Räumliche und zeitliche Summation - Erklärung

Die Summation in Nervenzellen

• Machen Sie sich mir dem komplexen Aufbau einer Nervenzelle vertraut. Sie besteht nicht nur aus dem eigentlichen Zellkörper, sondern zusätzlich über verschiedene Fortsätze. Diese Dendriten empfangen Impulse und leiten sie an den Zellkörper, auch Soma genannt, weiter. In der Zelle werden diese Impulse verarbeitet und über eine weitere Leitung, dem Axon, zu anderen Zellen weitergeleitet. Das Axon ist über den Axonhügel mit dem Soma verbunden.
• Impulse werden nur weitergeleitet, wenn sie eine bestimmte Stärke erreicht haben, den Schwellenwert. Dieser Schwellenwert ist in den verschiedenen Bereichen der Zelle unterschiedlich, am niedrigsten ist er im Axonhügel.
• Die Weiterleitung erfolgt nach dem Alles-oder-Nichts-Gesetz: Ist der Spannung des Impulses zu schwach, wird er nicht weitergeleitet, liegt sie über dem Schwellenwert erfolgt eine Weiterleitung.
• Die Weiterleitung erfolgt auch, wenn mehrere schwache Impulse nur zusammen ein Spannungspotenzial aufweisen, das über dem Schwellenwert liegt. Diese Aufsummierung der Impulse wird als Summation bezeichnet.

Räumliche und zeitliche Addition der Impulse

• Diese Impulse können über verschieden Synapsen in die Nervenzelle gelangen. Sie kommen also über verschiedene Dendriten in die Zelle. Da diese einen räumlichen Abstand voneinander haben, spricht man von räumlicher Summation. Mehrere gleichzeitige Impulse, die unter dem Schwellenwert liegen, werden aufaddiert, bis der Schwellenwert erreicht ist und eine Weiterleitung ausgelöst wird.
• Der Schwellenwert kann auch erreicht werden, wenn mehrere Impulse über eine Synapse ankommen, aber in kurzen Abständen. In dem Fall spricht man von zeitlicher Summation.

Kurz gesagt, die räumliche und zeitliche Summation bewirkt, dass auch schwache Impulse, wenn sie mit einer entsprechenden Häufung auftreten, das Aktionspotenzial auslösen und weitergeleitet werden. Mit diesem Kenntnisstand dürfte es Ihnen leicht fallen, auch den komplizierten wissenschaftlichen Ausführungen zu folgen.