Reto Weiler, Professor für Neurobiologie an der Universität Oldenburg: Diese Frage kann man eigentlich ganz kurz und knapp beantworten: Nein, wir wären keine Supermenschen. Vielmehr könnte unser Gehirn dann gar nicht funktionieren. Die Nervenzellen im Gehirn wären letztlich über die elektrischen Synapsen zu einem großen Ganzen verbunden. Besäßen wir nur diesen Synapsentyp, würde eine Erregung daher zum Kurzschluss führen. Das Gehirn wäre nicht mehr in der Lage zu arbeiten.

Tatsächlich ist es so, dass chemische und elektrische Synapsen im Gehirn unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Chemische Synapsen sind sehr fein regulierbar und verwenden Botenstoffe für die Signalübertragung von einer Nervenzelle zur anderen. Sie sind es, die nach einem bestimmten Reiz die Information verarbeiten und weitertragen. Elektrische Synapsen, auch „gap junctions“ genannt, erlauben einen direkten Stromfluss zwischen zwei Nervenzellen und ermöglichen so eine schnelle Übertragung ohne weitreichende Verarbeitung.

Der molekulare Aufbau und die Funktionsweise der elektrischen Synapsen ist gut erforscht. Ihre genauen Aufgaben, die sie im Gehirn übernehmen, sind jedoch im Einzelnen noch nicht endgültig geklärt. Ihnen wird eine modulatorische Aufgabe zugeschrieben, genauso wie eine Rolle als eine Art Pulsgeber, um neuronale Netzwerke zu synchronisieren. Durch ihr schnelles Öffnen und Schließen ermöglichen elektrische Synapsen einer Nervenzelle überdies, sich an mehreren Netzwerken zu beteiligen und erhöhen so die Verarbeitungskapazität des Gehirns. Häufig finden sich elektrische Synapsen auch in unmittelbarer Nachbarschaft zu chemischen Synapsen und regulieren so deren Wirkung. Gleichzeitig sind sie aber auch an krankhaften Veränderungen im Gehirn beteiligt.

Bei unserer eigenen Arbeit mit unserem Team an der Universität Oldenburg haben wir festgestellt, dass in der Netzhaut des Auges besonders viele elektrische Synapsen vorkommen. Viele von ihnen sind unmittelbar an der Helligkeitsanpassung der neuronalen Verarbeitung beteiligt und bewirken, dass wir sowohl im hellen Sonnenlicht als auch in der Abenddämmerung sehen können.

Elektrische Synapsen sind also wesentliche Bauteile unseres Gehirns. Zusammen mit den chemischen Synapsen ermöglichen sie die Superleistungen, zu denen unser Gehirn fähig ist. Alleine jedoch würden sie zum Chaos führen.

Aufgezeichnet von Stefanie Reinberger