Die Leitfähigkeit von Nervenzellen im Zentralnervensystem

Das Nervensystem ist die Verkabelung, die koordiniert, wie Ihr Körper läuft. Nerven registrieren Reize wie Berührung, Licht, Geruch und Geräusche und senden Impulse zur Verarbeitung an das Gehirn. Das Gehirn sortiert und speichert Informationen und sendet Signale an den Körper zurück, um Lebensprozesse und Bewegungen zu steuern. Signale wandern schnell durch das Nervensystem, und die Fähigkeit der Nerven, Impulse zu übertragen, wird als Leitfähigkeit bezeichnet.

Das Nervensystem läuft durch den ganzen Körper, aber das zentrale Nervensystem ist das Verarbeitungszentrum des Körpers. Das zentrale Nervensystem besteht aus Gehirn und Rückenmark. Ihr obliegt die Koordination freiwilliger und unfreiwilliger Organfunktionen und die Verarbeitung eingehender Informationen. In gewisser Weise ist das zentrale Nervensystem wie ein riesiger lebender Computer. Signale oder Impulse wandern innerhalb des zentralen Nervensystems und zwischen dem zentralen Nervensystem und dem Körper.

Die Grundzelle des Nervensystems ist das Neuron, und die Struktur des Neurons ist der Schlüssel zur Bewegung von Impulsen im gesamten Nervensystem. Die Zelle hat einen Hauptkörper und tentakelartige Vorsprünge, die zu anderen Zellen reichen. Die Schnittpunkte von Neuronen werden Synapsen genannt. Dendriten sind Projektionen, die Informationen von anderen Nervenzellen erhalten. Axone, auch Nervenfasern genannt, sind bis zu 1 Meter lange Fortsätze, die Informationen an andere Nerven übermitteln. Außerhalb des zentralen Nervensystems können Neuronen auch Informationen an andere Gewebe übertragen und Informationen von diesen empfangen.

Wenn sich ein Signal innerhalb eines Nervs ausbreitet, wird es Aktionspotential genannt. Die Nervenzelle pumpt positive Natriumionen aus der Zelle, wodurch eine negative Ladung im Inneren der Zelle entsteht. Wenn die Zelle stimuliert wird und ein Aktionspotential beginnt, öffnen sich Kanäle und Natriumionen dringen in die Zelle ein. Die Kanäle öffnen sich in einer Welle das Axon hinunter, bis der Impuls das Ende der Zelle erreicht. Die Axone sind mit einer schützenden Myelinschicht umhüllt, die wie ein elektrischer Isolator wirkt und den Impuls beschleunigt. Alle Neuronen im zentralen Nervensystem sind myelinbeschichtet, einige im peripheren Nervensystem jedoch nicht.

Wenn das Aktionspotential das Ende eines Nervs trifft, muss das Signal über die Barriere zu einer anderen Zelle an der Synapse wandern. Am Ende des Axons löst das Aktionspotential die Ausschüttung von Neurotransmittern wie Dopamin und Adrenalin aus. Die Neurotransmitter schweben über die winzige Verbindungsstelle zwischen den Zellen, bis sie den Dendriten der nächsten Zelle treffen, einen weiteren Impuls auslösen und das Signal die Leitung entlang bewegen. Leitfähigkeit mag wie ein langsamer Prozess erscheinen, aber Signale können bis zu 112 Meter pro Sekunde (250 Meilen pro Stunde) zurücklegen.