Räumliche versus zeitliche summation
Der Mechanismus, der für die Integration von exzitatorischen postsynaptischen Potentialen (EPSPs) und inhibitorischen postsynaptischen Potentialen (IPSPs) oder beides im postsynaptischen Neuron verantwortlich ist, wird als Summation bezeichnet. Da ein einzelnes EPSP einen sehr geringen Einfluss auf das postsynaptische Membranpotenzial hat, reicht es nicht aus, den Schwellenwert zu erreichen, sodass ein Aktionspotenzial nicht möglich ist. Um den Schwellenwert zu erreichen, müssen daher mehrere EPSPs wiederholt nacheinander oder mehrere EPSPs gleichzeitig ausgeführt werden. Abhängig von der Art und Weise, wie EPSPs auftreten, gibt es zwei Arten der Summation: zeitliche Summation und räumliche Summation. Diese beiden Formen treten gleichzeitig auf, um das Membranpotential unter bestimmten physiologischen Bedingungen zu regulieren.
Räumliche Summation
Die räumliche Summation ist die additive Wirkung von EPSPs oder ISPSs, die gleichzeitig aus verschiedenen präsynaptischen Neuronen stammen, auf das Membranpotential des postsynaptischen Neurons. Dies beinhaltet mehrere Synapsen, die gleichzeitig aktiv sind. Die algebraische Summierung von Potentialen aus verschiedenen Eingaben an den Dendriten wird in dieser Summation berücksichtigt. Durch die Summierung von EPSPs kann ein Aktionspotenzial erreicht werden. Durch die Summierung von IPSPs wird verhindert, dass die Zelle ein Aktionspotenzial erreicht.
Zeitliche Summation
Die zeitliche Summation ist die additive Wirkung mehrerer sequenzieller EPSPs oder IPSPs, die von einem einzelnen präsynaptischen Neuron stammen, auf das Membranpotential des postsynaptischen Neurons. Hierbei handelt es sich um eine einzelne Synapse, die wiederholt aktiv ist. Eine zeitliche Summierung tritt auf, wenn die Zeitdauer ausreichend lang ist und die Häufigkeit der Potentialanstiege hoch genug ist, um das Aktionspotential zu erreichen.
Was ist der Unterschied zwischen räumlicher und zeitlicher Summation??
• Die räumliche Summierung umfasst mehrere Synapsen, während die zeitliche Summierung eine einzelne Synapse umfasst.
• Bei der zeitlichen Summierung treten EPSPs schnell hintereinander auf, während bei der räumlichen Summierung alle ESPS gleichzeitig auftreten.
• Im Gegensatz zur räumlichen Summation hängt die zeitliche Summierung von der Zeitdauer ab, während der die EPSPs auftreten, und von der Häufigkeit des Potentialanstiegs.