Das Hodgkin und Huxley-Modell

Das heute akzeptierte Modell der Informationsweiterleitung mithilfe eines Aktionspotentials auf der Nervenmembran wurde 1940 aufgestellt, dank der Arbeit der Ärzte Dr. Hodgkin und Dr. Huxley.

Unter Verwendung eines Tintenfischaxons und speziellen Mikroelektroden waren sie in der Lage das Membranpotential und die Depolarisation und Hyperpolarisation zu messen, aus denen das Aktionspotential besteht. Sie haben für diese Arbeit 1963 den Nobelpreis in Physiologie und Medizin erhalten, neben Sir John Carew Eccles für seine eigene Arbeit an der Neuronsynapse.

Abbildung 1: Die Ergebnisse von Dr. Hodgkin und Dr. Huxley.

In einer Serie von 5 Artikeln haben Dr. Hodgkin und Dr. Huxley ein Standardmodell des Aktionspotentials entwickelt. Der letzte Artikel beschäftigt sich mit dem mathematischen Modell. Es war die erste quantitative Beschreibung der elektrischen Erregbarkeit in Nervenzellen, die ihnen sogar erlaubte, das Verhalten der Ionenkanäle vorauszusagen, die zu dieser Zeit ebenfalls entdeckt wurden. Gemeinsam mit ihrer Verbesserung der Spannungsklemmen-Technik, haben sie eine Formel aufgestellt, mit der man den Zeitverlauf eines Aktionspotentials voraussagen kann.

Durch die Aufstellung ihres Modells haben sie auch bewiesen, dass frühere Modelle falsch waren, z. B. die Idee, dass die Axonmembran punktuell aufbricht, um den Strom von Ionen zu ermöglichen, was dazu führt, dass das Membranpotential kurz Null erreicht. Heute wissen wir, dass die Membran nicht aufbricht und dass Kanäle für den kontrollierten Ionenstrom verantwortlich sind, die das Membranpotential sogar auf +45 mV bringen.