Wenn zwei Nervenzellen miteinander kommunizieren wollen, können sie sich nicht einfach gegenseitig auf die Schulter klopfen. Diese Neuronen leiten Informationen von einem Ende ihres „Körpers“ zum anderen als winziges elektrisches Signal weiter. Aber eine Zelle berührt die andere nicht wirklich, und die Signale können nicht über die winzigen Zwischenräume springen. Um diese winzigen Lücken, Synapsen genannt, zu überwinden, sind sie auf chemische Botenstoffe angewiesen. Diese chemischen Stoffe werden als Neurotransmitter bezeichnet. Und ihre Rolle bei der Zellkommunikation wird als Neurotransmission bezeichnet.

Wenn ein elektrisches Signal das Ende eines Neurons erreicht, löst es die Freisetzung winziger Säckchen aus, die sich im Inneren der Zellen befanden. Diese Vesikel enthalten chemische Botenstoffe wie Dopamin (DOAP-uh-meen) oder Serotonin (Sair-uh-TOE-nin).

Auf dem Weg durch eine Nervenzelle stimuliert ein elektrisches Signal diese Säckchen. Dann bewegen sich die Bläschen zur äußeren Membran der Zelle und verschmelzen mit ihr. Von dort aus schütten sie ihre Chemikalien in die Synapse aus.

Diese freigesetzten Neurotransmitter schwimmen dann über den Spalt zu einer benachbarten Zelle. Diese neue Zelle hat Rezeptoren, die auf die Synapse gerichtet sind. Diese Rezeptoren enthalten Taschen, in die der Neurotransmitter passen muss.

Ein Neurotransmitter dockt an den richtigen Rezeptor an wie ein Schlüssel in ein Schloss. Und wenn ein Botenstoff eindringt, verändert sich die Form des Rezeptors. Diese Veränderung kann einen Kanal in der Zelle öffnen, durch den geladene Teilchen ein- oder austreten können. Die Formveränderung kann auch andere Aktionen innerhalb der Zelle auslösen.

Wenn der chemische Botenstoff an einen bestimmten Rezeptortyp bindet, fließen elektrische Signale die Länge der Zelle entlang. Dadurch wird das Signal entlang des Neurons weitergeleitet. Neurotransmitter können aber auch an Rezeptoren binden, die ein elektrisches Signal blockieren. Dadurch wird eine Nachricht gestoppt und zum Schweigen gebracht.

Die Geschichte wird unter dem Video fortgesetzt.

Dieses Video zeigt, wie Neuronen miteinander kommunizieren.
Neurowissenschaftlich herausgefordert

Signale für alle unsere Sinneseindrücke – einschließlich Berührung, Sehen und Hören – werden auf diese Weise weitergeleitet. Das Gleiche gilt für die Nervensignale, die Bewegungen, Gedanken und Gefühle steuern.

Jede Weiterleitung von Zelle zu Zelle im Gehirn dauert weniger als ein Millionstel einer Sekunde. Und diese Weiterleitung wird so lange wiederholt, wie eine Nachricht reisen muss. Aber nicht alle Zellen plaudern mit der gleichen Geschwindigkeit. Einige sind relativ langsame Gesprächspartner. Die langsamsten Nervenzellen (die Zellen im Herzen, die den Herzschlag regulieren) bewegen sich zum Beispiel mit einer Geschwindigkeit von etwa einem Meter pro Sekunde. Die schnellsten – Zellen, die die Position Ihrer Muskeln beim Gehen, Laufen, Tippen oder Rückwärtssaltos wahrnehmen – rasen mit etwa 100 Metern pro Sekunde! Geben Sie jemandem ein „High Five“, und das Gehirn – etwa einen Meter entfernt – erhält die Nachricht nur eine Hundertstelsekunde später.