Die Reizkette ist ein grundlegendes Konzept in der Biologie und Psychologie, das erklärt, wie unser Körper auf Umweltreize reagiert. Sie beschreibt den Weg, den ein Reiz von der Aufnahme bis zur Reaktion durchläuft.
Was ist die Reizkette?
Die Reiz-Reaktions-Kette ist der Prozess, der mit einem ankommenden Reiz beginnt und mit einer Reaktion des Körpers endet. Bei der Wahrnehmung eines äußeren Reizes antwortet der Körper mit einer Reaktion. Der Ablauf wird auch Reiz-Reaktions-Schema genannt.
Beispiel: Stellen Sie sich vor, jemand wirft Ihnen einen Ball zu. Ihre Augen (Sinnesorgane) nehmen den Ball (Reiz) wahr. Diese Information löst ein elektrisches Signal aus, das von den sensorischen Nerven an Ihr Gehirn weitergeleitet wird. Ihr Gehirn verarbeitet die Information und sendet ein Signal an die Muskeln in Ihren Armen und Beinen (Zielorgane), um eine Reaktion hervorzurufen. Sie fangen den Ball. Dieses Beispiel zeigt, wie schnell und effizient unser Körper auf Reize reagieren kann.
Die einzelnen Schritte der Reizkette
Die Reizkette lässt sich in folgende Schritte unterteilen:
Reiz: Ein Reiz ist ein Ereignis oder eine Veränderung in der Umwelt, die eine Reaktion im Körper auslöst. Reize können vielfältig sein, z.B. Licht, Schall, Wärme, Druck oder chemische Substanzen.
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Reizaufnahme und -umwandlung: Die Sinneszellen der Sinnesorgane sind für die Wahrnehmung der Reize zuständig. Dabei nimmt jedes Sinnesorgan ganz bestimmte und unterschiedliche Reize auf. Die Sinneszellen wandeln den Reiz in ein elektrisches Signal um. Diesen Vorgang nennt man Reizumwandlung.
Erregungsweiterleitung: Das elektrische Signal wird von den sensorischen Nerven weitergeleitet.
Erregungsverarbeitung: Die Informationen werden im Gehirn und/oder Rückenmark verarbeitet. Hier findet die Verschaltung der Informationen statt.
Erregungsweiterleitung: Das Gehirn sendet ein Signal an die Muskeln oder Drüsen, um eine Reaktion hervorzurufen. Das Signal gelangt über die motorischen Nerven weiter an die Zielorgane.
Reaktion: Das Zielorgan (Muskel) erhält seinen Befehl und reagiert.
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Bewusste Handlungen vs. Reflexe
Reaktionen können bewusst oder unbewusst ablaufen:
- Bewusste Handlungen sind Reaktionen, die Sie mit Ihrem Willen steuern. Sie nehmen den Reiz bewusst wahr und wählen daraufhin eine Handlungsoption aus. Wenn ein Ball auf Sie zufliegt, entscheiden Sie bewusst, ihn zu fangen.
- Reflexe sind Reaktionen, die unbewusst und automatisch ablaufen. Sie dienen dazu, den Körper vor Gefahren zu schützen und müssen daher möglichst schnell ausgelöst werden. Wenn Sie beim Stolpern mit dem Fuß hängen bleiben, schießt Ihr Unterschenkel automatisch nach vorne, um Sie vor dem Hinfallen zu bewahren.
Die Rolle der Synapsen
Synapsen sind die Verbindungsstellen zwischen Nervenzellen und anderen Zellen (Nerven-, Sinnes-, Drüsenzellen oder Muskelfasern). Sie dienen der Informationsverarbeitung und -weiterleitung durch Erregungsübertragung.
Man unterscheidet zwischen elektrischen und chemischen Synapsen:
- Elektrische Synapsen: Hier wird die Erregung direkt in Form eines elektrischen Signals an die benachbarte Zelle weitergegeben. Dies geschieht fast verzögerungsfrei.
- Chemische Synapsen: Hier wird die Erregung indirekt auf die nächste Zelle übertragen, indem ein elektrisches Signal in ein chemisches umgewandelt wird. Botenstoffe (Neurotransmitter) werden freigesetzt und leiten die weitere Informationsübertragung ein.
An den Enden von Nerven- oder Sinneszellen befindet sich der präsynaptische Teil der Synapsen, der winzige Bläschen (Vesikel) mit Botenstoffen enthält. Die Botenstoffe überwinden den synaptischen Spalt und binden an die passenden Rezeptoren an der postsynaptischen Membran der nächsten Zelle. Diese Bindung löst erneut einen elektrischen Impuls aus, der über die Synapsen von Zelle zu Zelle weitergegeben wird, bis die Zielzellen erreicht sind.
Synapsengifte und ihre Wirkung
Es gibt verschiedene Synapsengifte, die in allen Teilen der Synapse wirken und die Erregungsübertragung beeinflussen können.
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- Nikotin aktiviert postsynaptische Rezeptoren und öffnet dadurch Natriumkanäle. Dies hat eine erregende Wirkung auf den Körper.
- Kokain bewirkt, dass der Botenstoff Dopamin ohne ein elektrisches Signal in den synaptischen Spalt gelangt und die Wiederaufnahme in den präsynaptischen Teil verhindert wird. Dadurch ist ein Vielfaches der normalen Botenstoffmenge im synaptischen Spalt vorhanden und die nachfolgende Zelle wird dauergereizt.
Neuromodulation als Unterbrechung der Reizkette bei Schmerzen
Neuromodulation ist ein Sammelbegriff für verschiedene Infiltrationsverfahren in der Schmerztherapie. Diese Verfahren haben das Ziel, die Reizkette zwischen dem Schmerzentstehungsgebiet und dem zentralen Nervensystem (ZNS) zu unterbrechen. Beispielsweise kann eine Infiltration eines Lokalanästhetikums dazu dienen, pathologische lokale oder segmentale Strukturen zeitweilig vom vegetativen Nervensystem zu entkoppeln. Auch die Infiltration eines Ozongasgemisches in ein Gelenk kann die Reizkette unterbrechen und so eine Linderung bzw. das Aufhalten entzündlicher Prozesse bewirken.
Bedeutung der Reizkette
Das Verständnis der Reiz-Reaktionskette ist nicht nur für die Biologie wichtig, sondern auch für andere Bereiche wie die Psychologie. Es hilft uns zu verstehen, wie wir auf unsere Umwelt reagieren und wie wir lernen und uns erinnern. Lernen und Erinnern hängen stark von der Aktivität der Synapsen ab.