Nicht alle Neuronen sind gleich geschaffen. Manche Neuronen sind schnell und manche nicht. Die Geschwindigkeit eines Neurons ist aus evolutionärer Sicht sehr wichtig, denn wenn ein Löwe versucht, Sie zu jagen, sollten Sie schnell denken und schnell laufen. Deshalb sind einige Neuronen von einer Hülle umgeben. Die Schwann-Zellen bilden diese Hülle und sie helfen bei der schnellen Leitung von Impulsen über den Nerv.
Myelin ist eine fettige weiße Substanz, die hauptsächlich aus Cholesterin besteht und wie eine Isolierung um einen Draht wirkt. Die Myelinscheide ist so um ein Axon gewickelt, dass dazwischen ein paar Lücken sind, diese werden Ranvier-Knoten genannt. Vereinfacht ausgedrückt springt der Impuls von einem Knoten zum anderen Knoten, daher auch Saltatorische Leitung genannt. Auch wenn das Signal streng genommen nicht von einem Knoten zum anderen springt, laufen im Hintergrund einige mäßig komplexe Dinge ab, während dieser Art der Leitung.
Im Gegensatz zu den Leitungen in der Außenwelt, die Elektrizität durch die Verschiebung von Elektronen leiten, werden in diesen biologischen Leitungen die Impulse durch Hyperpolarisation oder Depolarisation der Membran geleitet. Es ist etwas kompliziert, aber ich werde versuchen, es so einfach wie möglich zu erklären. Nun gibt es auf der Zellmembran (Neurilemma) der Nervenzellen eine Menge von Ionenkanälen. Diese Ionenkanäle lassen selektiv einige Ionen durch, und verhindern, dass einige Ionen durchgelassen werden. Aufgrund dieser Ionenkanäle gibt es einen Unterschied in der Nettoladung (entweder positiv oder negativ) auf beiden Seiten dieser Membran.
Wie funktioniert das?
Wenn die Membran bestimmte positiv geladene Ionen daran hindert, in die Zelle zu gelangen, gibt es mehr positive Ladung außerhalb der Zelle oder mehr negative Ladung innerhalb der Zelle. Mit anderen Worten, es gibt eine negative Nettoladung im Inneren der Zelle. Dies ist das Membranpotential. Wenn nun ein Signal den Zellkörper durch seine Dendriten erreicht, wird dieses Potential gestört. Diese Störung wandert über das Axon und landet dann entweder in einem Effektororgan (einem Muskel oder einer Drüse) oder sendet diesen Impuls an eine andere Zelle.
Diese Störung verläuft in einem nicht myelinisierten Neuron linear, sollte also das gesamte Neuron durchqueren. In einem myelinisierten Neuron muss die Störung nicht über die gesamte Länge verlaufen, sondern das Membranpotential wird nur dort gestört, wo kein Isolator vorhanden ist (d.h. an den Ranvier-Knoten). Mit anderen Worten: Das Signal springt von einem Knoten zum anderen. Daher sind myelinisierte Neuronen viel schneller als nicht myelinisierte Neuronen, was die Leitung angeht.
Beitragende
- Dr. Jana: http://docjana.com/cervical-vertebrae/ (CC BY 4.0).