Energie!

Kein anderes Organ unseres Körpers verbraucht so viel Energie, wie das Gehirn. Das des Menschen besteht aus rund 86 Milliarden Neuronen und obwohl viel Energie in die Kommunikation über die elektrischen Impulse auf der Membran läuft, verbrauchen auch die Prozesse im Inneren der Zelle eine gehörige Menge davon. Geliefert wird sie von bestimmten Zellorganellen, den Mitochondrien – sie bilden das Hauptkraftwerk sämtlicher Körperzellen. Doch im Gegensatz zu den anderen Zellen sind Neurone teilweise extrem lang, sie verfügen mit ihren Dendritenbäumen und dem Axon über Fortsätze, die – im Fall der Axone – einen Meter und länger werden können. Und auch deren fernstes Ende, das Endknöpfchen, braucht Energie, denn es muss seine Botenstoffe an der Synapse freisetzen.

Diese vier Kompartimente des Neurons – Dendriten, Zellkörper, Axon und Präsynpse – haben unterschiedliche Ansprüche der Versorgung, aber alle brauchen die Energie sofort. Im Fall der Axone werden zum Beispiel spezielle Gliazellen, die Oligodendrozyten rekrutiert. Die kennen wir eigentlich eher als Beschleuniger des Aktionspotentials, doch das ist wohl eher ein Nebeneffekt ihrer evolutionär ersten Aufgabe: Der Energieversorgung.

Wie die Zelle in all ihren Kompartimenten die Versorgung sicherstellt und bei all den vielfältigen Anforderungen noch das energetische Gleichgewicht, die Homöostase, gewährleistet, untersucht der Forschungsverbund Homeo-Hirn. Teils mit eigens entwickelten Methoden und immer mit Blick auf Krankheiten des Nervensystems – zum Beispiel nach Schlaganfällen oder Multipler Sklerose. 

Einen ersten Überblick bietet der Text Energieversorgung der Neurone von Nora Schultz.