Neuron (Nervenzelle) – Definition, Aufbau & Funktion

Neuron (Nervenzelle): Aufbau, Funktion & Signalübertragung – verständlich erklärt: Soma, Dendriten, Axon, Synapsen, Zahl im Gehirn und Rolle der Gliazellen.

Ein Neuron (auch Nervenzelle genannt) ist eine spezialisierte Zelle, die elektrische und chemische Signale erzeugt, weiterleitet und verarbeitet. Neuronen sind die Grundeinheiten unseres Nervensystems und ermöglichen Wahrnehmung, Bewegung, Denken und viele automatische Körperfunktionen.

Aufbau

Typische Bauteile eines Neurons sind der Zellkörper (Soma oder Zyton), Dendriten und ein Axon:

• Zellkörper (Soma): Enthält den Zellkern, die Organellen und ist zentral für Stoffwechsel und Proteinproduktion.
• Dendriten: Kurz verzweigte Fortsätze, die Signale (meist chemisch) von anderen Zellen aufnehmen.
• Axon: Längerer Fortsatz, der elektrische Impulse vom Zellkörper weg zum Ziel (andere Neuronen, Muskeln oder Drüsen) leitet. Am Anfang des Axons liegt der Axonhügel, an dem Aktionspotenziale häufig initiiert werden.
• Myelinscheide und Ranvier-Schnürringe: Viele Axone sind von Myelin umgeben (im ZNS von Oligodendrozyten, im PNS von Schwann-Zellen) — das erhöht die Leitungsgeschwindigkeit; die spannungsführenden Sprünge erfolgen an den Ranvier-Schnürringen.
• Synaptische Endknöpfchen: Am Ende des Axons befinden sich Kontaktstellen, die Neurotransmitter freisetzen und so die Information an die nächste Zelle weitergeben.

Funktion und Signalübertragung

Neuronen kommunizieren über elektrische Veränderungen in der Membran (Ruhemembranpotenzial, Aktionspotenzial) und über chemische Botenstoffe:

• Ein Aktionspotenzial entsteht durch rasche Veränderungen von Natrium- und Kaliumpermeabilitäten der Membran und breitet sich entlang des Axons aus.
• An Synapsen wird das elektrische Signal in ein chemisches Signal umgewandelt: Neurotransmitter werden freigesetzt, binden an Rezeptoren der Zielzelle und lösen dort Erregung oder Hemmung aus.
• Neuronen berühren sich meist nicht direkt, sondern sind durch winzige Spalten getrennt — die Synapsen. Diese können chemische Synapsen oder elektrische Synapsen (Gap junctions) sein; chemische Synapsen sind in Gehirn und Rückenmark am häufigsten.

Typen von Neuronen

• Sensible (afferente) Neuronen: Leiten Informationen aus Sinnesorganen zum Zentralnervensystem.
• Motorische (efferente) Neuronen: Steuern Muskeln und Drüsen.
• Interneurone: Vermitteln und verarbeiten Signale lokal im Zentralnervensystem; sie sind besonders zahlreich im Gehirn.
• Morphologisch unterscheidet man außerdem unipolare/pseudounipolare, bipolare und multipolare Neuronen, je nach Anzahl und Anordnung ihrer Fortsätze.

Unterstützung durch Gliazellen

Neuronen werden von verschiedenen Gliazellen unterstützt. Dazu gehören u. a. Astrozyten, Oligodendrozyten, Mikroglia und im peripheren Nervensystem Schwann-Zellen. Ihre Aufgaben:

• Astrozyten: Stoffwechselunterstützung, Regulation des Extrazellulärmilieus, Beteiligung an der Blut-Hirn-Schranke und an der synaptischen Funktion.
• Oligodendrozyten / Schwann-Zellen: Bildung der Myelinscheide zur schnellen Signalweiterleitung.
• Mikroglia: Immunüberwachung und Aufräumfunktionen (Phagozytose).
• Gliazellen sind außerdem wichtig für Nährstoffversorgung, Ionen-Homöostase und die Unterstützung neuronaler Plastizität.

Verteilung, Zahl und Erneuerung

Im menschlichen Gehirn gibt es etwa 86 Milliarden Nervenzellen. Das entspricht ungefähr der Hälfte aller Gehirnzellen; der Rest besteht überwiegend aus Gliazellen. Die Großhirnrinde (Kortex) enthält rund 16 Milliarden Neuronen. Die meisten Neuronen sind langlebig und teilen sich im erwachsenen Organismus kaum; eine begrenzte Neurogenese findet jedoch in bestimmten Regionen wie dem Hippocampus und dem Riechkolben statt.

Wichtige Eigenschaften und klinische Relevanz

• Informationsverarbeitung: Neuronen verarbeiten nicht nur Signale, sie integrieren sie auch, treffen „Entscheidungen“ und speichern Informationen durch synaptische Plastizität (Lernen und Gedächtnis).
• Erkrankungen: Schädigungen von Neuronen oder Störungen in der Synapsenfunktion spielen eine Rolle bei vielen Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson, Epilepsie, Multipler Sklerose (Myelinverlust) und Schlaganfall.
• Forschung: Verständnis von Neuronen ist zentral für Neurowissenschaften, Neuropharmakologie und die Entwicklung neurologischer Therapien.

Zusammengefasst sind Neuronen hochspezialisierte Zellen mit komplexem Aufbau und vielfältigen Funktionen: Sie bilden neuronale Netzwerke, die Wahrnehmung, Bewegung, Emotionen und kognitive Prozesse ermöglichen und durch Gliazellen unterstützt werden.

Suche nach Buchstaben