Wie verändern sich Zeit- und Amplitudenverläufe des Membranpotentials der postsynaptischen Zelle nach Auslösung verschiedener Kombinationen von EPSP und IPSP?

Antwort

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.

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