Neurotransmitter

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Neurotransmitter sind biochemische Botenstoffe, die bei der Kommunikation zwischen Neuronen und anderen Zellen im Körper während der synaptischen Übertragung eine entscheidende Rolle spielen. Neurotransmitter werden in der Regel in den Nervenenden produziert und von den Endknöpfchen eines Neurons in den synaptischen Spalt freigesetzt, wo sie an Rezeptoren auf der Oberfläche eines benachbarten Neurons oder einer Zielzelle binden. Je nach Art des Neurotransmitters und des beteiligten Rezeptors kann diese Interaktion die Funktion der Zielzelle entweder erregen, hemmen oder verändern.

Grundsätzlich werden zwei Arten von Membranrezeptoren unterschieden: ionotrope Rezeptoren und metabotrope Rezeptoren. Ionotrope Rezeptoren sind in der Regel ligandengesteuerte Ionenkanäle, durch welche Ionen als Reaktion auf die Bindung eines chemischen Botenstoffs, z. B. eines Neurotransmitters, strömen. Ionotrope Rezeptoren wirken sehr schnell, führen zu einer raschen synaptischen Übertragung und vermitteln schnelle, vorübergehende Reaktionen. Metabotrope Rezeptoren bilden keine Ionenkanäle, sondern benötigen G-Proteine und sekundäre Botenstoffe (Second Messenger), um die Aktivität in Neuronen indirekt zu modulieren. G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) stellen die größte Familie der metabotropen Rezeptoren dar. Da die Öffnung von Kanälen durch metabotrope Rezeptoren die Aktivierung einer Reihe von Molekülen im intrazellulären Mechanismus erfordert, wirken diese Rezeptoren verglichen zu ionotrope Rezeptoren langsamer, aber dafür länger auf die Zellfunktionen.

Neurotransmitter können je nach ihrer chemischen Struktur in Gruppen eingeteilt werden. Diese Klassifikation umfasst unter anderem Monoamine, Aminosäuren, Neuropeptide und andere Neurotransmitter, die nicht unter diese drei Hauptkategorien fallen.

Neurotransmitter können auch nach ihrer Funktion in erregende (exzitatorische) oder hemmende (inhibitorische) Neurotransmitter eingeteilt werden. Exzitatorische Neurotransmitter aktivieren Rezeptoren an der postsynaptischen Membran, depolarisieren diese und verstärken somit die Wirkung des Aktionspotentials. Inhibitorische Neurotransmitter hingegen hyperpolarisieren die postsynaptische Membran und erschweren somit das Aktionspotential. Manche Neurotransmitter können, abhängig von der Art des Rezeptors, sowohl erregend als auch hemmend wirken.

Insgesamt gibt es mehr als 100 Neurotransmitter im menschlichen Nervensystem und jeder hat eine bestimmte Funktion. Dopamin zum Beispiel ist an der Entstehung von Belohnungs- und Lustgefühlen beteiligt, Serotonin reguliert die Stimmung und den Schlaf, während Acetylcholin eine Rolle bei der Muskelsteuerung spielt. Neurotransmitter sind nicht nur für die motorische Steuerung und die Sinneswahrnehmung entscheidend, sondern auch für Prozesse wie Lernen, Gedächtnis und Stimmungsregulierung. Störungen im Neurotransmittersystem werden mit verschiedenen neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen wie Depression, Morbus Parkinson und Schizophrenie in Verbindung gebracht.

Das folgende Video gibt dir einen Überblick über die häufigsten Neurotransmitter und ihre Wirkweise:

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Klassifikation der Neurotransmitter

Rezeptoren werden in der Regel in zwei Haupttypen eingeteilt: ionotrope und metabotrope Rezeptoren. Im Folgenden findest du einen Überblick über die Wirkmechanismen der beiden Rezeptortypen.

Exzitatorische und inhibitorische Neurotransmitter

Exzitatorische und inhibitorische Neurotransmitter beeinflussen die postsynaptische Nervenzelle auf unterschiedliche Weise. Erfahre im Folgenden, wie jeder Mechanismus funktioniert.

Klassifikation

Es gibt über 100 Neurotransmitter, die im menschlichen Körper verschiedene Mechanismen steuern. Erfahre nun mehr über die häufigsten Arten der Neurotransmitter.

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Mit dem folgenden Quiz kannst du dein Wissen zum Thema Neurotransmitter und ihre Funktionen testen:

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