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Neurotransmission nachgewiesen

Neurotransmission at the synapse

Das Nervensystem ermöglicht die Kommunikation zwischen den Körperorganen, so dass jeder einzelne Teil mit den anderen innerhalb des gesamten Systems zusammenarbeiten kann. Es ermöglicht dem Körper, Informationen über seine Umgebung zu erhalten und ist unerlässlich zum Überleben, da es diese Informationen verarbeitet und zwischen den verschiedenen Körperteilen befördert

Theorie der Neurotransmission
Loewis Experimente
Neurotransmitterchemikalien
Referenzen

Theorie der Neurotransmission

Die frühen Physiologen glaubten, dass Nerven direkten Einfluss auf Muskel- oder Drüsenaktivitäten hatten, jedoch bemerkte Elliott 1904, dass durch Blut übertragene Chemikalien - Hormone - Einfluss auf Gewebe ausübten, was der Stimulation bestimmter Nerven sehr nahe kam.ANCHOR Er stellte fest, dass die Effekte des Hormons Adrenalin vergleichbar waren mit denen der Stimulation des sympathischen Nervensystems. Er stellte sich vor, dass von den Nervenenden sympathischer Nerven ein Neurotransmitter - Adrenalin - abgefeuert wird und dass dieses Adrenalin die Körperorgane beeinflusste.

Als Henry Dale zehn Jahre später Acetylcholin entdeckteANCHOR, erkannte er, dass dessen Wirkung auf die Organe der Stimulation des parasympathischen Nervensystems ähnlich war. In seiner Abhandlung aus 1914 spekulierte er, dass Acetylcholin im Körper vorkommen könnte und was es bedeuten würde, wenn man es dort finden würde.ANCHOR

Neurotransmission war zwar eine interessante Idee, jedoch gab es keine Beweise dafür, dass Nerven auf diese Art funktionierten, bis Otto Loewi 1921 die erste Reihe seiner Arbeiten veröffentlichte, in denen seine Experimente an Fröschen beschrieben wurden.ANCHOR Hierin wurde unumstößlich dargestellt, dass Nervenimpulse das Herz durch chemische Übertragungen beeinflussten.

Loewis Experimente

Loewi befestigte das Herz eines Frosches - der an den Enden noch damit verbunden war - an einem kleinen gläsernen Behälter, der mit Ringerlösung gefüllt war, welche die Herzkammern füllte, wenn das Herz schlug. Während er die Nervenfasern elektrisch stimulierte, notierte er, wie die Stimulation der individuellen sympathischen und parasympathischen Nervenfasern die Anzahl und die Stärke der Herzschläge beeinflusste.


Er übertrug dann die Flüssigkeit, die aus dem Herz heraus gepumpt worden war in ein anderes Herz, dass er auf die gleiche Weise präpariert hatte. Die Flüssigkeit selbst war in der Lage, die Herzaktivität zu beeinflussen, als ob sie die Eigenschaften der Stimulation der Nervenfasern angenommen hätte. Dieses einfache Experiment zeigte, dass die Nervenfasern Substanzen in die Flüssigkeit freigegeben hatten, die einen Effekt auf das Organ hatten.

Neurotransmitterchemikalien

Loewi hatte gezeigt, dass Neurotransmission im autonomen Nervensystem stattfand, der Neurotransmitter war jedoch unbekannt. Als Dale seine Arbeiten las, hoffte er, dass es sich bei dem Neurotransmitter um Acetylcholin handelte, wegen der geringen Menge des freigegebenen Transmitters war es jedoch sehr schwierig, diesen zu ermitteln und zu analysieren.

Die sympathischen und parasympathischen Nerven schienen zwei unterschiedliche Substanzen freizugeben. Anhand von Modellanalysen fand Loewi heraus, dass die sympathischen Substanzen chemische Eigenschaften besaßen, die denen des Adrenalins ähnelten. Die parasympathische Substanz wurde im Blut auf leichte Weise abgebaut und war schwierig zu charakterisieren. Er entdeckte, dass dieser Abbau durch die Zugabe von Physostigmin - einem Extrakt der Kalabarbohne - zum Blut verhindert werden könnte. Diese Substanz ist heutzutage als Cholinesterasehemmer bekannt (ein Arzneimittel, das Enzyme daran hindert, Acetylcholin abzubauen). Dale gewann 1929 Acetylcholin aus Säugetiergewebe4 und kam nach jahrelanger Arbeit zu dem Schluss, dass es sich bei der parasympathischen Substanz um Acetylcholin handelte.

Im Laufe der 1930er Jahre bewiesen Dale und seine Kollegen, dass Neurotransmission im gesamten Nervensystem stattfand. Viele dieser Studien wurden an Katzen durchgeführt. Er entwickelte eine neue Einstufungsweise für Nervenfasern und definierte das Verständnis darüber, wie Nerven den Körper beeinflussen, neu. Dale und Loewi wurde der Nobelpreis 1936 zugesprochen.


Quellen

  1. Elliott, T.R. (1904) J Physiol. 31:20
  2. Dale, H.H. (1914) J. Pharmacol., 6 147
  3. Dale, H.H. (1914) J. Pharmacol., 6 147
  4. Loewi, O (1921) Pflügers Arch. Ges. Physiol., 189 239
  5. Dale H.H. and Dudley, H.W. (1929) J. Physiol., 68 97

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