Warum sind Zellspannungen interessant? Das geht dann gleich mit Bio-Elektrizität. Das ist das,

was uns von den Pflanzen unterscheidet. Das heißt, wir reagieren schnell. Wir können

innerhalb von Sekunden reagieren und bruchteilen von Sekunden, weil bei uns alles mit Zellspannungsänderung

abläuft oder weil wir damit funktionieren. Warum will man sowas überhaupt messen? Das ist auch

eine Frage, es ist wissenschaftlich interessant, weil man diese Prozesse verstehen möchte.

Zellspannungsänderung steuern den Menschen und wenn man sie detektieren kann, hat man eine Chance,

zum Beispiel Krankheiten, Nervenkrankheiten, auch Herzkrankheiten mit entsprechenden Medikamenten,

die man damit entwickeln kann, zu heilen. Wir interessieren uns im Wesentlichen zur Zeit für

die Nervenzellen und davon hat der Mensch ganz besonders viele. Allein das Gehirn,

das Gehirn, unsere Steuerzentrale hat mehr als 100 Milliarden Nervenzellen und die sind alle

sehr komplex und sehr schwierig nachvollziehbar miteinander verknüpft. Es ist ein riesiges

Kommunikationssystem und die wiederum steuern bzw. nehmen Informationen von den übrigen

Nervenzellen im Körper in Empfang. Zum Beispiel sensorischen Nervenzellen, das ist das, was

letztendlich unsere Augen oder die Geschmacksnerven, der Geruch, auch Schmerzempfindung,

Temperaturempfindung ausmacht, senden letztendlich ihre Signale zum Hirn und das Hirn kann wiederum

dann entsprechend reagieren und über motorische Nerven die Muskel steuern. Die Muskeln kann man

auch bewusst steuern, auch dieses findet vom Hirn aus statt. Während die Brüsen und Organe

meistens jedenfalls nur unbewusst gesteuert werden. Das heißt, die Nervenzellen verarbeiten

die Information, die wandern die Reize in elektrische Signale um. Das sind kurze

Spannungsänderungen, die auch Aktionspotenziale genannt werden und die werden im Prinzip dann

als Information oder als elektrische Pulse weitergegeben. Informationsübermittlung ist

sehr wichtig, das ist dann, wenn Nerven zusammenarbeiten. 1791 ist das schon von Luigi

Galvani herausgefunden worden, der den Nerv eines Vorschenkels freigelegt hatte und mit einem

elektrischen Impuls stimuliert hatte. Das heißt, er hat dann festgestellt, dass man mit Elektrizität

ein Muskel zur Kontraktion bringen kann. Das heißt, was dann bekannt war, dass alles, was bei uns im

Körper schnell funktioniert, über elektrische Pulse, also kurze Spannungsänderungen erfolgt.

Und diese kurzen Spannungsänderungen, diese Aktionspotenziale, die werden von den Nerven

weitergesendet, über Sender, Axone auch genannt. Und die können dann wiederum die

Botenstoffe oder Neurotransmitter freisetzen. Was Botenstoffe sind, das weiß jeder von Ihnen,

das sind zum Beispiel Endorphine, Serotonin, zum Beispiel Dopamine. Das sind letztendlich die

Stoffe, die das vegetative Nervensystem dann versorgen. Serotonin ist ein Glücklichmacher,

Dopamine brauchen wir, um kreativ zu sein, Azetylcholin umdenken zu können. Und genau diese

Botenstoffe werden durch die elektrischen Signale freigesetzt, und zwar an den Synapsen. Und die

wiederum lösen viele komplexe Prozesse aus. Die Nervenzellen als solche sind schrein schematisch

einfach aufgebaut. Wichtig ist, wo die Zellspannung anliegt. Die Nervenzellen sind von der Umgebung

durch Zellwände abgetrennt. Und in diesen Zellwänden, auf die ich auch noch im Detail zu

sprechen komme, sitzen Ionenporen, Kanäle und auch Ionenpumpen. Das heißt, im Zellinneren gibt es

eine westerige Lösung, die verschiedene Ionen in verschiedenen Konzentrationen enthält. Ebenso in

der äußeren Lösung, die die Zellwand letztendlich von außen umspült. Und da die Ionenkonzentrationen

unterschiedlich sind, im Zellinneren als auch im äußeren Bereich, hat man so etwas wie eine

Ladungstrennung. Diese Ladungstrennung führt dazu, dass man eine Spannung hat. Eine Ruhespannung,

wenn nichts passiert, wenn der Nerv nichts tut. Und diese Ruhespannung, die wird dann genau zum

Aktionspotenzial oder zur Aktionsspannung, wenn ein äußerer Reiz kommt, der von den Antennen

aufgenommen wird und in der Zelle selbst zu einem Spannungspieck verarbeitet wird. Das Ganze kann man

detektieren, direkt mit Elektroden. Da komme ich auch kurz drauf zu sprechen. Und was natürlich

eleganter ist, und das ist das, was wir machen, mit molekularen Voltmetern. Das ist jetzt

eine zerstörungsfreie Methode. Da wir keine Nervenzellen von Menschen zur Verfügung bekommen haben,

mussten wir mit dem medizinischen Blutegel vorliebnehmen. Der hat auch ein interessantes

Nervensystem, das ähnlich ist wie beim Menschen. Sie sehen also hier einen Schnitt durch einen

Blutegel und dieser lange Strich hier mit den entsprechenden Querringen. Das ist das zentrale