Nerven behalten! - Die Nervenzellen

Ein komplexes Nervensystem wie zum Beispiel das menschliche Gehirn besteht im wesentlichen aus zwei Zelltypen. Da wären zunächst die Nervenzellen (Neurone) selbst zu nennen, sie leisten die eigentliche Informationsverarbeitung. Liegen Zellkörper funktionell zusammengehörender Nervenzellen in speziellen Aggregaten, spricht man von Ganglien.
Wir wollen später näher auf die verschiedenen Arten von Neuronen eingehen.
Gliazellen machen den zweiten Zelltyp aus. Diese Zellen haben Bindegewebs-Eigenschaften und üben somit viele essentielle Funktionen aus. Da sie fast die gesamte Oberfläche eines Neurons umhüllen (mit Ausnahme der Synapsen), ohne in direkten Kontakt mit diesem zu treten, haben sie zunächst eine stabilisierende und stützende Funktion für die Nervenzelle. Gleichzeitig bewirken Gliazellen aber auch die elektrische Isolation von Neuronen, damit verhindern sie einen "Fehlfluss" von Informationen. Des weiteren tragen sie einen Teil zum Stoffaustausch der Nervenzellen bei. Außerdem bilden sie in vielen Entwicklungsprozessen die Leitstrukturen für das Auswachsen von Neuronen; sie sind also eine Art "Wegweiser" zum richtigen Aufbau eines komplexen Nervensystems, das später dann auch einmal funktionieren soll...
Nun wollen wir wieder zu den Neuronen zurückkehren.
Was kennzeichnet eine Zelle als Nervenzelle, wo liegen die Unterschiede zu anderen Zellen und wie unterscheiden sich manche Neurone voneinander? Diese Fragen wollen wir versuchen, im Folgenden zu beantworten.

Obwohl sich Nervenzellen in ihrer Form und Größe sehr stark unterscheiden können, haben alle doch mehrere Dinge gemeinsam.

Abbildung 1: Typisches Wirbeltier-Neuron

Jedes Neuron besitzt einen Zellkörper, das Soma (S), welches den Kern (K) enthält.
Alle Nervenzellen besitzen einen langen Fortsatz, das Axon (A), der zur schnelleren Erregungsleitung myelinisiert werden kann. Außerdem besitzt jedes Neuron meistens sehr viele (Ausnahmen s.u.), kürzere Fasern, die Dendriten (D), welche weit verzweigen können. Die Synapsen (Sy) des Neurons findet man am Axon, sie können sowohl auf den Zellkörper eines anderen Neurons, oder auf dessen Dendrit verschalten. Je nach Synapsentyp kann es sich dabei um eine hemmende/inhibitorische (iSy) oder erregende/exzitatorische Synapse (eSy) handeln.

 

 

 

Je nachdem, wie viele Fortsätze vom Zellkörper eines Neurons ausgehen, lassen sich Nervenzellen morphologisch (der Form/dem Aussehen nach) im wesentlichen in vier Untergruppen einteilen:

Abbildung 2: Nervenzelltypen

a) Unipolare Zellen:

Dieser Neurontyp besitzt nur einen einzigen Fortsatz, von dem bestimmte Bereiche als rezeptive Flächen, andere zur Transmitter-Freisetzung verwendet werden. Unipolare Zellen sind typisch für das Nervensystem von Wirbellosen.

b) Bipolare Zellen:

Diese Art von Nervenzellen haben zwei Fortsätze, die unterschiedliche Funktionen ausüben. Der Dendrit leitet "empfangene" Information zum Zellkörper, das Axon leitet sie zu anderen Zellen weiter. Man findet sie z.B. in der Retina.

c) Multipolare Zellen:

Solche Neurone besitzen ein Axon und viele Dendriten. Sie stellen den häufigsten Neurontyp im Nervensystem eines Säugers dar, als Beispiel seien spinale Motoneurone genannt, welche die Skelettmuskelfasern innervieren.

d) Pseudounipolare Zellen:

Zu den genannten drei Typen gesellt sich noch die Sonderform der Pseudounipolaren Zelle, welche sensorische Informationen zum Rückenmark übermittelt. Durch die Verschmelzung der beiden Fortsätze einer Bipolarzelle in der embryonalen Entwicklung miteinander, besitzt das Soma eines solchen Neurons schließlich nur noch einen Fortsatz, der sich in zwei Axon-Äste aufspaltet, von denen der eine zentral zum Rückenmark, der andere in die Peripherie (Haut, Muskulatur) zieht.

Zusätzlich zu der bereits getroffenen Einteilung in morphologische Gruppen, kann man Nervenzellen auch nach ihrer Funktion einordnen.
Sensorische (oder afferente) Neurone übermitteln dem Nervensystem Informationen, die der Wahrnehmung und der Bewegungskoordination dienen.
Motoneurone liefern Informationen an die Muskulatur, aber auch an bestimmte Drüsen.
Die größte Neuron-Klasse ist die der sogenannten Interneurone. Dies sind all die übrigen Zellen, welche weder sensorische, noch motorische Funktionen im Nervensystem haben und ausschließlich der Erregungsweiterleitung und Verarbeitung dienen.

(Bei den Abbildungen handelt es sich um schematische Darstellungen, um die Morphologie prinzipiell zu verdeutlichen. Die Größen, auch vereinzelter Nervenzellabschnitte, sind aus diesem Grund nicht als realistisch anzusehen!)