Exzitatorische Neurotransmitter sind Neurotransmitter, die die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass eine Nervenzelle ein Aktionspotential erzeugt, einen elektrochemischen Impuls, mit dem Nervenzellen Signale übertragen. Sie unterscheiden sich von inhibitorischen Neurotransmittern, die ein Aktionspotential in der Zelle unwahrscheinlicher machen. Der häufigste exzitatorische Neurotransmitter bei allen Wirbeltieren, einschließlich des Menschen, heißt Glutamat.
Die Unterscheidung zwischen erregenden und hemmenden Neurotransmittern ist ein Spektrum, keine absolute Einteilung. Die Wirkung eines Neurotransmitters hängt von der Art des Rezeptors ab, an den er gebunden ist, was bedeutet, dass derselbe Neurotransmitter je nach den Umständen erregend oder hemmend sein kann. Daher können Neurotransmitter, die primär erregend sind und als solche klassifiziert werden, unter Umständen tatsächlich hemmend sein. Es gibt auch Neurotransmitter wie Acetylcholin, die nicht überwiegend erregend oder hemmend wirken und daher in keine der beiden Kategorien passen.
Neurotransmitter sind Moleküle, mit denen Nervenzellen oder Neuronen kommunizieren. Bei elektrischer Stimulation setzt das übertragende oder prensynatptische Neuron Neurotransmitter in die als Synapse bezeichnete Lücke zwischen sich selbst und einem benachbarten Neuron frei. Diese Neurotransmitter verbinden sich mit Rezeptoren auf der äußeren Membran des empfangenden oder postsynaptischen Neurons. Es gibt viele verschiedene Arten von Rezeptoren, die sich gemäß ihren eigenen chemischen Eigenschaften mit verschiedenen Arten von Neurotransmittern verbinden. Wenn ein Neurotransmitter an einen Rezeptor bindet, aktiviert er Strukturen in der Membran der postsynaptischen Zelle, sogenannte Ionenkanäle, die es bestimmten Arten von elektrisch geladenen Atomen oder Ionen ermöglichen, durch die Membran zu gelangen.
Wenn das Neuron nicht sendet, regulieren diese Kanäle die Bewegung der Ionen, so dass das Innere der Zelle positiv und das Äußere negativ geladen ist, ein Standardzustand, der als Ruhepotential bezeichnet wird. Erregende Neurotransmitter aktivieren Kanäle, die den Durchgang positiv geladener Ionen, meist Natriumionen, in das Atom ermöglichen. Wenn sich genügend erregende Neurotransmitter an Rezeptoren binden, erzeugt der resultierende Einstrom positiver Ionen eine Spannung über die Zellmembran, die weitere Natriumkanäle aktiviert und so weiter, bis alle Natriumkanäle geöffnet sind. Dies sendet einen elektrischen Impuls durch die Nervenzelle, der eine Zellstruktur namens Axon entlang wandert, bis sie die nächste Synapse erreicht, wo sich der Prozess wiederholt, während der Impuls die Freisetzung erregender Neurotransmitter für das nächste Neuron auslöst.
Der häufigste exzitatorische Neurotransmitter, Glutamat, ist wichtig für das Lernen und das Gedächtnis. Es ist auch wichtig für die langfristige Potenzierung, einen Prozess, der die Signalübertragung zwischen bestimmten Neuronen verstärkt und ein wichtiger Teil der Anpassung des Nervensystems im Laufe der Zeit ist. Übermäßige Ansammlungen von Glutamat in den Synapsen, ein Zustand, der als Exzitotoxizität bezeichnet wird, kann Neuronen schädigen oder abtöten und kann mit Erkrankungen des Nervensystems wie Parkinson, Alzheimer und Multipler Sklerose in Verbindung gebracht werden. Überhöhte Glutamatwerte können auch eine Ursache für epileptische Anfälle sein.