Biologie-Kurse aus der Q1und Q2 hatten am 18. und 25.11.2025 die Chance, ihre zuvor gesammelten Unterrichtskenntnisse zur Neurobiologie praktisch anzuwenden.
Das jeweils 3-stündige Praktikum, ein Laborkurs-Angebot des Projektbüros Biotechnologie des Berufskollegs Olsberg, ermöglichte den jungen Wissenschaftlern die vergleichende Untersuchung der Funktionsprinzipien der Nervenzellen von Regenwurm und Mensch.
Die Kursteilnehmer leiteten extrazellulär Aktionspotentiale von einem zuvor betäubten Regenwurm ab und konnten dann Muskelpotentiale an sich selbst messen.
Warum Regenwürmer?
Regenwürmer besitzen eine mediane und zwei seitlich gelegene Riesenfasern, die das Tier komplett durchziehen. Diese sind an Fluchtreflexen beteiligt und für die schnelle Rückzugsreaktion verantwortlich. Aufgrund ihres großen Querschnitts und ihrer damit deutlich höheren Leitungsgeschwindigkeit sind sie besonders für das experimentelle Arbeiten geeignet.
Noch höhere Leitungsgeschwindigkeiten bei Nervenfasern mit wesentlich geringerem Querschnitt erreichen erst die Wirbeltiere aufgrund der Entwicklung der Myelinisierung.
Die Untersuchungen am Regenwurm ermöglichen am Ende des Praktikums einen qualitativen Vergleich zwischen den Leitungsgeschwindigkeiten von Riesenfasern eines wirbellosen Tieres, also dem Regenwurm, und den myelinisierten Fasern eines Wirbeltiers, hier Mensch.
Was passierte konkret?
Nach ihrer Betäubung wurden die Regenwürmer in eine geeignete Messvorrichtung (Kammer auf Stecknadeln) gelegt, an der Reiz- und Ableitelektroden angeschlossen waren. Die Riesenfasern wurden mittels Elektroden, die auf der Körperoberfläche des Tieres angelegt wurden, über Stromstöße stimuliert. Ermittelt wurden so neben der Leitungsgeschwindigkeit auch die Reizschwelle und die absolute Refraktärzeit.
Die zweite wichtige Untersuchungsfrage lautete dann, wie lässt sich die Leitungs-geschwindigkeit am menschlichen Unterarm messen und vor allem, wer schneidet besser ab? Wird der Mediannerv oder bei manchen Menschen der Ulnarnerv (Ulna = Elle) am Unterarm elektrisch stimuliert, so führt dies zur Kontraktion des großen Daumenmuskels. Stimuliert man den Nerv einmal im Bereich des Handgelenks und einmal oberhalb der Armbeuge, lässt sich über den Abstand der beiden Reizstellen und das zeitliche Auftreten des Muskelpotentials die Leitungsgeschwindigkeit bestimmen.
Die Messungen bedurften einiger sorgfältiger Vorbereitungen…
Die Probanden schmirgelten alte Hautpartien ab, klebten Elektroden und trugen spezielles Gel auf, um die Leitfähigkeit zu erhöhen. Dann wurden Stromstöße mit verschiedener Stärke gesetzt und damit die Nerven gereizt. Die ermittelten Leitungsgeschwindigkeiten lagen zwischen 44 und beachtlichen 70 m/s. Im Vergleich dazu schnitten die Regenwürmern gar nicht so schlecht ab, ihre Leitungsgeschwindigkeit lag durchschnittlich bei 10-15 m/s.
Fazit: Hautnah und live die Aktivität von Nervenzellen beobachten, diese besondere Gelegenheit bot dieses aufschluss- und erlebnisreiches Praktikum!
