Was ist hyperpolarisation?

Hyperpolarisation

Hyperpolarisation ist eine Veränderung des Membranpotentials einer Zelle, die sie negativer macht. Sie ist das Gegenteil einer Depolarisation. Hyperpolarisation hemmt die Entstehung von Aktionspotentialen, indem die Zelle weiter vom Schwellenpotential entfernt wird, das erreicht werden muss, damit ein Aktionspotential ausgelöst wird.

Mechanismen:

• Erhöhung der Kaliumleitfähigkeit: Der Ausstrom von Kaliumionen (K+) aus der Zelle macht das Innere der Zelle negativer. Dies ist ein häufiger Mechanismus der Hyperpolarisation.
• Erhöhung der Chloridleitfähigkeit: Der Einstrom von Chloridionen (Cl-) in die Zelle macht das Innere der Zelle ebenfalls negativer.
• Inhibition von Kationenkanälen: Die Schließung von Kationenkanälen (z.B. Na+ oder Ca2+) reduziert den positiven Ionenfluss in die Zelle, was zu einer Hyperpolarisation führt.

Rolle in Neuronen:

• Nachpotentiale: Hyperpolarisation ist ein wichtiger Bestandteil der Nachpotentiale in Neuronen. Nach einem Aktionspotential folgt oft eine Phase der Hyperpolarisation, das sogenannte Nachhyperpolarisationspotential (AHP), das die Zelle vorübergehend weniger erregbar macht.
• Synaptische Inhibition: Inhibitorische Neurotransmitter wie GABA und Glycin öffnen Chloridkanäle oder Kaliumkanäle in der postsynaptischen Membran, was zu einer Hyperpolarisation und somit einer Hemmung der neuronalen Aktivität führt. Diese Hyperpolarisation wird auch als inhibitorisches postsynaptisches Potential (IPSP) bezeichnet.

Bedeutung:

Hyperpolarisation spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der neuronalen Erregbarkeit und der synaptischen Transmission. Sie trägt zur Feinabstimmung der neuronalen Aktivität bei und verhindert übermäßige Erregung, die zu Anfällen führen könnte.