Myelinisierung ist der Prozess, bei dem sich über Neuronen, den Nervenzellen, die für die Übertragung elektrischer Signale im ganzen Körper verantwortlich sind, eine elektrisch isolierende Schicht bildet, die als Myelinscheide bekannt ist. Insbesondere bildet die Myelinisierung eine Myelinschicht über dem Axon, dem langen, faserigen Abschnitt eines Neurons, entlang dem elektrische Signale übertragen werden. Die Myelinscheide erhöht die Geschwindigkeit, mit der elektrische Impulse durch den Körper wandern, erheblich. Viele Prozesse, die durch sich schnell ausbreitende Nervensignale initiiert, aufrechterhalten oder beendet werden, könnten ohne die Myelinscheide nicht mit ausreichender Geschwindigkeit ablaufen.
Die Signaltransduktion entlang von Neuronen ohne Myelin verläuft tendenziell ziemlich langsam, da die Signale gezwungen sind, mit einer konstanten Geschwindigkeit durch nicht isolierte Axone zu wandern. Die Myelinisierung erhöht jedoch die Transduktionsgeschwindigkeit stark. Es tritt nicht entlang der gesamten Länge des Neurons auf, sondern hinterlässt stattdessen winzige Lücken, die als „Knoten von Ranvier“ bezeichnet werden. Anstatt mit einer konstanten Geschwindigkeit durch ein nicht isoliertes Axon zu wandern, können Signale stattdessen von Knoten zu Knoten „springen“ in einem Prozess, der als „saltatorische Leitung“ bezeichnet wird.
Der Prozess der Myelinisierung, durch den die Myelinscheide gebildet wird, beginnt früh in der fetalen Entwicklung und dauert viele Jahre, im Allgemeinen bis in die Adoleszenz. Normalerweise beeinflusst die Myelinisierung die Neuronen im ganzen Körper während der fetalen Entwicklung stärker als diejenigen im Gehirn. In der Adoleszenz existieren jedoch Myelinscheiden auf den Axonen der meisten Neuronen im Körper, einschließlich derer im Gehirn. Solche Hüllen haben ein weißes Aussehen und bilden die „weiße Substanz“ des Gehirns, im Gegensatz zu den graubraunen Zellkörpern, Blutgefäßen und anderen zellulären Komponenten, die die „graue Substanz“ des Gehirns bilden.
Myelin besteht hauptsächlich aus Wasser, Lipiden und Proteinen. Die Myelinisierung erfolgt im frühen Säuglingsalter sehr schnell, bevor sie sich etwas verlangsamt und schließlich im Jugendalter aufhört. Es ist wichtig, dass Säuglinge eine relativ fettreiche Ernährung erhalten, da Fette notwendig sind, um den Lipidgehalt der Myelinscheide während des Prozesses der Myelinisierung zu liefern.
Die schwächenden Ergebnisse verschiedener Krankheiten und Störungen, die eine Demyelinisierung verursachen, können die Bedeutung der Myelinisierung veranschaulichen. Verschiedene Krankheiten können die Signalübertragung über verschiedene Neuronengruppen verlangsamen und eine Vielzahl von unangenehmen Auswirkungen wie Sensibilitätsverlust, beeinträchtigte Kognition und eingeschränkte motorische Funktionen verursachen. Demyelinisierung kann durch eine Reihe verschiedener Faktoren verursacht werden, darunter Genetik, Vitaminmangel, Infektionen und andere unbekannte Ursachen. Eines der prominentesten Beispiele für eine demyelinisierende Erkrankung ist Multiple Sklerose oder MS, bei der die Myelinscheiden im Gehirn und Rückenmark abgebaut werden. Dieser Abbau kann eine Vielzahl von neurologischen Symptomen verursachen, die sowohl die sensorische als auch die motorische Funktion negativ beeinflussen.