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Der Aufbau von Nervenzellen und das Wunder der Neuroplastizität

Aufbau und Funktion von Nervenzellen: Die biologische Grundlage von Lernen und Veränderung

Nervenzellen bilden neuronale Netzwerke in unseren Gehirn, die die Bausteine für Lernen, Emotionen und letztendlich Veränderung bilden

Was sind Nervenzellen?

Nervenzellen (Neuronen) sind die Bausteine unseres Nervensystems. Unsere Wahrnehmung, motorischen Fähigkeiten, Gedanken, Erinnerungen, Gelerntes und unser emotionales Erleben haben wir alle diesen neuronalen Grundlagen zu verdanken.

Jeder Gedanke, jedes Gefühl, jede Emotion und jede Erinnerung beruht auf der Kommunikation zwischen Nervenzellen, die innerhalb großer Netzwerke miteinander aktiv sind.

Der Aufbau einer Nervenzelle

Eine Nervenzelle besteht aus mehreren Teilen, die jeweils wichtige Aufgaben erfüllen.

Zellkörper (Soma)

Im Zellkörper befindet sich unter anderem der Zellkern. Hier laufen wichtige Stoffwechselprozesse ab, die notwendig sind, damit die Nervenzelle ihre Funktionen erfüllen kann. Aus Glukose und Sauerstoff wird Energie gewonnen, die unter anderem für elektrische Kommunikationssignale sowie für chemische Botenstoffe, sogenannte Neurotransmitter, benötigt wird. Energie wird auch für die Erhaltung und Reparatur der Nervenzelle gebraucht.

Dendriten

Damit Signale von anderen Nervenzellen ankommen können, gibt es Dendriten. Das sind verzweigte Fortsätze, die einen großen Teil der Signalempfänger der Nervenzellen bilden. Die Verbindungen zwischen Nervenzellen sind dabei nicht statisch. Wenn wir lernen und Erfahrungen machen, können sich diese Verbindungen verändern.

Axon

 

Elektrische Signale werden über eine lange Nervenfaser, das sogenannte Axon, weitergeleitet. Axone können erstaunliche Längen erreichen. Manche können über einen Meter lang werden, während viele andere nur wenige Millimeter lang sind.

Viele Axone haben eine isolierende Schicht aus Myelin (die Myelinscheide), die eine deutlich schnellere und effizientere Signalübertragung ermöglicht. Wenn diese Isolierung geschädigt wird, kann dadurch die Signalübertragung beeinträchtigt werden. Dies spielt bei verschiedenen neurologischen Erkrankungen eine Rolle.

Sypnapsen

 

Am Ende eines Axons befinden sich Synapsen. Das sind Kontaktstellen, an denen Informationen an andere Nervenzellen oder andere Zielzellen weitergegeben werden. Bei chemischen Synapsen geschieht dies mithilfe von Neurotransmittern.

Wie kommunizieren Nervenzellen?

 

Die Kommunikation zwischen Nervenzellen erfolgt durch eine Kombination aus elektrischen und chemischen Prozessen. Informationen werden innerhalb einer Nervenzelle elektrisch weitergeleitet. An vielen Synapsen erfolgt die Übertragung an die nächste Zelle chemisch durch Neurotransmitter wie:

  • Dopamin
  • Serotonin
  • Noradrenalin
  • GABA
  • Glutamat
 

Diese Botenstoffe sind an vielen Prozessen beteiligt, die unter anderem unsere Aufmerksamkeit, Motivation, Stimmung, unser Lernen und Verhalten beeinflussen. Dabei funktioniert kein Neurotransmitter für sich allein. Entscheidend ist das Zusammenspiel vieler Botenstoffe und Nervenzellen innerhalb komplexer neuronaler Netzwerke.

Warum sind Nervenzellen für Lernen wichtig?

Diese chemischen und elektrischen Prozesse tragen dazu bei, dass unser Gehirn äußerst flexibel oder „plastisch“ ist. Die Erfahrungen, die wir machen, bewirken laufend biochemische, elektrische und strukturelle Veränderungen innerhalb und zwischen Nervenzellen. Diese Fähigkeit des Nervensystems, sich aufgrund von Erfahrungen zu verändern, nennt man Neuroplastizität.

Die Verbindungen zwischen Neuronen können stärker werden, wenn wir Neues lernen oder erfahren, wenn wir etwas üben oder immer wieder erleben. Genauso funktioniert dies auch in die andere Richtung: Wenig genutzte Verbindungen können schwächer werden. Lernen verändert damit die Aktivität und Organisation neuronaler Netzwerke. Das Gehirn ist kein statisches System, sondern verändert sich laufend auf Basis unserer Erfahrungen.

Was mit Nervenzellen in der Psychotherapie passiert

Psychologische Veränderungen gehen auch mit Veränderungen in der Aktivität und Organisation neuronaler Netzwerke einher. Psychotherapie soll neue Erfahrungen ermöglichen: korrigierende Beziehungserfahrungen, die emotionale Verarbeitung von belastenden Erinnerungen, das Schaffen neuer Perspektiven und neue Verhaltensweisen, die zu einer Veränderung bestehender Muster führen können.

Im Hintergrund können solche Veränderungen mit der Stärkung, Schwächung und Neuorganisation neuronaler Verbindungen einhergehen. Kognitive und emotionale Veränderungen im Rahmen einer Psychotherapie haben damit auch eine biologische Grundlage im Gehirn.

Das bedeutet nicht, dass Psychotherapie einfach darin besteht, das Gehirn „neu zu verdrahten“. Was Menschen erleben, wie sie fühlen und denken, welche Beziehungen sie erleben und wie sie handeln, lässt sich nicht sinnvoll auf einzelne Nervenzellen oder Botenstoffe reduzieren. Es bedeutet aber, dass psychologische und körperliche Prozesse nicht voneinander getrennt stattfinden. Wenn wir etwas Neues erleben und lernen, verändert sich auch das Nervensystem, mit dem wir erleben und lernen.

Häufige Fragen

Wie viele Nervenzellen hat ein Mensch?

Ungefähr 86 Milliarden Nervenzellen sind im menschlichen Gehirn enthalten. Daneben gibt es zahlreiche Gliazellen, die wichtige Funktionen für die Versorgung und Funktionsweise des Nervensystems übernehmen.

Können Nervenzellen nachwachsen?

Unter bestimmten Bedingungen können in einigen Bereichen des erwachsenen Gehirns neue Nervenzellen entstehen. Lernen und psychologische Veränderungen sind allerdings nicht einfach darauf zurückzuführen, dass neue Nervenzellen entstehen. Wesentlich ist vielmehr die Anpassungsfähigkeit bereits bestehender neuronaler Netzwerke. Verbindungen zwischen Nervenzellen können stärker oder schwächer werden und sich neu organisieren.

Was ist eine Synapse?

Die Verbindungsstelle, an der eine Nervenzelle Informationen an eine andere Nervenzelle oder andere Zielzelle weitergibt, nennt man eine Synapse.

Was bedeutet Neuroplastizität?

Neuroplastizität bezeichnet die Fähigkeit unseres Nervensystems, sich aufgrund von Erfahrungen, Lernen und anderen Einflüssen zu verändern. Diese Plastizität ist eine wesentliche biologische Grundlage dafür, dass wir Neues lernen und uns aufgrund unserer Erfahrungen verändern können.

Fazit

Nervenzellen bilden eine biologische Grundlage für Denken, Emotionen, Fühlen, Erleben, Erinnern und Lernen. Das menschliche Gehirn funktioniert auf Basis komplexer neuronaler Netzwerke, die sich laufend aufgrund unserer Erfahrungen verändern.

Diese Plastizität, oder genauer gesagt Neuroplastizität, ermöglicht Lernen, geistige und emotionale Entwicklung sowie andere psychologische Veränderungen, wie sie auch im Rahmen einer Psychotherapie stattfinden können. Unsere Erfahrungen verändern also nicht nur, was wir denken oder fühlen. Erfahrungen verändern auch die neuronalen Prozesse, auf deren Grundlage wir denken, fühlen und weitere Erfahrungen machen. Das ist eine der biologischen Grundlagen dafür, dass psychologische Veränderung überhaupt möglich ist.
 
Der Neurowissenschaftler Richard Davidson beschreibt in diesem Zusammenhang Wohlbefinden als etwas, das wir trainieren können. Seine Analogie ist im Grunde ähnlich wie beim körperlichen Training: Fähigkeiten entwickeln sich durch Übung und Erfahrung. Das Lernen entsteht durch tatsächliche Erfahrung und wiederholte Praxis. Genau hier kommt Neuroplastizität ins Spiel: Wenn wir bestimmte Erfahrungen wiederholt machen, können sich die daran beteiligten neuronalen Prozesse verändern. 
 
Mehr über Neuroplastizität, Lernen und Davidsons vier Säulen des Wohlbefindens findet sich in folgendem Artikel von Davidson: Well-being is a Skill Through cultivating healthy habits of mind, we can nurture key pillars of well-being.

Über den Autor

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Ich wollte einen Ort schaffen, an dem ich selbst gerne arbeite: ruhig, angenehm und inklusiv, mit einer Umgebung, die konzentriertes und gutes Arbeiten unterstützt.

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