4. Neurobiologie

4.3 Vorgänge an den Synapsen

a.) Bau und Funktionsweise von chemischen Synapsen

Hier siehst Du zunächst wesentliche Begriffe zum Bau einer Synapse:

Diese Animation stellt den Ablauf einer Signalübertragung an einer Synapse dar.

Als Hilfestellung findest Du darunter weitere Fachbegriffe:

Auftrag: Beschreibe den Ablauf der vier dargestellten Phasen.



b.) Räumliche und zeitliche Summation

Im Gehirn sind die Nervenzellen stark miteinander vernetzt. Die Endknöpfchen vieler vorgeschalteter Nervenzellen liegen an einer "verrechnenden" Nervenzelle an. Es hängt dabei von der Art der Synapse als auch von der räumlichen und zeitlichen Verteilung der ankommenden Aktionspotentiale ab, wie die Verrechnung abläuft. Signale können dadurch verstärkt oder abgeschwächt werden. Wähle den Link und probiere aus, wie erregende und hemmende Synapsen wirken:

Probiere die Animation aus, drücke die "+"Buttons und beobachte die Reaktion.

Erkläre mit Hilfe des Biologie-Buches:

  1. Wofür stehen EPSP und IPSP?
  2. Wie ändert sich das Membranpotenzial an den unterschiedlichen Stellen des Somas?
  3. Was bedeuten räumliche und zeitliche Summation? 


c.) Lernen findet an den Synapsen statt

  • Fasse die Aussagen des Films stichwortartig zusammen



Exkurs: Der Effekt der Langzeitpotenzierung bildet die biologische Grundlage hinter der Programmierung neuronaler Netze (Methode der Künstlichen Intelligenz bzw. Machine Learning)


d.) Gifte wirken oft an den Synapsen von Motoneuronen

Schau Dir die Animation zur Funktionsweise der chemischen Synapse ganz oben noch einmal an und stelle Vermutungen auf:

  • Wie könnten Synapsengifte wirken?

Informiere Dich zur Wirkunsgweise verschiedener Synapsengifte, betrachte anschließend die folgende Animation:

  • Begründe, um welche drei Synapsengifte es sich in der Animation handelt.


e.) Das Suchtmittel Nikotin beeinflusst ebenfalls Synapsen

Dieser Text fasst die physiologischen und psycholgischen Auswirkungen des Suchtmittels Nikotin anschaulich zusammen.


  • Fertige ein Flussdiagramm an, das diese Auswirkungen zusammenfassend darstellt