Der Hauptunterschied zwischen Aktionspotential und synaptischem Potential besteht darin, dass das Aktionspotential die elektrische Potentialdifferenz über die Plasmamembran von erregbaren Zellen wie Neuronen, Muskelzellen und endokrinen Zellen usw. ist, während das synaptische Potential das postsynaptische ist potentielle Veränderung in Neuronen.
Das Nervensystem überträgt Signale zwischen den verschiedenen Körperteilen und koordiniert die Aktionen und sensorischen Informationen. Es besteht aus einem komplexen Netzwerk von Neuronen und anderen Zellen. Milliarden von Nervenzellen kommunizieren über Nervenimpulse miteinander. Das neuronale Aktionspotential und das synaptische Potential sind zwei elektrische Potentiale, die bei der Übertragung von Nervenimpulsen entlang der Neuronen helfen. Sie sind wichtig für die Informationsverarbeitung, -ausbreitung und -übertragung.
Tatsächlich sind Aktionspotentiale die grundlegenden Kommunikationseinheiten zwischen Neuronen. Das Aktionspotential ist die elektrische Potentialdifferenz über der Plasmamembran von Neuronen. Synaptisches Potential ist die elektrische Potentialdifferenz über der postsynaptischen Membran. Das Aktionspotential entsteht als Ergebnis der Summierung vieler synaptischer Potentiale über die Membran des Neurons.
Was ist Aktionspotential?
Aktionspotential tritt in einem Neuron auf, wenn es elektrische Impulse überträgt. Während dieser Signalübertragung schwankt das Membranpotential (die Differenz des elektrischen Potentials zwischen dem Äußeren und dem Inneren einer Zelle) des Neurons (insbesondere des Axons) mit schnellen Anstiegen und Abfällen. Aktionspotentiale treten nicht nur in Neuronen auf. Es kommt in verschiedenen anderen erregbaren Zellen wie Muskelzellen, endokrinen Zellen und auch in einigen Pflanzenzellen vor. Während eines Aktionspotentials erfolgt die Nervenübertragung von Impulsen entlang des Axons des Neurons bis zu den am Ende des Axons befindlichen synaptischen Knöpfen. Die Hauptaufgabe eines Aktionspotentials besteht darin, die Kommunikation zwischen Zellen zu erleichtern.
Aktionspotential steigt im Allgemeinen von seinem Ruhepotentialniveau von -70 mV auf etwa +50 mV an und kehrt dann durch einen depolarisierenden Strom schnell wieder auf das Ruheniveau zurück. Mit anderen Worten, ein Stimulus, der ein Aktionspotential erzeugt, bewirkt, dass das Ruhepotential eines Neurons bis auf 0 mV und weiter bis zu einem Wert von -55 mV abfällt. Dies wird als Erregungsschwellenwert bezeichnet. Wenn das Neuron den Schwellenwert nicht erreicht, wird kein Aktionspotential generiert.
Abbildung 01: Aktionspotential
Ähnlich wie Ruhepotentiale entstehen Aktionspotentiale aufgrund der Kreuzung verschiedener Ionen durch die Membran des Neurons. Als Reaktion auf den Stimulus werden zunächst die Na+-Ionenkanäle geöffnet. Während des Ruhepotentials ist das Innere des Neurons stärker negativ geladen und enthält außen mehr Na+-Ionen. Aufgrund der Öffnung der Na+-Ionenkanäle während eines Aktionspotentials strömen mehr Na+-Ionen über die Membran in das Neuron. Aufgrund der + Ladung von Natriumionen wird die Membran positiver geladen und depolarisiert
Diese Depolarisation wird durch die Öffnung von K+ Ionenkanälen umgekehrt, die eine größere Anzahl von K+ Ionen aus dem Neuron herausbewegen. Sobald sich die K+ Ionenkanäle öffnen, schließen sich die Na+ Ionenkanäle. Das Öffnen von K+-Ionenkanälen für längere Zeit führt dazu, dass die Spannung des Aktionspotentials -70 mV übersteigt. Dieser Zustand wird als Hyperpolarisation bezeichnet. Aber wenn sich Na+ Ionenkanäle schließen, wird dieser Wert auf -70mV zurückgesetzt. Dies wird als Repolarisation bezeichnet.
Was ist synaptisches Potential?
Synaptisches Potential ist die Potentialdifferenz über der postsynaptischen Membran. Dies entsteht durch die Wirkung von Neurotransmittern. Dies kann auch als das vom postsynaptischen Neuron empfangene eingehende Signal definiert werden. Es gibt zwei Arten von synaptischen Potentialen, nämlich erregende und hemmende, basierend auf der Natur der Neurotransmitter und postsynaptischen Rezeptoren. Das erregende synaptische Potential depolarisiert die Membran, während das hemmende synaptische Potential die postsynaptische Membran hyperpolarisiert. Neurotransmitter wie Glutamat und Acetylcholin tragen hauptsächlich das exzitatorische postsynaptische Potential, während Neurotransmitter wie Gamma-Aminobuttersäure (GABA) und Glycin das inhibitorische postsynaptische Potential tragen. Das synaptische Potential ist abhängig von der Freisetzung von Neurotransmittern aus dem präsynaptischen Neuronenende.
Abbildung 02: Synaptisches Potential
Synaptische Potentiale haben eine kleinere Amplitude. Daher werden viele synaptische Potentiale benötigt, um ein Aktionspotential auszulösen. Außerdem haben sie einen langsameren Zeitverlauf und keine Refraktärzeit. Im Gegensatz zu Aktionspotentialen bauen sich synaptische Potentiale schnell ab, wenn sie sich von der Synapse entfernen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Aktionspotential und synaptischem Potential?
- Sowohl das Aktionspotential als auch das synaptische Potential werden benötigt, damit Neuronen miteinander kommunizieren und Nervenimpulse senden können.
- Viele synaptische Potentiale werden benötigt, um ein Aktionspotential zu erzeugen.
- Das Auftreten eines Aktionspotentials hängt vom synaptischen Potential über die Membran des Neurons ab.
- Sowohl Aktionspotential als auch Synapsenpotential wandern oder treten in eine Richtung auf.
Was ist der Unterschied zwischen Aktionspotential und Synapsenpotential?
Aktionspotential ist die elektrische Potentialdifferenz über der Plasmamembran von erregbaren Zellen wie Neuronen, Muskelzellen und einigen endokrinen Zellen, während das synaptische Potential die Potentialdifferenz über der postsynaptischen Membran eines Neurons ist. Das ist also der Hauptunterschied zwischen Aktionspotential und synaptischem Potential.
Außerdem führen Aktionspotentiale immer zu einer Depolarisation der Membran, während synaptische Potentiale die Membran depolarisieren oder hyperpolarisieren können. Außerdem ist die Amplitude beim Aktionspotential groß, während sie beim synaptischen Potential klein ist. Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen Aktionspotential und synaptischem Potential sind ihre Refraktärperioden; Refraktärperioden sind mit Aktionspotentialen verbunden, aber nicht mit synaptischen Potentialen.
Im Folgenden finden Sie eine Zusammenfassung des Unterschieds zwischen Aktionspotential und synaptischem Potential in tabellarischer Form.
Zusammenfassung – Aktionspotential vs. synaptisches Potential
Aktionspotential ist die plötzliche, schnelle, vorübergehende und sich ausbreitende Änderung des Ruhemembranpotentials von Neuronen. Es tritt auf, wenn ein Neuron Nervenimpulse entlang des Axons sendet und den Zellkörper depolarisiert. Synaptisches Potential ist die Potentialdifferenz über der postsynaptischen Membran. Es hängt von der Freisetzung von Neurotransmittern aus dem präsynaptischen Terminal ab. Das Aktionspotential tritt tatsächlich als Summierung synaptischer Potentiale auf. Das Aktionspotential tritt aufgrund des Flusses bestimmter Ionen in und aus dem Neuron auf, während das synaptische Potential aufgrund der Neurotransmitter und postsynaptischen Rezeptoren auftritt. Somit fasst dies den Unterschied zwischen Aktionspotential und synaptischem Potential zusammen.
