Spalt zwischen Gehirnhälften: Definition und Funktion

Einführung

Das Gehirn, die zentrale Steuereinheit des menschlichen Körpers, ist ein komplexes Organ, das in verschiedene Bereiche unterteilt ist, die jeweils spezialisierte Aufgaben erfüllen. Zu diesen Bereichen gehören die Gehirnhälften, die durch tiefe Spalten voneinander getrennt sind. Eine dieser markanten Spalten ist die sylvische Fissur, auch bekannt als Sulcus lateralis. Dieser Artikel befasst sich mit der Definition, der anatomischen Bedeutung und der Funktion des Spalts zwischen den Gehirnhälften, insbesondere der sylvischen Fissur, und beleuchtet seine Rolle bei verschiedenen neurologischen Prozessen und Erkrankungen.

Das Nervensystem: Die Grundlage der Kommunikation

Um die Bedeutung des Spalts zwischen den Gehirnhälften zu verstehen, ist es wichtig, das Nervensystem als Ganzes zu betrachten. Das Nervensystem ermöglicht es dem Menschen, mit seiner Umwelt in Kontakt zu treten. Sinnesorgane wie Augen, Ohren, Nase, Zunge und Hautsensoren nehmen Reize aus der Umwelt wahr und leiten sie an das Zentralnervensystem weiter. Auch Informationen über den Zustand des eigenen Organismus, wie Körperhaltung oder Hunger und Durst, werden registriert. Dieser Teil des Nervensystems wird als sensorisches Nervensystem bezeichnet.

Demgegenüber steht das motorische Nervensystem, das es dem Organismus ermöglicht, auf Signale aus der Umgebung oder vom Körper selbst zu reagieren. Es steuert die Muskulatur und ermöglicht uns so, Handlungen auszuführen und uns in der Umwelt zu bewegen. Beispielsweise wird ein Hindernis, auf das wir uns zubewegen, vom Auge wahrgenommen. Das sensorische Nervensystem gibt diese Information an das Gehirn weiter, wo sie verarbeitet und die Entscheidung getroffen wird, dem Hindernis auszuweichen.

Ein großer Teil der Leistungen unseres Nervensystems geschieht bewusst. Wir entscheiden, ob wir zusehen oder wegschauen, fortgehen oder stehenbleiben, sprechen oder zuhören. Der daran beteiligte Teil unseres Nervensystems unterliegt unserer willkürlichen Kontrolle. Daneben hat das Nervensystem aber auch Aufgaben, die wir nicht bewusst kontrollieren können. In Stresssituationen oder beim Sport erhöht sich automatisch der Herzschlag, die Atmung wird schneller und man beginnt zu schwitzen. Verantwortlich dafür ist das vegetative Nervensystem, das auch als autonomes oder unwillkürliches Nervensystem bezeichnet wird, weil es nicht unserem Willen unterworfen ist. Es kontrolliert die Muskulatur aller Organe und regelt lebenswichtige Körperfunktionen wie Herztätigkeit, Atmung, Kreislauf, Stoffwechsel, Verdauung, Ausscheidung, Schweißbildung, Körpertemperatur und Fortpflanzung. Außerhalb von Gehirn und Rückenmark besteht es aus dem Sympathikus und seinem Gegenspieler, dem Parasympathikus. Der Sympathikus sorgt für eine Erhöhung des Herzschlages und der Atemtätigkeit, verbessert die Durchblutung in der Muskulatur und fördert das Schwitzen. Durch den Parasympathikus hingegen schlägt das Herz langsamer, die Atmung wird ruhiger und die Verdauung wird gefördert.

Das Gehirn: Die Informationszentrale

Das Gehirn ist die Informationszentrale unseres Körpers. Hier werden Informationen aus der Umwelt und über den Zustand des Organismus zusammengetragen und zu Reaktionen weiterverarbeitet. Der am höchsten entwickelte Abschnitt des Gehirns ist das Großhirn mit der Großhirnrinde. Hier liegen die Verarbeitungszentren für Signale, die von den Augen (Sehrinde), den Ohren (Hörzentrum) und anderen Sinnesorganen kommen. Durch die Sehrinde beispielsweise erkennen wir einen Gegenstand als Auto, d.h. erst durch sie erhält das Gesehene eine Bedeutung. Auch Informationen von der Körperoberfläche werden in der Großhirnrinde verarbeitet. Dabei ist der Bereich der Großhirnrinde, der für eine bestimmte Region der Körperoberfläche zuständig ist, umso grösser, je wichtiger er für die Wahrnehmung der Umwelt ist. So ist das „Wahrnehmungsfeld“ für Informationen, die von den Händen kommen, deutlich grösser als das für die Füsse. Auch das Wiedererkennen von Orten und Personen erfolgt in der Großhirnrinde. Andere Bereiche der Großhirnrinde sind für Sprache, Rechnen und Empfindungen zuständig. Der motorische Bereich der Großhirnrinde steuert und koordiniert Muskelbewegungen.

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Die weiteren Abschnitte des Gehirns sind Zwischenhirn, Mittelhirn, Kleinhirn und Nachhirn. Im Zwischenhirn werden beispielsweise vegetative Funktionen wie Körpertemperatur, das Hunger- und Durstgefühl sowie das Sexualverhalten gesteuert. Hier befindet sich auch die Hypophyse. Diese wichtige Hormondrüse, die auch als Hirnanhangsdrüse bezeichnet wird, produziert Wirkstoffe (Hormone), die in die Blutbahn abgegeben werden und dann über den Blutkreislauf zu ihren Wirkorten gelangen. Die Hormone der Hypophyse steuern beispielsweise das Längenwachstum vor der Pubertät, fördern das Wachstum der inneren Organe und haben Einfluss auf den Stoffwechsel. Zudem fördern sie die Reifung der Eizellen in den Eierstöcken der Frau und die Entwicklung der Spermien beim Mann.

Das Mittelhirn ist der kleinste Abschnitt des Gehirns. Es steuert u.a. den Wach-Schlaf-Rhythmus und kann die Aufmerksamkeit auf bestimmte Sinneseindrücke lenken. Verantwortlich für den richtigen Ablauf aller Körperbewegungen ist das Kleinhirn. Zudem ist es massgeblich an der Aufrechterhaltung des Gleichgewichtes beteiligt. Bei einem Ausfall des Kleinhirns kommt es deshalb zu taumelnden, zielunsicheren oder zittrigen Bewegungen, wie sie bei Betrunkenheit auftreten. Auch schnell aufeinander folgende Bewegungen können nicht mehr ausgeführt werden.

Mit dem Nachhirn grenzt das Gehirn an das Rückenmark. Hier werden die Atmung, der Kreislauf und viele Abläufe in den Organen gesteuert. Das Nachhirn ist auch für den Lidschlussreflex, den Tränenfluss, den Schluckreflex, die Speichelproduktion sowie für Niesen, Husten und Erbrechen zuständig. Zudem gibt es Reflexe, an denen nur das Rückenmark beteiligt ist.

Die sylvische Fissur: Eine anatomische Grenze

Die sylvische Fissur (Sulcus lateralis) ist eine markante Furche im Großhirn, die den Temporallappen von den darüberliegenden Frontal- und Parietallappen trennt. Sie dient als wichtige anatomische Grenze und spielt eine zentrale Rolle in der Gliederung der Hirnoberfläche.

Erstbeschreibung und Namensgebung

Die Erstbeschreibung der sylvischen Fissur erfolgte bereits im Jahr 1641 durch den niederländischen Arzt und Anatom Franciscus de la Boe Sylvius.

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Anatomische Struktur

Die sylvische Fissur ist nicht nur eine markante äußere Furche, sondern auch ein komplexer anatomischer Spaltraum mit spezifischen funktionellen und strukturellen Eigenschaften. Sie trennt die Gyri temporales transversi (Bestandteil des auditiven Cortex) von den darüberliegenden Frontal- und Parietallappen.

Der oberflächliche Anteil der sylvischen Fissur beginnt zunächst am Processus clinoideus anterior und verläuft anschließend entlang des Keilbeinkamms. Das vordere sphenoidale Kompartiment bildet einen schmalen Raum zwischen dem Frontal- und dem Temporallappen. Es schließt sich an die Cisterna carotica an, die eine wichtige Passage für die Arteria carotis interna darstellt.

Die insuläre Spalte

Diese Spalte befindet sich auf der lateralen Oberfläche der Insula und enthält das M2-Segment der Arteria cerebri media sowie die Inselvenen. Der obere Schenkel dieser Spalte trennt die Insula von der medialen Oberfläche des Operculum frontoparietale. Der untere Schenkel trennt die Insula hingegen von der medialen Fläche des Operculum temporale.

Die operculäre Spalte

Diese Spalte liegt seitlich zwischen den Opercula, den überlappenden Bereichen des Frontal-, Parietal- und Temporallappens.

Entwicklung

Die sylvische Fissur beginnt sich in der 14. Schwangerschaftswoche zu entwickeln.

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Lokalisation im Gehirn

Die sylvische Fissur liegt seitlich auf der Oberfläche des Großhirns. Sie verläuft zwischen dem Temporallappen auf der Unterseite und den darüberliegenden Frontal- und Parietallappen. Ihr vorderer Anteil beginnt am Processus clinoideus anterior, während ihr hinterer Teil auf Höhe des Pterions endet.

Arterie in der sylvischen Fissur

In der sylvischen Fissur verläuft die Arteria cerebri media, die aus der Arteria carotis interna entspringt. Sie gliedert sich in verschiedene Segmente, darunter das M1-Segment im vorderen sphenoidalen Kompartiment und das M2-Segment in der insulären Spalte. Diese Arterie spielt eine wichtige Rolle in der Versorgung des Gehirns.

Hydrozephalus: Eine Erkrankung des Hirnwassers

Ein Hydrozephalus ist eine Erkrankung, bei der sich zu viel Hirnwasser (Liquor cerebrospinalis) im Schädel befindet. Zu den Ursachen zählen verengte Liquorräume und ein gestörter Abfluss. Da das Hirngewebe sehr empfindlich ist, kann die Erkrankung schwere neurologische Symptome auslösen.

Definition

Das Hirnwasser (Liquor cerebrospinalis) umspült das Hirn und das Rückenmark. Wenn die Liquorräume (Ventrikel), in denen es fließt, erweitert sind und zuviel Liquor vorhanden ist, spricht man von einem Hydrozephalus. Es gibt angeborene Formen (kongenitaler Hydrozephalus) und erworbene Varianten (extrinsischer Hydrozephalus).

Symptome

Bei Säuglingen und Kindern unter 2 Jahren wächst der Kopf häufig übermäßig schnell (Makrozephalie). Dies fällt meist schon bei der Geburt auf. Die Fontanelle, die bindegewebige Lücke zwischen den Schädelknochen, wölbt sich vor, und die Venen an der Stirn und den Schläfen zeichnen sich deutlich ab. Das Kind kann unruhig, appetitlos und leicht reizbar sein. Es wird geräuschempfindlich und erbricht immer wieder. Einige Kinder leiden unter epileptischen Anfällen. Häufig kommt es auch zu Entwicklungsverzögerungen. In manchen Fällen sind Iris und Pupille teilweise durch das Unterlid verdeckt (Sonnenuntergangsphänomen). Die Symptome bei Kindern unter 2 Jahren können leicht oder schwer sein.

Ältere Kinder und Erwachsene erkranken an Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen, Sehstörungen und einem beeinträchtigten Bewusstsein. Die Denkleistung sinkt, beispielsweise kann sich das Gedächtnis verschlechtern. Morgendliche Übelkeit und schwallartiges Erbrechen trotz Nüchternheit sind möglich. Zusätzlich kann sich eine Epilepsie entwickeln. Manche Betroffenen können die Augen nicht mehr zu Seite bewegen (Abduzensparese). Die Beschwerden nehmen immer weiter zu. Besonders Erwachsene erleiden bei akutem Hydrozephalus schnell neurologische Folgeschäden.

In einigen Fällen - besonders im höheren Alter - geht der Hydrozephalus nicht mit einer Druckerhöhung einher (Normaldruckhydrozephalus). Die Betroffenen leiden unter deutlich anderen Symptomen. Es kommt zu Beschwerden beim Wasserlassen und Gangstörungen, zusätzlich entwickelt sich eine Demenz.

Ursachen

Gehirn und Rückenmark schwimmen in Hirnwasser. Das Hirnwasser wird auch Liquor cerebrospinalis oder Zerebrospinalflüssigkeit genannt. Es ernährt das Gehirn und schützt es vor Verletzungen. Gebildet wird das Hirnwasser von spezialisierten Zellen an der Wand von natürlichen Hohlräumen des Gehirns. Diese Hohlräume heißen Ventrikel. Das Hirnwasser strömt von den Ventrikeln in den den Spalt zwischen Hirn und Schädelknochen und in den Rückenmarkskanal. Je mehr produziert wird, umso mehr nimmt der Körper normalerweise auch wieder über die Hirnvenen auf.

Mehr Hirnwasser bedeutet mehr Druck im Schädelinneren. Bei Säuglingen sind die Schädelknochen noch nicht zusammengewachsen (die Lücken heißen Fontanellen). Daher drückt das Hirnwasser die Schädelplatten auseinander. Mit etwa 2 Jahren sind die Platten zusammengewachsen. Deswegen wirkt sich eine Druckerhöhung ab diesem Alter sofort auf das Hirngewebe aus. Nervenzellen reagieren sehr empfindlich auf Druck und können nach längerer Zeit sogar absterben. Wenn der Hirndruck die Hirnnerven beeinträchtigt, die die Augenmuskeln steuern, lassen sich die Augen nicht mehr normal bewegen.

Angeborener Hydrozephalus

Der angeborene (kongenitale) Hydrozephalus entsteht bei Fehlbildungen (Malformationen) des Hirns, Rückenmarks oder des Übergangs dazwischen. Der Grund ist, dass die Fehlbildung den Fluss des Hirnwassers behindert oder die Aufnahme des Liquors stört.

Angeborene Erkrankungen mit einem Hydrozephalus sind:

• Neuralrohrdefekte, z. B. Spina bifida
• Arnold-Chiari-Malformation
• Dandy-Walker-Malformation
• Verschluss (Atresie) zwischen den Liquorräumen
• mangelhafte Ausbildung der Hirnwindungen (Lissenzephalie)
• mit Flüssigkeit gefüllte Zyste (Arachnoidalzyste)
• mangelhafte Ausbildung der Arachnoidalzotten
• genetische Veränderungen (z. B. mit der Produktion des Eiweißmoleküls L1CAM)
• Knochenfehlbildungen

Bei der Einnahme von bestimmten Medikamenten in der Schwangerschaft kann das Kind ebenfalls einen Hydrozephalus entwickeln: Isotretinoin (Medikament gegen Akne, Abkömmling von Vitamin A).

Erworbener Hydrozephalus

Ursachen für einen erworbenen (extrinsischen) Hydrozephalus sind Hindernisse, die den Fluss oder die Aufnahme des Hirnwassers stören, aber noch nicht bei der Geburt vorliegen. Nur selten ist die Ursache eine erhöhte Liquorproduktion (Hydrocephalus hypersecretorius). Mögliche Auslöser sind:

• Blutungen
  • Blutung zwischen Hirnhäuten und Gehirn (Subarachnoidalblutung, SAB)
  • Blutung im Gehirn oder den Ventrikeln (intrazerebrale Blutung, intraventrikuläre Blutung)
  • Blutung nach Schädelverletzung mit Hirnbeteiligung (Kontusionsblutung nach Schädel-Hirn-Trauma)
  • Riss eines fehlgebildeten Blutgefäßes
• Gewebewachstum
  • Hirntumoren bei Erwachsenen
  • Hirntumoren bei Kindern (z.B. Medulloblastom, Kraniopharyngeom)
  • krankhafte mit Flüssigkeit gefüllte Zysten (z.B. Arachnoidalzyste, Kolloidzyste)
  • erhöhter Eiweißgehalt im Liquor (z. B. durch Tumoren im Rückenmark)
• Infektionen
  • Eiteransammlung im Gehirn durch Bakterien (Hirnabszess)
  • Hirnhautentzündung durch Bakterien oder Viren (infektiöse Meningitis)
  • Komplikation einer Infektion im Mutterleib (z. B. Toxoplasmose)

Risikofaktoren

• Nachweis des Eiweißmoleküls L1CAM (häufigste Ursache für angeborenen Hydrozephalus)
• Mehrere bekannte Genmutationen erhöhten das Risiko für einen angeborenen Hydrozephalus.
• Immunschwäche
• Herz-Kreislauf-Erkrankungen (z. B. Schlaganfall)

Häufigkeit

Etwa 1 von 1.000 Neugeborenen kommt mit einem Hydrozephalus auf die Welt. Die Häufigkeit des erworbenen Hydrozephalus hängt von der Ursache ab.

Diagnose

• Krankengeschichte:
  • Bei Kindern unter 2 Jahren: Untersuchung des Kopfes, Messung des Kopfumfangs, Untersuchung der Fontanelle, Untersuchung der Augen
  • Bei Kindern ab 2 Jahren und Erwachsenen: Feststellung von Hirndruckzeichen (Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen, Bewusstseinsstörung), Feststellung von Sehstörungen, ggf. Überprüfung der Hirnleistung und der altersgemäßen Entwicklung mit neuropsychologischen Tests
• In der Praxis für Radiologie:
  • Ultraschalluntersuchungen sind während der Schwangerschaft möglich, aber auch nach der Geburt sinnvoll (dies ist wegen der offenen Fontanellen noch möglich).
  • Am wichtigsten ist ein Bild des Gehirns mit Magnetresonanztomografie (MRT) oder Computertomografie (CT).
  • Bei einem akuten Hydrozephalus wird eine CT gemacht.
• Schwangerschaftsvorsorge:
  • Ultraschall (Sonografie)
  • Ab der 20. Schwangerschaftswoche kann eine MRT-Untersuchung (Kernspin) gemacht werden.
  • Untersuchung auf ansteckende Krankheiten mit dem TORCH-Screening (Toxoplasmose, Röteln, Zytomegalie, Herpes simplex)
  • Es gibt die Möglichkeit, etwas Fruchtwasser zu entnehmen (Amniozentese).
• Weitere Untersuchungen:
  • Bei Bedarf können die Augen untersucht werden. Auch eine Messung des Hirndrucks ist möglich. Außerdem kann man bei der Untersuchung auf Normaldruckhydrozephalus mit einer Lumbalpunktion im Bereich der unteren Wirbelsäule etwas Liquor ablassen.

Behandlung

• Konservative Behandlung: Selten kann man auf eine Operation verzichten. Dies ist nur der Fall bei speziellen Tumoren oder einigen milden Krankheitsverläufen. Beispielsweise kann das Medikament Acetazolamid verwendet werden. Es senkt die Liquorproduktion um bis zu 50 %. Bei bestimmen Tumoren kann man Wirkstoffe einsetzen, die den Dopamin-2-Rezeptor anregen (z. B. Cabergolin). In einigen Fällen wird eine Strahlentherapie gemacht.
• Operative Behandlung:
  • Liquorshunt: Dies ist das übliche Verfahren. Dabei schafft der Arzt oder die Ärztin einen Abfluss innerhalb des Körpers. Der Shunt ist ein Schlauch, der unter der Haut verläuft und meistens in den Bauchraum führt (Ventrikuloperitonealer Shunt). Seltener endet er in anderen Regionen, wie im rechten Vorhof des Herzens (Ventrikuloatrialer Shunt) oder im Brustkorb. Er bleibt langfristig im Körper.
  • Externe Ventrikeldrainage (EVD): Im Akutfall lässt man Hirnwasser ab. Anschließend wird ein Schlauch (Katheter) eingelegt, durch den weiterhin Liquor abfließen kann. Der Katheter wird spätestens nach etwa 3 Wochen wieder entfernt. Diese Methode ist wichtig bei Hirninfarkten und Blutungen.
  • Serielle Liquorpunktion: Es wird wiederholt eine geringe Menge Liquor abgelassen. Dies wird etwa beim Normaldruckhydrozephalus gemacht.
  • Operative Behandlung der Grunderkrankung: Je nach Ursache kann z. B. ein Hirntumor entfernt werden. Besonders bei sehr jungen Kindern erzielt auch das Veröden der liquorproduzierenden Zellen gute Ergebnisse (Choroid Plexus Cauterisation, CPC).

Komplikationen der Behandlung

Die Überlebensrate bei der Shuntoperation beträgt 99,5 %. Bei Shuntoperationen kommt es manchmal zu Komplikationen. In 90 % der Fälle kann der Shunt korrekt positioniert werden. Falls dies nicht gelingt, kommt es zu Blutungen, Infektionen und Bauchverletzungen bzw. Herzrhythmusstörungen (je nach Shunt). In etwa 40 % verstopft der Shunt innerhalb von 2 Jahren, was eine erneute Operation nötig macht. In mindestens 5 % kommt es zu Shunt-Infektionen, die meistens innerhalb weniger Monate auftreten.

Spätfolgen

2 von 3 Säuglingen und Kleinkindern mit Hydrozephalus entwickeln sich nach einer frühzeitigen Behandlung altersgerecht. Bei begleitenden Fehlbildungen ist die Prognose schlechter. Akute Blutungen und Hirntumoren wirken sich ebenfalls ungünstig aus. Mögliche Folgen sind Einschränkungen von Intelligenz, Sprachfähigkeit und Gedächtnis. Auch körperliche Entwicklungsverzögerungen sind möglich.

Fast die Hälfte der Erwachsenen mit Hydrozephalus erleidet nach der Shuntoperation eine Depression. Auch die Wahrscheinlichkeit für eine Arbeitslosigkeit und Pflegebedürftigkeit liegt bei mehr als 40 %.

Die Synapse: Kommunikationszentrum zwischen Nervenzellen

Die Aufgabe der Nervenzellen besteht darin, Signale aufzunehmen und an andere Nervenzellen oder Muskel- und Drüsenzellen weiterzuleiten. Entlang einer Nervenzelle werden die Signale elektrisch fortgeleitet. Die Geschwindigkeit solcher Signale kann bis zu 360 km pro Stunde erreichen. Solche hohen Geschwindigkeiten sind notwendig, wenn man bedenkt, dass beispielsweise die Signale vom Gehirn bis zu der Muskulatur der Beine eine relativ große Strecke zurücklegen müssen.

Die Kontaktstelle zwischen 2 Nervenzellen ist die Synapse. Hier erfolgt die Übertragung des elektrischen Signals von einer Nervenzelle zur nächsten mit Hilfe von Botenstoffen, die auch als Transmitter bezeichnet werden. Gelangt das elektrische Signal zum Axonende einer Nervenzelle, wird dort der jeweilige Botenstoff in den winzigen Spalt zwischen den beiden Zellen ausgeschüttet. Die Funktion von Gehirn und Nervensystem basiert somit nicht nur auf einer Weiterleitung von elektrischen Signale sondern auch biochemischen Prozessen, welche die Signalübertragung zwischen den Nervenzellen erst ermöglicht.

Synaptischer Spalt: Aufbau und Funktion

Der synaptische Spalt ist der Abschnitt zwischen der präsynaptischen und der postsynaptischen Membran zweier Zellen. Er befindet sich also zwischen zwei Nervenzellen oder einer Nervenzelle und einer Muskelzelle. Er ist etwa 10-50 nm breit und ermöglicht die Übertragung eines Aktionspotentials zwischen zwei Zellen mit Hilfe von Neurotransmittern. Außerdem befinden sich in ihm Enzyme, die benutzte Neurotransmitter wieder abbauen.

Dabei kommt es zu folgendem Ablauf:

1. Die synaptischen Vesikel, in denen sich die Neurotransmitter befinden, verschmelzen mit der präsynaptischen Membran. Die Botenstoffe werden in den synaptischen Spalt entlassen.
2. Durch den geringen Abstand können die Botenstoffe über den synaptischen Spalt zur postsynaptischen Membran diffundieren.
3. Die Transmitter binden an spezifischen Rezeptormolekülen, die durch die Bindung ihre räumliche Struktur verändern (Konformationsänderung) und Ionenkanäle öffnen.
4. Durch die Ionenkanäle können Natrium-Ionen einströmen und die postsynaptische Membran depolarisieren. Die postsynaptische Zelle wird durch das Signal erregt und leitet dies weiter.
5. Ist das Signal weitergeleitet, werden die Botenstoffe an den Rezeptoren durch Enzyme aufgespalten und zurück in die präsynaptische Zelle transportiert. Ionenpumpen sorgen dafür, dass das Potential in beiden Zellen wieder auf den Ausgangszustand zurückgesetzt wird.

Bedeutung der Enzyme im synaptischen Spalt

Die Enzyme spalten einige Neurotransmitter, welche die Rezeptoren aktivieren, wieder in ihre Einzelteile auf. Würden sie das nicht tun, so würden die Ionenkanäle geöffnet bleiben und dadurch die postsynaptische Zelle dauerhaft erregen. Zum Beispiel wäre so ein Muskel dauerhaft angespannt. Damit das nicht geschieht, werden die Transmitter durch die Enzyme entfernt, aus dem synaptischen Spalt transportiert und in der präsynaptischen Zelle wieder in Vesikel verpackt.

Auswirkungen verschiedener Stoffe auf den synaptischen Spalt

Viele verschiedene Stoffe, die Auswirkungen auf das Nervensystem haben, entfalten diese am synaptischen Spalt. Das können Drogen, Gifte oder auch Medikamente sein.

• Wirkung von Medikamenten: Bestimmte Arten von Antidepressiva wirken in dem sie die Wiederaufnahme von Neurotransmittern behindern. Dazu zählen die selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (engl. selective serotonin reuptake inhibitors, kurz SSRIs). Diese Wirkstoffe sorgen dafür, dass die Wiederaufnahme von Serotonin gehemmt wird, indem sie den Transport des Transmitters zurück in die präsynaptische Zelle blockieren. Dadurch bleibt der Transmitter Serotonin länger im synaptischen Spalt und kann die Postsynapse auch mehrfach anregen.
• Wirkung von Drogen: Drogen wie Nikotin oder Kokain stimulieren eine vermehrte Ausschüttung von Dopamin und sorgen so für ein gewisses Glücksgefühl. Lässt die Wirkung der Droge nach sinkt auch der Dopaminspiegel und das Glücksgefühl verschwindet. Was bleibt, ist das Verlangen, diesen "Kick" zu wiederholen.
• Wirkung von Alkohol: Wird Alkohol konsumiert, wird die Bildung von Gamma-Aminobuttersäure, geläufig als GABA abgekürzt, angeregt. Dabei handelt es sich um einen inhibitorischen Neurotransmitter, welcher die Erregbarkeit von Nervenzellen verringert. Dadurch werden Informationsströme gehemmt und der Alkohol entfaltet seine beruhigende Wirkung.

Synaptischer Spalt im Vergleich zu Gap Junctions

Ein synaptischer Spalt ist nur bei einer chemischen Synapse zu finden. Bei elektrischen Synapsen wird die Verbindung zwischen zwei Zellen stattdessen als Gap Junctions oder Nexus bezeichnet. Im Gegensatz zu dem synaptischen Spalt ist eine Gap Junction nur etwa 2-3,5 nm breit. Sie leitet elektrische Signale in Form von Ionenströmen weiter, braucht aber anders als die chemische Synapse keine Transmitter, die Ionenkanäle öffnen. Während bei chemischen Zellen durch den synaptischen Spalt eine Verzögerung von etwa 0,5 Millisekunden bei der Informationsweiterleitung auftritt, ist die Weiterleitung bei einer Gap Junction verzögerungsfrei.

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