygdala. Das sind Gehirnbereiche, die mit viszeralen Prozessen und Emotionen verbunden sind. Nach der cephalen Phase wird die Verdauung durch das enterische Nervensystem (ENS) als unkonditionierter Reflex gesteuert. Individuen müssen nicht lernen, wie man Nahrung verdauen kann. Es geschieht unabhängig davon, ob Apfelkuchen oder Brokkoli verdaut werden muss.

Das ENS ist insofern einzigartig, als dass es (meistens) unabhängig vom Gehirn funktioniert. Bei etwa 90% der Kommunikation werden Signale von dem ENS an das Gehirn gesendet werden und nicht umgekehrt. Diese Nachrichten geben dem Gehirn Informationen über Sättigung, Übelkeit oder Blähungen.

Das ENS ist als Teil des peripheren Nervensystems auch insofern einzigartig, als dass es sowohl motorische als auch sensorische Neuronen enthält. Zum Beispiel leitet das ENS die Bewegungen der glatten Muskulatur, die die Nahrung entlang des Verdauungstrakts von der Speiseröhre zum Anus bewegen und vorwärtstreiben. Das Gehirn hingegen steuert die Skelettmuskeln, welche die bewussten Prozesse wie Schlucken und Stuhlgang durchführen.

Sensorische ENS-Neuronen erkennen Veränderungen im Magen und Darm. Mechanorezeptoren erkennen Dehnung und Blähung der Magen-und Zwölffingerdarmschleimhaut, wenn Nahrung in diese Räume gelangt. Anschließend erkennen die Chemorezeptoren Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung des Chymus. Sie erkennen z.B. den pH-Wert und das Vorhandensein von Proteinen und Fetten. Diese Informationen werden verwendet, um jeden Schritt in der Verdauung voranzutreiben und für die Koordination mit dem endokrinen System, um Verdauungshormone freizusetzen.

Das ENS enthält zwischen 200 und 600 Millionen Neuronen. Daher bezeichnet man es auch manchmal als “kleines Gehirn”. Es verwendet viele der gleichen Neurotransmitter wie das zentrale Nervensystem (ZNS) und das Gehirn. Aus diesem Grund sind die Neuronen im ENS anfällig für dieselben neurologischen Insulte wie die Hirnneuronen, wodurch Darmstörungen mit neurologischen Störungen verbunden sein können. Zum Beispiel zeigen Neuronen im ENS und im Gehirn bei Menschen mit Parkinson ähnliche Krankheitssymptome wie Alpha-Synuclein-Einschlüsse und möglicherweise Lewy-Körperchen.