Technische Biologie - Biophysik für Informatiker


Vorwort

Die Nervenzelle

Die Synapse

Signalverarbeitung in der Nervenzelle

Das Axon

Weitere Themen

Literatur


Das Axon


Das Axon ist ein Fortsatz der Nervenzelle. Durch das Axon werden die elektrischen Signale der Nervenzelle weitergeleitet.

Skizze des Axons - Seitenansicht, aufgeschnitten:

Axon Seitenansicht

Skizze des Axons - Vorderansicht, aufgeschnitten:

Axon Vorderansicht
Das Axonplasma dient dabei als elektrischer Leiter, vergleichbar mit einem Kupferkabel. Zur Verbesserung der elektrischen Isolation ist um das Axon die Myelinscheide herumgewickelt. Die Myelinscheide besitzt einen hohen ohmschen Widerstand. Sie kann mit dem Kunststoffmantel eines Kabels verglichen werden. Der Widerstand des Axons führt zu Spannungsabfall. Die Spannung an einer bestimmten Stelle des Leiters läßt sich mit der Kabelgleichung berechnen. Dazu muß man den spezifischen Flächenwiderstand der Hülle und des Axonplasmas kennen.

An den Schnürungen wird dann jeweils wieder ein neues Aktionspotential ausgelöst. Dadurch wird das zuvor abgeschwächte Signal wieder verstärkt (saltatorische Erregungsleitung).

Herr Prof. Hülser stellte mir an dieser Stelle eine Frage, bei der ich nicht sofort wußte, auf was er hinaus wollte: "Wie optimiert die Natur hier?"

Was er wissen wollte war, daß die Spannung, die an der Schnürung ankommt, mindestens den Schwellwert erreichen muß, der für die Auslösung des Aktionspotentials notwendig ist. Dazu muß die Isolierung gut sein und die Schnürungen müßen in regelmäßigen Abständen auftreten. Wären die Abstände der Schnürungen zu groß, so würde wegen des elektrischen Widerstands des Axon die Spannung nicht mehr ausreichen, um das nächste Aktionspotential auszulösen.