Synaptische Verzögerung

Worum geht es?

Zwischen dem Eintreffen eines Aktionspotenzials an der Präsynapse und der postsynaptischen Antwort vergeht messbare Zeit. Diese synaptische Verzögerung setzt sich aus drei Schritten zusammen:

1. tpre — Ca²⁺-Einstrom, Vesikelfusion und Transmitterausschüttung.
2. tsyn — Diffusion des Transmitters durch den synaptischen Spalt.
3. tpost — Bindung an Rezeptoren, Ionenkanalöffnung, Aufbau des PSP.

Die Summe ergibt die Gesamtverzögerung tges. Für eine chemische Säugersynapse liegt sie meist bei 0,5–1 ms.

Die Formel

tges = tpre + tsyn + tpost

Umstellungen:
    tpre  = tges − tsyn − tpost
    tsyn  = tges − tpre − tpost
    tpost = tges − tpre − tsyn

Die Variablen

Minimal-Beispiel

Eine schnelle Säugersynapse hat tpre = 0,2 ms, tsyn = 0,1 ms, tpost = 0,3 ms:

tges = tpre + tsyn + tpost
     = 0,2 + 0,1 + 0,3
     = 0,6 ms

Praxis-Beispiele

Beispiel 1 — Schule: motorische Endplatte

Eine neuromuskuläre Endplatte: tpre = 0,5 ms, tsyn = 0,1 ms, tpost = 0,4 ms.

tges = 0,5 + 0,1 + 0,4
     = 1,0 ms

Beispiel 2 — Labor: Reflexbogen mit zwei Synapsen

Im monosynaptischen Reflex wird zentral 0,8 ms gemessen, der präsynaptische Anteil beträgt 0,3 ms, die Spaltzeit 0,1 ms.

tpost = tges − tpre − tsyn
      = 0,8 − 0,3 − 0,1
      = 0,4 ms

Beispiel 3 — Rückwärts: präsynaptischen Anteil isolieren

Eine cortikale Synapse hat tges = 1,2 ms, tsyn = 0,15 ms, tpost = 0,55 ms.

tpre = tges − tsyn − tpost
     = 1,2 − 0,15 − 0,55
     = 0,5 ms