Nervensysteme der Tiere: Eine Definition und vergleichende Übersicht

Das Nervensystem der Tiere ist ein faszinierendes Forschungsgebiet, das von einfachen, diffusen Netzen bis hin zu hochkomplexen Zentralnervensystemen reicht. Es ermöglicht den Organismen, Reize aus ihrer Umwelt wahrzunehmen, zu verarbeiten und darauf zu reagieren. In diesem Artikel werden die verschiedenen Arten von Nervensystemen bei Tieren betrachtet und ihre evolutionären Entwicklungsstufen erläutert.

Grundlagen des Nervensystems

Das Nervensystem (NS) ist ein Netzwerk aus Nervenzellen (Neuronen), die miteinander in Verbindung stehen und sich gegenseitig beeinflussen. Die Neuronen dienen der Erzeugung elektrischer Erregung unter Aufnahme chemischer, mechanischer oder elektrischer Reize und der Umwandlung dieser Reize. In Form schwacher elektrischer Ströme können sie diese Erregung über ihre langen Fortsätze an andere Zellen weiterleiten. Dabei kann eine Nervenzelle bis zu 10.000 Verknüpfungen mit anderen Nervenzellen eingehen. Die vielen Verästelungen im NS ermöglichen eine schnelle Informationsleitung und eine direkte Übertragung der Informationen an die entfernteren Zielorte.

Das NS ist ein koordinierendes Organsystem und erfüllt folgende Aufgaben:

• Die Wahrnehmung der unterschiedlichen Reizarten mithilfe von Sinneszellen (Rezeptoren).
• Die Informationsverarbeitung und -speicherung auf allen Ebenen des Nervensystems.
• Die Beantwortung der Informationen mit entsprechenden Verhaltensweisen bzw. die Steuerung der Funktionsweise innerer Organe.

Mit der Entwicklung des zweiseitig (bilateral) gleichartigen (symmetrischen) Körperbaus und der damit zusammenhängenden Kopfausbildung (Cephalisation) fand eine fortschreitende Zentralisation des NS statt. Auch die gerichtete Fortbewegung spielt bei dieser Entwicklung eine wesentliche Rolle. Ein dementsprechend bilateralsymmetrisches NS besteht aus einem peripheren NS (PNS) und einem zentralen NS (ZNS). Das ZNS setzt sich aus dem Gehirn im Kopfteil und einem oder zwei von ihm ausgehenden Marksträngen zusammen. Markstränge sind Bündel von Nervenfasern, die längs am Körper verlaufen. Sie sind die Hauptleitungen für die Übertragung der elektrischen Impulse zwischen Gehirn und PNS. Ein Markstrang enthält Zellkörper, die sensorische Informationen aufnehmen und in Signale für die Erfolgsorgane umwandeln können. Aus Verdickungen dieser Markstränge im Kopfbereich entwickelte sich im Laufe der Evolution das Gehirn. Das periphere NS enthält Nerven, die Informationen vom ZNS zu den Endorganen leiten oder umgekehrt von den Sinnesorganen zum ZNS.

Nervensysteme bei Wirbellosen

Die Nervensysteme von Wirbellosen und Wirbeltieren zeigen einige Gemeinsamkeiten, aber auch deutliche Unterschiede. Nervensysteme (NS) wirbelloser Tiere sind äußerst vielgestaltig.

Lesen Sie auch: Schutz und Pflege des weiblichen Nervensystems im Tierreich

Nervennetz

Ein Teil der wirbellosen Tiere (z.B. Nesseltiere, wie Quallen) besitzt ein sog. Nervennetz. Die Neurone sind gleichmäßig im gesamten Körper verteilt. Sie verlaufen kreuz und quer und bilden eine Art Netz. An Schnittpunkten bestehen synaptische Kontakte.

Den einfachsten Typ eines NS findet man innerhalb der Hohltiere bei den Nesseltieren (Cnidarien). Sie besitzen ein diffuses (zerstreutes), netzartiges System von Nervenzellen, welches an der äußeren Zellschicht über den gesamten Körper verteilt ist. Die Informationsübertragung zwischen den Neuronen erfolgt an Synapsen - den Endstellen der langen Zellausläufer. Die Informationsleitung findet an diesen Synapsen solcher Nervennetze in beide Richtungen statt. Dadurch bedingt kann sich in so einem Netzwerk von jedem beliebigen Punkt aus Erregung gleichmäßig in alle Richtungen ausbreiten (Beispiel: Wird ein Süßwasserpolyp an einer beliebigen Körperstelle durch Licht, Wasserbewegung, Berührung etc. gereizt, so wird die Information im gesamten Nervennetz weitergeleitet und löst eine Antwortreaktion des gesamten Körpers aus.). Eine zentrale neuronale Verarbeitungsstelle existiert in diesem Nervennetz nicht, weshalb nur eine geringe oder keine zentrale Steuerung des Organismus möglich ist.

Bei Quallen (Medusen) liegt bereits eine Konzentration von Nervenzellen in Form von Ringen im Schirmrand vor. Durch diese Nervenringe werden die Informationen zur Koordination des Körpers übertragen. Radial (strahlenförmig) von den Nervenringen weg führen Nervenstränge zu den Sinnesorganen und häufig kommt es an der Basis eines jeden Sinnesorgans zur Ganglionbildung.

StachelhäuterSeesterne (Asteroidea) gehören zu den Stachelhäutern, deren Nervensystem Ähnlichkeiten mit dem System der Quallen aufweist. Seesterne besitzen beispielsweise einen zentralen Nervenring um die Mundscheibe. Von diesem Ring ziehen radiäre Nervenstränge in die Arme. Sie besitzen ein radiärsymmetrisches NS.

Strickleiternervensystem

Arthropoden oder Gliederfüßer (z.B. Insekten, Krebse, Spinnentiere), aber auch Ringelwürmern u.a. besitzen ein Strickleiternervensystem.

Lesen Sie auch: Enterisches Nervensystem vs. Vegetatives Nervensystem: Ein detaillierter Vergleich

Es besteht aus mehreren Ganglien, die über zwei Nervenstränge miteinander verbunden sind. Im Kopfbereich zeigt es oft eine Verschmelzung mehrerer Ganglien, das sogenannte Kopfganglion oder Oberschlundganglion. Die Ganglien der einzelnen Segmente sind über Konnektive verbunden, sodass das Bild einer Strickleiter entsteht. Die Neuronen arbeiten zunehmend unabhängig voneinander (z.B. Regenwurm ) und es zeigt sich eine zunehmende Gehirnbildung (Cephalisation). Die Ganglien koordinieren die einzelnen Segmente.

Eine zunehmende Cephalisation findet man bei den Plattwürmern (Plathelminthes). Zu den Plattwürmern gehören Strudelwürmer, Saugwürmer und Bandwürmer. Das NS der niederen Strudelwürmer besteht aus einem diffusen Nervennetz ohne Stränge und Längsverdickungen, aber mit Verstärkungen im vorderen Körperende. Bei höheren Strudelwürmern kommt es zur Zentralisation des NS. Assoziations- und motorische Zellen vereinigen sich zu Längssträngen (Konnektiven), die durch Querstränge (Kommissuren) miteinander verbunden sind. Plattwürmer haben also bereits ein kleines Gehirn ausgebildet, von dem aus die Markstränge durch den Körper ziehen. Das PNS besteht aus einem Strickleiternetz.

Das ZNS der Plattwürmer besteht aus dem kleinen Gehirn (Cerebralganglion) und insgesamt acht Marksträngen, welche längs durch den Körper ziehen. Die Markstränge sind quer durch Kommissuren miteinander verbunden. Das Gehirn am Kopfende versorgt vor allem die Lichtsinnesorgane (Augen) und ermöglicht so eine Hell-Dunkel-Unterscheidung und eine gerichtete Fortbewegung.

Das NS der Ringelwürmer (Annelida) lässt sich schematisch aus dem der Plattwürmer herleiten. So gesehen erfolgte eine Verstärkung der beiden Bauchstränge und eine Reduktion der übrigen 6 Markstränge. Durch die Zusammenfassung der Nervenzellen in den einzelnen Segmentabschnitten der Ringelwürmer kommt es zur Ausbildung eines typischen Strickleiternervensystems. In diesem sind die pro Körpersegment zu Nervenknoten verschmolzenen 2 Bauchmarkganglien durch Kommissuren miteinander und durch Konnektive mit benachbarten Ganglien verbunden (Bauchmark). Das Gehirn befindet sich ebenfalls in der Kopfregion des Organismus. In jedem Körpersegment ist in der Regel ein Ganglienpaar ausgebildet. Den Ringelwürmern und allen Gliederfüßern fehlt ein diffuses Hautnervengeflecht.

Das Zentralnervensystem der Gliederfüßer ähnelt in der Grundkonstruktion dem Bauchmark der Ringelwürmer. Jedoch sind entsprechend den hoch entwickelten Sinnesleistungen und dem komplexen Verhaltensrepertoire übergeordnete Strukturen stärker ausgebildet. D. h. außer dem Gehirn (Verschmelzung von Ganglien im Kopfbereich) sind häufig auch die Ganglien des Brustabschnitts und des Hinterleibs zu großen Nervenknoten verschmolzen. Das typische Strickleiternervensystemmuster „ein Segment - ein Ganglienpaar“ kommt dadurch bei adulten Tieren nur selten zur Ausprägung. Es ergibt sich eher das Schema einer unpaaren Kette.

Lesen Sie auch: Wie das vegetative Nervensystem die Blase beeinflusst

Das Nervensystem besteht aus einem Gehirn, den Schlundkonnektiven (Längssträngen) und den ventralen Strängen (Strickleiternervensystem). Bei vielen Insekten kommt es durch das Zusammenschließen vieler einzelner Nervenpunkte zu mehreren größeren Knoten zur Tendenz einer Dezentralisierung. Dies äußert sich in dem relativ unabhängigen und eigenständigen Agieren der Brustganglien und des Gehirns im Kopfbereich. Eine Erklärung dafür ist die Steuerung der am Bruststück befestigten vielfältigen Lokomotionsorgane (3 Bein- und 2 Flügelpaare). Des Weiteren sind die Lokomotionsorgane noch mit zahlreichen Sinnesorganen ausgestattet, die bei anderen Tieren der Kopfregion angehören. Somit erscheint eine separate Kontrolle dieser Körperregion sinnvoll.

Merke: Strickleiternervensystem = Nervensystem der Wirbellosen

Nervensysteme der Weichtiere

Zu den Weichtieren (Mollusken) gehören u. a. Schnecken, Muscheln und Tintenfische (Kopffüßer, Cephalopoda). Die Entwicklung der Nervensysteme in diesem Tierstamm reicht von sehr einfach (Polyplacophora) bis hoch entwickelt (Cephalopoda mit starker Cephalisation und hoch entwickelten Sinnesorganen). Viele Mollusken besitzen ein Zentralnervensystem aus paarigen Ganglien, welche in verschiedenen Körperteilen lokalisiert und durch Kommissuren oder Konnektive miteinander verbunden sind. Meist verlaufen vier Stränge durch den Organismus. Ursprünglich sind bei den Mollusken fünf Hauptganglienpaare vorhanden: Cerebralganglien, die v. a.

Den höchsten Grad der Gehirnbildung haben die Cephalopoden erreicht. Die sensorischen Zentren sind im Cerebralganglion lokalisiert. Die übrigen Ganglienpaare haben sich zu einem Unterschlundganglion zusammengeschlossen und enthalten die motorischen Zentren.

Die Verbindungen zwischen den Ganglienpaaren sind zugunsten der Verschmelzung stark reduziert. Diese Organisation entspricht einem hoch entwickelten Gehirn und zeichnet sich zusätzlich durch Riesen-Axone aus. Am Kopf befinden sich leistungsfähige Augen mit Linsen, welche von innen durch Knorpelgewebe umschlossen und geschützt werden. Besonders Kraken gehören zu den intelligentesten wirbellosen Tieren.

Sie sind in der Lage, gezielt Gegenstände aus verschlossenen Gläsern mit Schraubverschluss herauszuholen. Damit gelten sie als intelligenter als beispielsweise Reptilien.

Aufgrund ihrer Riesen-Nervenzellen und -bahnen sind Kopffüßer und auch Schnecken wichtige Untersuchungsmodelle für die neurobiologische Forschung. Zum Beispiel wurden grundlegende Erkenntnisse über den Mechanismus der Entstehung eines Aktionspotenzials (AP) an den Riesen-Axonen des Tintenfischs gewonnen. Besonders wichtig war die Aufklärung der Grundlagen der Nervenleitung an Riesen-Nervenfasern von Kalmaren. Schnecken werden häufig für Untersuchungen zur Regeneration von Neuronen, der Funktion von Neurotransmittern sowie der Erforschung der Mechanismen des Lernens und Gedächtnisses eingesetzt. So besitzt die marin lebende Schnecke Aplysia sehr große Neuronen, die sich experimentell leicht manipulieren lassen. Das gesamte NS dieser Schnecke besteht aus ca. 20 000 Neuronen.

Nervensysteme bei Wirbeltieren

Bei Wirbeltieren kommt es zu einer zunehmenden Zentralisierung in Form einer Schaltzentrale: das Gehirn. Es fungiert als übergeordnetes System und Verarbeitungsstelle. Das Rückenmark arbeitet dabei als Leitbahn und enthält Reflexbögen und Verschaltungen.

Das NS der Wirbeltiere zeichnet sich durch die Verlagerung der nervösen Zentralorgane in das Körperinnere (Internation) und durch die Zentralisierung vieler Neuronengruppen zu einem Zentralorgan aus.

Ursprung des Nervensystems

Wissenschaftler der Universität Leipzig haben nach fünf Jahren intensiver Forschungsarbeit die Herkunft des menschlichen Nervensystems ergründet. Damit lösen sie eine Jahrzehnte alte Frage: Wurde unser Nervensystem und das Strickleiternervensystem von Insekten und Spinnen zweimal erfunden? Oder haben beide Systeme einen gemeinsamen Ursprung? "Durch den Nachweis bestimmter Zellen in beiden Nervensystem konnten wir belegen, dass es nur einmal erfunden wurde", sagt Prof. Dr. Andreas Reichenbach. Die Ergebnisse der Untersuchung haben die Forscher nun im renommierten Journal Proceedings of the Royal Society of London B veröffentlicht.

Fast alle Tiere der Erde lassen sich einer von zwei Gruppen zuordnen: Entweder zählen sie zu den Rückenmarktieren wie Säugetiere oder Fische, auch Deuterostomia genannt. Sie verfügen über ein röhrenförmiges Nervensystem mit einem Zentralkanal im Rückenmark. Oder sie gehören zur Gruppe der Bauchmarktiere wie Insekten, Schnecken oder Ringelwürmer, den Protostomia. Viele segmentierte Vertreter dieser beiden Gruppen sind durch ein Strickleiternervensystem gekennzeichnet. "Diese Frage treibt die Biologen schon seit vielen Jahrzehnten um. Vor etwa 30 Jahren hatte ich in einem Buch einen Hinweis darauf gefunden, dass bei manchen Würmern ein Teil des Nervensystems dem des Menschen sehr ähnlich sieht", erzählt Prof. Dr. Andreas Reichenbach, der bis 2015 Professor für Neurophysiologie am Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung der Medizinischen Fakultät war. Von da an ließ ihn diese Frage nicht mehr los. "Ich wollte nachweisen, dass beide Nervensysteme einen gemeinsamen Ursprung haben. Das wurde möglich, da Kollegen vom Institut für Biologie nicht nur ihre Expertise, sondern auch geeignetes Untersuchungsmaterial und viele gute Ideen eingebracht haben. Zusammen mit Dr. Christoph Bleidorn und Dr.

Durch die Einfärbung von Zellen mit Antikörpern gegen spezifische Proteine und die Analyse mit dem Elektronenmikroskop konnte das Wissenschaftler-Team die Zelltypen sichtbar machen, die ein Nervensystem bilden: Zunächst nehmen Sinneszellen die Reize aus der Umwelt auf. Große Ganglienzellen leiten diese Informationen von den Sinneszellen im Körper weiter - etwa an Muskelzellen - um eine Bewegung hervorzurufen. Als "Stützgerüst" für die Nervenzellen dienen Radialgliazellen. "Diese Zellen kümmern sich im Prinzip um die beiden Nervenzelltypen. Sie stellen ihre Funktion und Versorgung sicher", erläutert Prof. Dr. Andreas Reichenbach. Und genau diese Radialgliazellen haben die Leipziger Wissenschaftler nun im Nervensystem sowohl von Rücken- als auch von Bauchmarktieren gefunden. "Die Zellen sehen zwar bei hochspezialisierten Vertretern beider Gruppen etwas anders aus. Sie haben sich im Laufe der Evolution verändert und angepasst. Aber ursprünglich waren es die gleichen Zellen; das Nervensystem wurde also nur einmal erfunden", resümiert Reichenbach. Der Wissenschaftler geht davon aus, dass sich das Nervensystem schon beim letzten gemeinsamen Vorfahren von Deuterostomia und Protostomia entwickelte. Damit konnten die Forscher ein jahrzehntealtes und in der Fachwelt kontrovers diskutiertes Problem lösen.

Wie sind einst die ersten Nervensysteme entstanden? Hinweise auf diese Frage haben nun besonders urtümliche Vertreter der Tiere geliefert: die Schwämme. Diese vergleichsweise simplen Wesen besitzen zwar weder ein Gehirn noch Nerven - aber mögliche Vorformen dieser Zelltypen, berichten Forscher. Sie haben spezielle Zellen mit neuronalen Merkmalen entdeckt, die vermutlich eine zelluläre Kommunikation vermitteln.

Um grundlegende Hinweise zu erhalten, hat sich das Team um Detlev Arendt vom European Molecular Biology Laboratory in Heidelberg (EMBL) der Untersuchung der Schwämme zugewandt. Man geht davon aus, dass die Evolutionsgeschichte der heutigen Tierwelt auf ähnliche Wesen zurückgeht, die einst in den Urmeeren gelebt haben. Die Schwämme werden zwar dem Tierreich zugeordnet, besitzen aber einen vergleichsweise primitiven Bau: Ihre vielzelligen Körper bilden Strukturen aus, die eine Nahrungsaufnahme aus dem Wasserstrom ermöglichen. Aus genetischen Untersuchungen bei Schwämmen ging allerdings bereits hervor, dass ihr Erbgut Gene umfasst, von denen Funktionen im tierischen Nervensystems bekannt sind. Vor allem geht es dabei um die Synapsen - die Verknüpfungselemente zwischen den Neuronen, die an den Enden ihrer Fortsätze sitzen. Sie ermöglichen die Kommunikation zwischen Neuronen und bilden damit die Grundlage der Funktion von Nervensystem und Gehirn. Arendt und seine Kollegen sind nun der Frage nachgegangen, welche Bedeutung diese „synaptischen Gene“ bei den Schwämmen besitzen könnten. „Wir wissen, dass diese Erbanlagen an der neuronalen Funktion in höheren Tieren beteiligt sind. Um Einblicke in die Funktion dieser Erbanlagen zu gewinnen, untersuchten die Forscher zunächst, in welchen Zelltypen der Schwämme die synaptischen Gene aktiv sind. Als Modell diente ihnen dabei der Süßwasserschwamm Spongilla lacustris. Bei ihren Untersuchungen setzten sie eine Technik ein, die es ermöglicht, das genetische Profil einzelner Zellen aufzuschlüsseln. „Wir konnten auf diese Weise zeigen, dass bestimmte Zellen in den Verdauungskammern des Schwamms die synaptischen Gene aktivieren. Wie die Forscher erklären, nutzen Schwämme ihre Verdauungskammern, um Nahrung aus dem Wasser zu filtern, und zeigen dort auch Reaktionen auf Mikroben aus der Umgebung. Um zu verstehen, welche Rolle die speziellen Zellen mit der synaptischen Genaktivität dort übernehmen, nahmen die Wissenschaftler sie gezielt ins Visier. Es zeigte sich, dass sich die Schwammzellen mit der synaptischen Genaktivität durch die Verdauungskammern bewegen. Sie beseitigen dabei offenbar bakterielle Eindringlinge und zudem stellten die Forscher ein besonders spannendes Verhalten fest: Die Zellen bilden lange Fortsätze aus, durch die sie sich offenbar mit Verdauungszellen verbinden. Es handelt sich dabei somit um eine Ähnlichkeit zu Merkmalen tierischer Nervensysteme. Daraus ergibt sich auch die möglicherweise weitreichendere Bedeutung der Studie: „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Zellen, die die Nahrungsaufnahme regulieren und die mikrobielle Umgebung kontrollieren, mögliche evolutionäre Vorläufer der ersten tierischen Nervensysteme bildeten“, so Musser.

Das menschliche Nervensystem

Das menschliche Nervensystem ist eines der komplexesten und faszinierendsten Systeme des Körpers. Es steuert und koordiniert nahezu alle Körperfunktionen, von der Atmung und Verdauung über die Bewegung bis hin zum Denken, Fühlen und Erinnern. In seiner Komplexität und Leistungsfähigkeit übertrifft es jedes bisher entwickelte technische System. Es ist ein biologischer Supercomputer, der Tag und Nacht im Einsatz ist, ohne dass wir uns dessen immer bewusst sind. Ohne das Nervensystem wäre keine Interaktion mit der Umwelt möglich, kein Bewusstsein, keine gezielte Handlung, kurz gesagt: kein Leben, wie wir es kennen.

Das Nervensystem ist das übergeordnete Steuer-, Kommunikations- und Regulationssystem des Körpers. Es besteht aus spezialisierten Zellen, den Neuronen (Nervenzellen), die über elektrische Impulse Informationen übertragen können. Ergänzt wird dieses System durch Gliazellen, die die Neuronen in ihrer Funktion unterstützen, sie ernähren, schützen und isolieren. Über das Nervensystem nimmt der Organismus Reize aus seiner Umgebung und seinem Inneren wahr, verarbeitet diese Informationen, speichert sie gegebenenfalls im Gedächtnis und reagiert darauf mit passenden motorischen oder vegetativen Antworten.

Das Nervensystem lässt sich nach verschiedenen Gesichtspunkten unterteilen, vor allem nach seiner Lage im Körper und seiner Funktion. Die bekannteste und grundlegendste Einteilung unterscheidet zwischen dem zentralen Nervensystem (ZNS) und dem peripheren Nervensystem (PNS).

Das zentrale Nervensystem umfasst das Gehirn und das Rückenmark. Es ist verantwortlich für die zentrale Verarbeitung von Reizen, die aus der Körperperipherie eintreffen, und für die Koordination aller motorischen, sensorischen und vegetativen Funktionen. Das Gehirn stellt das oberste Steuerorgan dar und ist Sitz des Bewusstseins, der Sprache, der Emotionen, des Denkens, Lernens und Erinnerns. Anatomisch lässt sich das ZNS in graue und weiße Substanz unterteilen. Die graue Substanz enthält die Zellkörper der Nervenzellen und bildet im Gehirn die äußere Rinde, während sie im Rückenmark zentral liegt.

Das periphere Nervensystem besteht aus sämtlichen Nerven, die außerhalb von Gehirn und Rückenmark liegen. Es verbindet das ZNS mit Organen, Muskeln, Haut und Sinnesorganen. Dazu zählen die Hirnnerven (mit Ursprung im Gehirn) und die Spinalnerven (mit Ursprung im Rückenmark). Auch im PNS gibt es Ansammlungen von Nervenzellkörpern, sogenannte Ganglien, die insbesondere im vegetativen Nervensystem eine wichtige Rolle spielen.

Das somatische Nervensystem ermöglicht bewusste Wahrnehmung und willkürliche Bewegungen. Es steuert die Skelettmuskulatur und ist für die Weiterleitung von sensorischen Informationen aus der Umwelt - wie etwa Berührung, Temperatur oder Schmerz - verantwortlich.

Das vegetative Nervensystem reguliert die unwillkürlichen Körperfunktionen, wie Atmung, Verdauung, Stoffwechsel oder Herzschlag. Es agiert unabhängig vom bewussten Willen und funktioniert weitgehend autonom.

• Sympathikus: Er aktiviert den Körper in Stresssituationen (zum Beispiel durch Erhöhung der Herzfrequenz oder Hemmung der Verdauung).
• Parasympathikus: Er fördert die Erholung und Regeneration (zum Beispiel durch Senkung des Blutdrucks oder Anregung der Verdauung).
• Enterisches Nervensystem (ENS): Auch als „Bauchhirn“ bekannt, steuert es weitgehend selbstständig die Bewegungen und Sekretionen des Magen-Darm-Trakts.

Das Nervengewebe besteht primär aus zwei Zelltypen: Nervenzellen (Neuronen) und Gliazellen.

• Neuronen: Sie sind die funktionellen Grundeinheiten des Nervensystems. Sie bestehen aus einem Zellkörper (Soma), kurzen Fortsätzen (Dendriten) zur Reizaufnahme und einem langen Fortsatz (Axon) zur Weiterleitung der elektrischen Erregung.
• Gliazellen: Sie erfüllen unterstützende und versorgende Funktionen. Sie stabilisieren das neuronale Netzwerk, isolieren Axone (zum Beispiel durch Myelinscheiden), versorgen Neuronen mit Nährstoffen und beteiligen sich an der Regulation des extrazellulären Milieus.

Die Erregung von Neuronen basiert auf elektrischen Signalen, die durch Änderungen des Membranpotentials (Depolarisation) entstehen. Diese Aktionspotenziale entstehen, wenn ein Reiz eine bestimmte Schwelle überschreitet, und breiten sich entlang des Axons fort. Myelinisierte Axone leiten Signale durch saltatorische Erregungsleitung besonders schnell. An Synapsen wird das elektrische Signal in ein chemisches umgewandelt. Botenstoffe wie Acetylcholin, Dopamin oder Serotonin überqueren den synaptischen Spalt und binden an Rezeptoren der Zielzelle, wo sie eine neue Erregung auslösen können.

Das Nervensystem entsteht im Verlauf der Embryonalentwicklung aus dem äußeren Keimblatt, dem Ektoderm. Bereits in der dritten Schwangerschaftswoche formt sich die Neuralplatte, aus der sich die Neuralrinne und schließlich das Neuralrohr bildet. Dieses entwickelt sich weiter zum zentralen Nervensystem. Die Neuralleiste, eine Zellstruktur seitlich der Neuralrinne, differenziert sich zum peripheren Nervensystem.

Erkrankungen des Nervensystems

Das Nervensystem kann von einer Vielzahl angeborener und erworbener Erkrankungen betroffen sein. Viele davon beeinträchtigen die Lebensqualität erheblich oder führen zu dauerhaften Behinderungen.

• Schlaganfall (Apoplex): Eine plötzliche Durchblutungsstörung im Gehirn führt zu neurologischen Ausfällen.
• Morbus Parkinson: Eine neurodegenerative Erkrankung mit Untergang dopaminerger Neurone in der Substantia nigra.
• Multiple Sklerose (MS): Eine chronisch-entzündliche Erkrankung des ZNS mit Entmarkung von Axonen.

tags: #animales #nervensystem #definition