Name: Leonie Zippel, 2023-01

Räumliche und zeitliche Summation

Eine einzige Nervenzelle ist mit tausenden Synapsen verknüpft. Die durch die Endknöpfchen der Synapsen ankommenden Aktionspotenziale beeinflussen die EPSPs der Dendriten und des Somas sowie das Membranpotenzial am Axonhügel der Nervenzelle. Ein einzelnes Aktionspotenzial kann keine überschwellige Depolarisation und daraus folgende Aktionspotenziale am Axonhügel erzeugen.
Deshalb kommt es zur Summation der Aktionspotenziale, welche an den Dendriten der Nervenzelle ankommen. Summation entspricht hier der Verrechnung der postsynaptischen Potentiale. Hier muss zwischen hemmenden und erregenden Impulsen differenziert werden. Es existieren zwei Arten der Summation: die zeitliche und die räumliche Summation.

Räumliche Summation 

Die räumliche Summation beschreibt die Addition von gleichzeitig entstehenden EPSPs und IPSPs an unterschiedlichen Dendriten. Sind die addierten EPSPs stark genug und werden sie nicht durch IPSPs gehemmt, dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass am Axonhügel ein Aktionspotenzial entsteht, hoch.

Beispiel: Es werden drei Dendriten betrachtet:

• Zum Zeitpunkt a wird nur an Dendrit 1 ein EPSP ausgelöst, welches jedoch zu schwach ist, um eine überschwellige Depolarisation am Axonhügel auszulösen.
• Zum Zeitpunkt b werden an D1 und D2 jeweils ein EPSP ausgelöst. Durch die räumliche Summation kann ein Aktionspotenzial am Axonhügel ausgelöst werden.
• Zum Zeitpunkt c werden an D1 und D2  jeweils ein EPSP ausgelöst, an D3 ein IPSP. Durch das hemmende IPSP kann kein Aktionspotenzial am Axonhügel ausgelöst werden.

Synapse: Räumliche Summation

Zeitliche Summation

Die zeitliche Summation entsteht, wenn an einem einzigen Dendriten in kurzen Abständen EPSPs ausgelöst werden. Diese aufeinander folgenden EPSPs werden addiert und sind somit stark genug, um ein Aktionspotenzial am Axonhügel auszulösen.

Beispiel: Es wird ein Dendrit betrachtet:

• In der Zeitspanne a wird nur ein EPSP am Dendriten ausgelöst, welches zu schwach ist, um bis zum Axonhügel zu gelangen und dort ein Aktionspotenzial auszulösen.
• In der Zeitspanne b (genauso lang wie a) werden mehrere EPSPs am Dendriten ausgelöst. Diese EPSPs werden summiert und sie können somit ein Aktionspotenzial am Axonhügel auslösen.

Synapse: Zeitliche Summation