16.16
Das Aktionspotential, eine spezifische Ladungsänderung über die Zellmembran, ist der primäre Weg, auf dem elektrische Signale im Nervensystem verbreitet werden.
Neuronen haben typischerweise ein Ruhepotential von etwa minus 70 Millivolt. Wenn sie Signale wie Neurotransmitter empfangen, kann ihr Membranpotenzial hyperpolarisieren, abnehmen oder depolarisieren, zunehmen.
Wenn ein Neuron auf das Schwellenpotential depolarisiert wird, den Punkt, an dem ein Aktionspotential ausgelöst wird, öffnen sich spannungsgesteuerte Natriumkanäle. Aufgrund der Aktivität der Natrium-Kalium-Pumpe gibt es eine höhere Konzentration von Natrium-Ionen außerhalb der Neuronen und eine höhere Konzentration von Kalium-Ionen im Inneren. Wenn sich also die Natriumkanäle öffnen, strömt Natrium seinen Gradienten hinunter.
Der Zustrom positiver Ladung erhöht das Membranpotential schnell auf etwa plus 40 Millivolt, den Höhepunkt des Aktionspotentials. Natriumkanäle inaktivieren sich dann und verhindern, dass mehr Natrium einströmt. Außerdem öffnen sich jetzt spannungsgesteuerte Kaliumkanäle, so dass Kalium über seinen Gradienten abfließen kann, wodurch das Membranpotenzial reduziert wird. Die Membran wird kurzzeitig hyperpolarisiert, was als Refraktärperiode bezeichnet wird, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines neuen Aktionspotentials stark verringert wird, bis das Ruhepotential wiederhergestellt ist.
Neuronen kommunizieren, indem sie Aktionspotentiale auslösen – das elektrochemische Signal, das sich entlang des Axons ausbreitet. Das Signal führt zu…
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