Was ist eine Axonmembran?
Die typische Nervenzelle, auch Neuron genannt, hat unterschiedliche strukturelle und funktionelle Teile. Sein Hauptkörper, Soma genannt, erzeugt einen elektrischen Impuls. Dieses Signal wandert durch eine lange, dünne Verlängerung, die Axon genannt wird. So wie ein Haushaltskabel mit einer äußeren Isolierhülle abgedeckt werden muss, fungiert die Axonmembran als Schutzhülle für die bioelektrische Übertragung. Eine chemisch präzise, gesunde Membran ist für ein voll funktionsfähiges menschliches Gehirn und Nervensystem erforderlich.
Ein einzelner mikroskopisch kleiner Axonfaden im menschlichen Körper kann kurz sein, er kann jedoch auch länger als 1,5 Meter sein. Am anderen Ende eines Axons entlädt sich das elektrische Signal. Es kann die Energie freisetzen, um ein anderes Neuron anzuregen, einen Muskel zu kontrahieren oder für eine beliebige Anzahl anderer Körperfunktionen, einschließlich intelligenten Denkens. Wenn das Signal an ein anderes Neuron weitergeleitet wird, weist der Empfängerzellkörper kleine und kurze Vorsprünge auf, die als Dendriten bezeichnet werden. Vom Axon bis zum Dendriten durchquert das Signal eine winzige Lücke, die als Synapse bezeichnet wird.
Nervenzellen haben nur ein Axon und sein elektrisches Signal fließt nur in eine Richtung. Das Axon kann sich jedoch wiederholt in zahlreiche terminale Enden aufspalten und verzweigen. Dies ist besonders wichtig im Gehirn, wo ein einzelner elektrischer Impuls mehrere andere Neuronen stimulieren kann. Die resultierende Kaskade von abzweigenden Anschlussenden kann Tausende betragen. Weitere Bestandteile der Verbindungen sind "en passant" -Synapsen, bei denen die Dendriten anderer Nerven an der Axonstange selbst einrasten und nicht an ihren terminalen Enden.
Die Struktur und die chemischen Eigenschaften der Axonmembran ermöglichen es ihr, eine elektrische Ladung aufzunehmen, ihren Fluss in eine Richtung zu forcieren und das Signal an andere Zellen des Körpers weiterzuleiten. Bei den meisten Arten von Nervenzellen ist das Axon größtenteils in einer Schutzhülle namens Myelin isoliert. Diese Schicht der Axonmembran wird in regelmäßigen Abständen als "Knoten von Ranvier" bezeichnet. Diese Lücken ohne Myelin verstärken effektiv das ankommende elektrische Signal und erzwingen dessen schnelle Einwegübertragung. Das Signal ist keine einzige ununterbrochene Welle; es pulsiert innerhalb des Axons von Knoten zu Knoten.
Die Integrität und Gesundheit der Axonmembran ist bekanntermaßen einer der Schlüssel zur Schwächung neurologischer Erkrankungen wie Multiple Sklerose (MS). MS wird durch die De-Myelinisierung neuronaler Axone verursacht. Andere Störungen umfassen ein vorübergehendes Trauma der Myelinscheide, genannt Neurapraxie, das die Fähigkeit eines Nervs blockiert, Elektrizität zu leiten, und typischerweise entweder zu einem Verlust des sensorischen Gefühls oder zur Muskelkontrolle des betroffenen Bereichs führt.
Die Axonmembran ist notwendigerweise so ausgelegt, dass sie eine elektrische Ladung enthält, um ihr Entweichen zu verhindern. Dies scheint jedoch an den terminalen Enden eines Axons zu geschehen. Wissenschaftler, die die molekulare Struktur der Membran und die chemische Zusammensetzung von Synapsen untersuchen, verstehen nun, dass der Signaltransfer tatsächlich ein chemischer ist. Die elektrische Energie treibt Chemikalien an, insbesondere Natrium und Kalium, und ermöglicht es ihnen, die Membranen durch spezielle Hohlproteine, sogenannte Ionenkanäle, zu durchqueren.