3 Fragen zu Epsp

Die EPSP (exzitatorische postsynaptische Potentiale) an der motorischen Endplatte sind in der Regel überschwellig, weil sie durch die Freisetzung von Neurotransmittern, insbesondere Acetylcholin, ausgelöst werden. Wenn ein Aktionspotential in einem Motoneuron ankommt, führt dies zur Freisetzung von Acetylcholin in den synaptischen Spalt. Die Bindung von Acetylcholin an die Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran der Muskelzelle öffnet Ionenkanäle, was zu einem Einstrom von Natriumionen (Na+) führt. Dieser Einstrom depolarisiert die Muskelzelle und erzeugt ein EPSP. Wenn das EPSP stark genug ist, um die Schwelle zu überschreiten, wird ein Aktionspotential in der Muskelzelle ausgelöst, was zur Muskelkontraktion führt. Die motorische Endplatte ist so strukturiert, dass die Menge an Acetylcholin, die freigesetzt wird, und die Anzahl der Rezeptoren, die vorhanden sind, in der Regel ausreichen, um ein überschwelliges EPSP zu erzeugen. Dies ist entscheidend für die zuverlässige Übertragung von Signalen von den Motoneuronen auf die Muskelzellen und für die Auslösung von Muskelkontraktionen.

Das Gift des Feuerfischs enthält verschiedene Toxine, die auf das Nervensystem wirken können. Insbesondere enthält es Neurotoxine, die die Funktion von Ionenkanälen in Nervenzellen beeinflussen. Diese Toxine können die synaptische Übertragung stören, indem sie die Balance zwischen exzitatorischen postsynaptischen Potentialen (EPSP) und inhibitorischen postsynaptischen Potentialen (IPSP) verändern. 1. **EPSP (Exzitatorische postsynaptische Potentiale)**: Diese werden durch die Öffnung von Ionenkanälen verursacht, die positiv geladene Ionen (wie Natrium) in die Zelle lassen, was zu einer Depolarisation der postsynaptischen Membran führt. Das Gift des Feuerfischs kann die Funktion dieser Ionenkanäle beeinträchtigen, was zu einer verminderten Erregbarkeit der Nervenzellen führen kann. 2. **IPSP (Inhibitorische postsynaptische Potentiale)**: Diese entstehen durch die Öffnung von Ionenkanälen, die negativ geladene Ionen (wie Chlorid) in die Zelle lassen oder positiv geladene Ionen (wie Kalium) aus der Zelle herauslassen, was zu einer Hyperpolarisation der postsynaptischen Membran führt. Das Gift kann auch die Funktion dieser Kanäle stören, was die Hemmung der Nervenzellen beeinträchtigen kann. Insgesamt kann das Gift des Feuerfischs die normale Balance zwischen EPSP und IPSP stören, was zu einer Dysregulation der neuronalen Aktivität führt. Dies kann zu Symptomen wie Schmerzen, Krämpfen und Lähmungen führen.

Das Membranpotential der postsynaptischen Zelle wird durch die Kombination von exzitatorischen postsynaptischen Potentialen (EPSP) und inhibitorischen postsynaptischen Potentialen (IPSP) beeinflusst. Hier sind die grundlegenden Veränderungen in Zeit- und Amplitudenverläufen: 1. **Einzelnes EPSP**: - **Amplitude**: Ein EPSP führt zu einer Depolarisation der postsynaptischen Membran, d.h., das Membranpotential wird positiver. - **Zeitverlauf**: Das EPSP hat einen schnellen Anstieg und einen langsameren Abfall, typischerweise im Bereich von Millisekunden. 2. **Einzelnes IPSP**: - **Amplitude**: Ein IPSP führt zu einer Hyperpolarisation der postsynaptischen Membran, d.h., das Membranpotential wird negativer. - **Zeitverlauf**: Ähnlich wie beim EPSP, aber das Membranpotential wird negativer anstatt positiver. 3. **Kombination von EPSP und IPSP**: - **Gleichzeitige Auslösung**: Wenn EPSP und IPSP gleichzeitig ausgelöst werden, können sie sich teilweise oder vollständig aufheben, je nach ihrer jeweiligen Stärke. Das resultierende Membranpotential ist eine algebraische Summe der beiden Potentiale. - **Zeitlich versetzte Auslösung**: Wenn ein EPSP und ein IPSP zeitlich versetzt ausgelöst werden, wird das Membranpotential zunächst in die Richtung des zuerst ausgelösten Potentials verschoben und dann in die Richtung des zweiten Potentials. Die genaue Form des Zeitverlaufs hängt von der zeitlichen Differenz und der Amplitude der Potentiale ab. 4. **Summation von EPSPs**: - **Räumliche Summation**: Wenn mehrere EPSPs gleichzeitig an verschiedenen Stellen der postsynaptischen Membran ausgelöst werden, summieren sich die Depolarisationen und können eine größere Amplitude erreichen. - **Zeitliche Summation**: Wenn mehrere EPSPs in schneller Folge an derselben Stelle ausgelöst werden, können sie sich überlagern und eine größere Depolarisation verursachen. 5. **Summation von IPSPs**: - **Räumliche Summation**: Mehrere IPSPs an verschiedenen Stellen führen zu einer stärkeren Hyperpolarisation. - **Zeitliche Summation**: Mehrere IPSPs in schneller Folge führen zu einer verstärkten Hyperpolarisation. Die genaue Veränderung des Membranpotentials hängt also von der Anzahl, Stärke und zeitlichen Abfolge der EPSPs und IPSPs ab.