Monosynaptischer Eigenreflex: Interneurone und ihre Rolle

Ein Reflex ist eine unwillkürliche, automatisch ablaufende Reaktion eines Organismus auf einen Reiz aus der Umwelt. Diese Reaktionen sind von zentraler Bedeutung für den Schutz und die Anpassung des Körpers an seine Umgebung. Reflexe können in verschiedene Arten unterteilt werden, darunter angeborene und erworbene Reflexe sowie Eigenreflexe und Fremdreflexe. In diesem Artikel werden wir uns auf den monosynaptischen Eigenreflex konzentrieren und die Rolle von Interneuronen in diesem Zusammenhang beleuchten.

Was sind Reflexe?

Reflexe sind automatische und schnell ablaufende Reaktionen, die nicht bewusst gesteuert werden können. Sie laufen unwillkürlich ab und dienen oft dem Schutz des Körpers vor potenziellen Schäden. Ein bekanntes Beispiel ist das Blinzeln, wenn sich etwas schnell dem Auge nähert. Ärzte können Reflexe testen, um Erkrankungen des Nervensystems festzustellen, da bestimmte pathologische Reflexe bei gesunden Menschen nicht vorkommen. Ein Beispiel hierfür ist der Babinski-Reflex, bei dem sich der große Zeh nach Bestreichen der Fußsohle anzieht.

Der Reflexbogen: Grundlage jedes Reflexes

Die neuronale Verbindung zwischen Rezeptor und Effektor wird als Reflexbogen bezeichnet. Der Reflexbogen ist der anatomische Weg, den ein Reiz von seiner Aufnahme bis zur Reaktion nimmt. Er besteht aus den folgenden Komponenten:

1. Rezeptor: Eine Sinneszelle nimmt einen Reiz (physikalisch oder chemisch) wahr.
2. Sensorisches Neuron (Afferenz): Leitet das Signal vom Rezeptor zum Reflexzentrum im Rückenmark.
3. Reflexzentrum: Im Rückenmark wird die Erregung auf motorische Nervenfasern umgeschaltet.
4. Motorisches Neuron (Efferenz): Leitet das Signal vom Rückenmark zum Erfolgsorgan (Effektor).
5. Effektor: Führt aufgrund der Erregung eine Reaktion aus, wodurch der Reflex entsteht.

Das Gehirn ist bei dieser Reiz-Reaktionskette nicht direkt beteiligt, was eine schnelle und unwillkürliche Reaktion ermöglicht.

Arten von Reflexen

Es gibt verschiedene Arten von Reflexen, die nach unterschiedlichen Kriterien eingeteilt werden können:

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• Angeborene Reflexe: Diese Reflexe sind von Geburt an vorhanden oder werden im Laufe der Entwicklung erworben. Sie laufen bei allen Individuen gleich ab. Frühkindliche Reflexe sind eine Unterkategorie, die sich im Laufe der körperlichen Entwicklung zurückbildet. Ein Beispiel ist der Saugreflex bei Neugeborenen.
• Erworbene Reflexe: Diese Reflexe werden im Laufe des Lebens erlernt und sind auch als konditionierte Reflexe bekannt. Ein bekanntes Beispiel sind die „pawlowschen Reflexe“.
• Eigenreflexe: Bei diesen Reflexen finden Reiz und Antwort im selben Organ statt. Oft handelt es sich um Muskeln. Ein Beispiel ist der Kniesehnenreflex.
• Fremdreflexe: Bei diesen Reflexen finden Reiz und Reaktion in unterschiedlichen Organen statt. Der Reflexbogen besteht in diesem Fall aus mehreren Synapsen (polysynaptischer Reflexbogen). Beispiele sind der Lidschlussreflex und der Hustenreflex.
• Unbedingte Reflexe: Ein unbedingter Reflex ist ein erbbedingtes Verhaltensmuster, welches nicht von Umwelteinwirkungen verändert wurde. Er ist eine Reaktion des Organismus auf externe Reize. Die unbedingten Reflexe besitzen ein starres Verhaltensmuster, d.h. die Reflexhandlung läuft bei einem spezifischem Reiz (Schlüsselreiz) immer gleich ab (Kniesehnenreflex, Lidschlussreflex).
• Bedingte Reflexe: Bedingte Reflexe sind Reaktionsweisen, die nicht angeboren sind. Sie werden erlernt bzw. erworben (Form des Lernens). Sie gehören zu den primitivsten Lernformen.

Der monosynaptische Eigenreflex

Ein Eigenreflex ist ein Reflex, bei dem Reizaufnahme und Reaktion im selben Organ stattfinden. Der monosynaptische Reflex ist die einfachste Form des Reflexbogens, da er nur eine Synapse im Rückenmark involviert. Dies ermöglicht eine sehr schnelle Reaktion. Ein typisches Beispiel für einen monosynaptischen Eigenreflex ist der Kniesehnenreflex.

Der Kniesehnenreflex: Ein Beispiel für einen monosynaptischen Eigenreflex

Der Kniesehnenreflex wird oft zur Demonstration des Reflexbogens verwendet. Er ist besonders schnell und einfach, da er nur eine Synapse im Rückenmark involviert. Der Ablauf des Kniesehnenreflexes ist wie folgt:

1. Reiz: Ein Schlag auf die Muskelsehne unterhalb der Kniescheibe (Patellasehne) dehnt den Oberschenkelmuskel (Musculus quadriceps femoris).
2. Rezeptor: Muskelspindeln im Oberschenkelmuskel nehmen die Dehnung wahr. Muskelspindeln sind Dehnungsrezeptoren, die in der Muskulatur liegen und Veränderungen der Muskellänge registrieren.
3. Sensorisches Neuron: Das sensorische Neuron leitet das Signal vom Rezeptor zum Rückenmark.
4. Synapse: Im Rückenmark erfolgt die Umschaltung von sensorischem auf motorisches Neuron über eine einzige Synapse.
5. Motorisches Neuron: Das motorische Neuron leitet das Signal zurück zum Oberschenkelmuskel.
6. Effektor: Der Oberschenkelmuskel kontrahiert.
7. Reaktion: Der Unterschenkel schnellt nach vorne (Bein wird gestreckt).

Dieser Reflex dient dazu, die Stabilität des Knies zu gewährleisten und plötzlichen Veränderungen der Muskelspannung entgegenzuwirken.

Die Rolle von Interneuronen

Obwohl der Kniesehnenreflex ein monosynaptischer Reflex ist und somit keine Interneurone direkt in die Erregungsleitung zwischen sensorischem und motorischem Neuron involviert sind, spielen Interneurone dennoch eine wichtige Rolle bei der Regulation und Modulation dieses Reflexes.

Interneurone sind Nervenzellen des zentralen Nervensystems, die zwischen sensorischen und motorischen Neuronen geschaltet sind. Sie ermöglichen komplexere Verschaltungen und können die Aktivität von Motoneuronen hemmen oder erregen.

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Im Fall des Kniesehnenreflexes hemmen Interneurone die Motoneuronen, die zum Beugermuskel des Unterschenkels führen. Dies verhindert die Kontraktion des Beugers, die der Kontraktion des Streckers entgegenwirken würde. Diese Hemmung wird als reziproke Hemmung bezeichnet und sorgt dafür, dass die Streckung des Beins ungehindert erfolgen kann.

Der gekreuzte Beuger-Strecker-Reflex: Ein Beispiel für eine komplexere Verschaltung

Im Gegensatz zum einfachen Kniesehnenreflex zeigt der gekreuzte Beuger-Strecker-Reflex einen komplexeren polysynaptischen Reflex. Bei diesem Reflex wird nach einem Schmerzreiz am Fuß nicht nur der betroffene Fuß zurückgezogen, sondern gleichzeitig werden auf der verletzten Seite Beugemuskeln aktiviert und Streckmuskeln gehemmt, während auf der gegenüberliegenden Seite das Gegenteil geschieht. Diese koordinierte Reaktion wird durch Interneurone vermittelt, die die Aktivität verschiedener Muskelgruppen koordinieren.

Klinische Bedeutung von Reflexen

Die Überprüfung von Reflexen ist ein wichtiger Bestandteil der neurologischen Untersuchung. Veränderungen der Reflexantwort können auf verschiedene Erkrankungen des Nervensystems hinweisen:

• Areflexie: Das Fehlen eines Reflexes kann auf eine Schädigung der peripheren Nerven, der Muskeln oder des Rückenmarks hindeuten.
• Hyporeflexie: Eine verminderte Reflexantwort kann ebenfalls auf eine Schädigung der peripheren Nerven, der Muskeln oder des Rückenmarks hindeuten.
• Hyperreflexie: Eine übermäßige Reflexantwort kann auf eine Schädigung des zentralen Nervensystems (Gehirn oder Rückenmark) hindeuten.
• Pathologische Reflexe: Das Auftreten von Reflexen, die bei gesunden Erwachsenen nicht vorhanden sind (z.B. Babinski-Reflex), kann auf eine Schädigung des zentralen Nervensystems hindeuten.

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