Die Neuronendoktrin 1891 – Das Signalnetz unseres Körpers

Dem Neurobiologen Gordon Shepherd zufolge ist die Neuronendoktrin eine der großen Ideen des modernen Denkens. Ihre Bedeutung entspreche der Quantentheorie und der Relativitätstheorie in der Physik oder dem Periodensystem und dem Konzept der chemischen Bindung in der Chemie.

Die Ende der 1800er-Jahre aus mikroskopischen Untersuchungen entstandene Neuronendoktrin besagt, dass die als Neuronen bezeichneten Zellen die funktionellen Signaleinheiten des Nervensystems sind und auf mehrere fein abgestimmte Arten miteinander verbunden sind. 

Die Doktrin wurde 1891 vom deutschen Anatomen Wilhelm von Waldeyer-Hartz auf Grundlage der Beobachtungen des spanischen Neurologen Santiago Cajal, des italienischen Pathologen Camillo Golgi und weiterer Wissenschaftler offiziell formuliert. Cajal entwickelte Golgis spezielle Silberfärbungen weiter und half so dabei, die Details der Zellverzweigungen unter dem Mikroskop besser sichtbar zu machen.

Obwohl die moderne Wissenschaft die ursprüngliche Fassung der Neuronendoktrin in einigen Punkten verändert hat, besteht Einigkeit darüber, dass die meisten Neuronen folgende Bestandteile aufweisen:

• Dendriten: Das sind verzweigte Strukturen, die elektrochemische Reize anderer Neuronen zum Zellkörper, dem Soma, leiten.
• Soma: Damit ist der Zellkörper gemeint.
• Axon: Diese Struktur leitet Reize von der Zelle weg und kann bis zu 1 Meter lang werden.

In vielen Fällen können Signale von einem Neuron zum anderen durch aus dem Axon eines Neurons freigesetzte Neurotransmitter als chemische Botenstoffe übertragen werden. Diese wandern durch die chemische Synapse, einen kleinen Verbindungsbereich, und gelangen anschließend zum Dendriten eines benachbarten Neurons. Ist der resultierende Reiz der auf das Neuron eintreffenden Signale stark genug, erzeugt dieses einen kurzen elektrischen Impuls, das sogenannte Aktionspotenzial, das sich entlang des Axons ausbreitet. Es gibt auch zelluläre Verbindungskanäle, die eine direkte Verbindung zwischen Neuronen herstellen.

Sensorische Neuronen leiten Signale von Sinnesrezeptorzellen im Körper zum Gehirn. Motorische Neuronen senden dagegen Signale vom Gehirn an die Muskeln. Gliazellen, die im Gehirn zahlreicher als Neuronen vorhanden sind, unterstützen die Neuronen strukturell und im Stoffwechsel. 

Während Neuronen bei Erwachsenen in der Regel nicht neu gebildet werden, können sich zwischen ihnen lebenslang neue Verbindungen entwickeln. Jedes der 100 Milliarden Neuronen kann Tausende synaptische Verbindungen besitzen. 

• Multiple Sklerose (MS) entsteht durch eine unzureichende Menge an Myelin, einer chemischen Isolierung, um die Axone. 
• Die Parkinson-Krankheit hängt dagegen mit einem Mangel am Neurotransmitter Dopamin zusammen, der normalerweise von bestimmten Neuronen im Mittelhirn gebildet wird.

Bildbeschreibung: Eine Zeichnung von Zellen des Kleinhirns eines Kükens aus Ramón y Cajals Werk Estructura de los centros nerviosos de las aves (Die Struktur der Nervenzentren der Vögel), Madrid, 1905.

Beschreibung des Artikelbildes: Ein Neuron mit mehreren Dendriten, einem Zellkörper und einem langen Axon. Die kapselartigen Ausbuchtungen am Axon sind Zellen der Myelinscheide.

Im Artikel erwähnte historische Persönlichkeiten: Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz (1836–1921), Camillo Golgi (1843–1926), Santiago Ramón y Cajal (1852–1934)

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