Ein Interneuron, auch als assoziiertes Neuron bekannt, ist ein Neuron oder eine Nervenzelle, die sich vollständig im zentralen Nervensystem befindet und Signale zwischen anderen Nervenzellen leitet. Das zentrale Nervensystem (ZNS) besteht aus Nervenzellen innerhalb des Gehirns und des Rückenmarks, im Gegensatz zum peripheren Nervensystem, bei dem es sich um das gesamte System außerhalb dieser Bereiche handelt. Ein Interneuron fungiert als „Mittelsmann“ zwischen afferenten oder sensorischen Neuronen, die Signale vom peripheren Nervensystem empfangen, und efferenten oder motorischen Neuronen, die Signale vom Gehirn übertragen. Es verbindet sich auch mit anderen Interneuronen, sodass diese miteinander kommunizieren können.
Neuronenstruktur
Ein Neuron ist ein Zelltyp, der darauf spezialisiert ist, Nervenimpulse zu empfangen und zu übertragen. Es hat zwei Arten von Verlängerungen, die vom Hauptkörper oder Soma ausgehen. Dendriten sind verzweigte Projektionen, die normalerweise Informationen über elektrochemische Signale vom Axon eines anderen Neurons erhalten; Sie können jedoch auch bestimmte Arten von Signalen aussenden. Das Axon ist eine weitere, eher kabelähnliche, lange Verlängerung des Soma, die Informationen vom Zellkörper überträgt. Alle Nervenzellen haben ein Axon, einen Zellkörper und einen oder mehrere Dendriten.
Interneuronen sind multipolare Nervenzellen, das heißt, sie haben mehr als einen Dendriten. Obwohl sie im gesamten Gehirn zu finden sind, ist jede einzelne auf eine bestimmte Region beschränkt: Sie verbinden nicht verschiedene Teile des Gehirns miteinander. Sie kommen in einer viel größeren Formenvielfalt vor als afferente oder efferente Nervenzellen, aber seit 2013 gibt es keine Standardmethode, um sie in Typen einzuteilen.
Wie Neuronen funktionieren
Die Signale, die über afferente Neuronen an das Zentralnervensystem gelangen, übermitteln Informationen über Empfindungen, die am oder im Körper wahrgenommen werden, wie visuelle und auditive Reize, Druck und Schmerzen. Efferente Neuronen hingegen senden Signale vom zentralen Nervensystem in den Körper. Berührt eine Person beispielsweise einen heißen Herd mit der Hand, leiten afferente Nervenzellen Sinnesimpulse an das zentrale Nervensystem weiter und registrieren Schmerzen. Nach der Verarbeitung des Impulses sendet das zentrale Nervensystem über efferente Nervenzellen eine Nachricht an den Körper zurück, um die Hand zu bewegen.
Ein Nervenimpuls tritt auf, wenn ein sensorischer Rezeptor bewirkt, dass die normale negative elektrische Ladung oder das Ruhepotential des Nervs positiv wird. Diese Ladungsänderung wird Depolarisation genannt. Erreicht die Depolarisation ein bestimmtes Maß, entsteht ein Aktionspotential. Dieser wandert entlang der Nervenzelle zur Synapse oder Lücke zwischen dem Ende des Axons und dem Dendriten einer anderen Zelle. Die positive Ladung am Ende des Axons verursacht eine Reihe von Reaktionen, die es „Boten“-Chemikalien, den Neurotransmittern, ermöglichen, in die Synapse einzudringen und an Rezeptoren auf den Dendriten des benachbarten Neurons zu binden. Handelt es sich bei dieser Nervenzelle um ein Interneuron, muss sie entscheiden, was mit den erhaltenen Informationen geschehen soll.
Diese Art von Signal wird als exzitatorisch bezeichnet, da es die empfangende Nervenzelle veranlasst, einen Impuls zu erzeugen. Es handelt sich normalerweise um Chemikalien, die Glutamate genannt werden. Die entgegengesetzte Art von Signal wird als inhibitorisch bezeichnet, da es einen Impuls unterdrückt, indem es eine negative elektrische Ladung im empfangenden Nerv erzeugt. An diesen Signalen ist im Allgemeinen der Neurotransmitter Gamma-Aminobuttersäure (GABA) beteiligt. Das Verhalten von Interneuronen ist am häufigsten hemmend.
Die Rolle der Interneuronen
Diese Art von Nervenzelle kann durch ein efferentes oder afferentes Neuron oder ein anderes Interneuron stimuliert werden. Es kann Informationen von der äußeren oder inneren Umgebung des Körpers empfangen und sie zur weiteren Verarbeitung an das Gehirn weiterleiten, oder es kann die Informationen selbst verarbeiten und ein Signal an ein Motoneuron senden, um zu handeln. Im letzteren Fall gilt es als Integrationszentrum oder als der Ort im Zentralnervensystem, an dem Informationen aus der Umgebung verarbeitet und über die Reaktion entschieden wird.
Im vorherigen Beispiel, bei dem jemand einen heißen Herd berührt, verarbeitet das Interneuron die Informationen aus der sensorischen Nervenzelle selbst und lässt ein Signal an ein Motoneuron weiterleiten, um eine Aktion auszuführen. Dies wird als Wirbelsäulenreflex bezeichnet. Andere Signale erfordern jedoch möglicherweise eine höhere Gehirnanalyse und werden von afferenten Neuronen an ein oder mehrere Interneurone gesendet, die den Impuls an das Gehirn weiterleiten. In diesem Fall gilt das Gehirn als Integrationszentrum.
Seit 2013 werden die verschiedenen Funktionen von Interneuronen aktiv erforscht und es gibt noch viel zu lernen. Die von ihnen erzeugten hemmenden Signale können dazu dienen, elektrische Reize zwischen afferenten und efferenten Nervenzellen zu modulieren, sie scheinen aber auch viele andere wesentliche Rollen zu spielen. Große Ansammlungen verschiedener Typen dieser Nervenzellen scheinen auf komplexe Weise zu interagieren, die für höhere Gehirnfunktionen wie Gedächtnis, Wahrnehmung und Emotionen wichtig sind.