Das Nervensystem

Die Grundeinheit ist die Nervenzelle, das Neuron. Sie hat drei Abschnitte: die stark verzweigten Dendriten, die Signale aufnehmen, den Zellkörper mit dem Zellkern, und das lange Axon, das das Signal weitergibt. Viele Axone sind von einer fetthaltigen Myelinscheide umhüllt, die in regelmäßigen Abständen unterbrochen ist. Das Signal springt dort von Lücke zu Lücke und kommt so auf bis zu 100 Meter pro Sekunde, statt auf wenige Meter bei unumhüllten Axonen. Ein alltäglicher Vergleich hilft: Ein Neuron ist wie ein Kabel mit vielen Eingängen an einem Ende und einem einzigen langen Ausgang am anderen, während die Myelinscheide wie die Isolierung wirkt, die das Signal schneller und verlustärmer weiterleitet.

Innerhalb eines Neurons läuft das Signal elektrisch als Aktionspotential. Zwischen zwei Neuronen liegt jedoch ein winziger Spalt, die Synapse, und dort wird das Signal chemisch übertragen: Das sendende Neuron setzt einen Botenstoff frei, der an Empfängerstellen der nächsten Zelle bindet. Diese Umschaltung kostet Zeit, ist aber der Grund, warum das Nervensystem rechnen kann. Eine Synapse kann verstärken, hemmen oder mehrere eingehende Signale verrechnen, und sie legt die Richtung fest – rückwärts geht es nicht.

Gegliedert wird das Nervensystem nach zwei Gesichtspunkten. Nach dem Ort: Gehirn und Rückenmark bilden das Zentralnervensystem, alle Nerven außerhalb davon das periphere Nervensystem. Nach der Steuerbarkeit: Das somatische Nervensystem steuert die Skelettmuskeln, du kannst es bewusst einsetzen. Das vegetative Nervensystem regelt Herzschlag, Atmung, Verdauung und Drüsen und arbeitet ohne deinen Willen. Es hat zwei Gegenspieler, den Sympathikus für Anspannung und Leistung und den Parasympathikus für Ruhe und Verdauung. Beide sind immer aktiv, nur das Verhältnis verschiebt sich. Vor einer Klassenarbeit schlägt dein Herz schneller, weil der Sympathikus überwiegt, nach dem Essen übernimmt eher der Parasympathikus und die Verdauung läuft auf Hochtouren – beides steuerst du nicht bewusst, es passiert im Hintergrund.

Neben der Annahme, das Nervensystem arbeite durchgehend elektrisch, verwechseln viele Schüler auch die Reihenfolge im Reflexbogen: Sie glauben, das Signal müsse erst zum Gehirn und von dort zum Muskel zurück. Genau das Gegenteil ist beim Reflex der Fall – die Umschaltung passiert im Rückenmark, ohne Umweg über das Großhirn, sonst wäre der Reflex nicht schneller als eine bewusste Reaktion.

Ein weiterer Fehler betrifft die Aufgabenteilung im Körper: Das somatische Nervensystem wird manchmal mit dem vegetativen verwechselt, weil beide „automatisch wirken“ scheinen. Tatsächlich kannst du das somatische Nervensystem, also die Steuerung der Skelettmuskeln, jederzeit bewusst einsetzen – nur wird eine oft geübte Bewegung wie das Gehen so automatisiert, dass sie sich unwillkürlich anfühlt. Das vegetative Nervensystem dagegen entzieht sich deiner willentlichen Kontrolle fast vollständig.

Beim Sport merkst du das vegetative Nervensystem direkt: Vor dem Startschuss steigt der Puls, weil der Sympathikus den Körper auf Leistung vorbereitet. Nach dem Training, beim Ausruhen auf dem Sofa, übernimmt der Parasympathikus wieder, der Puls sinkt und der Körper konzentriert sich auf Verdauung und Erholung. Auch Nervosität vor einer Prüfung, ein trockener Mund oder kalte Hände, sind typische Sympathikus-Effekte.

Reflexe begegnen dir überall dort, wo Schutz schneller sein muss als Nachdenken: Der Lidschlussreflex, wenn dir etwas ins Auge fliegt, der Griff nach einem Geländer beim Stolpern, oder das plötzliche Zurückzucken beim Berühren einer Herdplatte. Der Arzt prüft mit dem Kniesehnenreflex, ob dein Rückenmark an dieser Stelle intakt ist – ein einfacher Test, der viel über die Funktion des Nervensystems verrät, ohne dass du dabei etwas bewusst tun musst.