Zentraler Mustergenerator
Englisch: central pattern generator, CPG
Definition
Zentrale Mustergeneratoren, kurz ZMG, sind neuronale Kreise, die selbstständig rhythmische Muskelkontraktionen erzeugen können. Sie spielen eine wichtige Rolle bei motorischen Vorgängen wie Gehen, Schwimmen, Kauen und Atmen.
Hintergrund
Es gibt unterschiedliche Typen von zentralen Mustergeneratoren. Die drei wichtigsten sind Schrittmacher, alternierende Zentren und geschlossene Schleifen.
Die Nervenzellen des ZMG müssen im Gegensatz zu anderen Neuronen nicht immer wieder von übergeschalteten Hirnzentren aktiviert werden, sondern können regelmäßig selbst Aktionspotenziale entsenden.
Grundlage hierfür bildet unter anderem der postinhibitorische-Rebound. Hierbei kommt es nach Hemmung und entsprechender Hyperpolarisation eines Neurons zur Öffnung von T-Typ-Calciumkanälen und HCN-Kanälen, sodass das Neuron wieder depolarisiert.
Quellen
- Wood JD, et al. Central Patern Generator. Reference Module in Neuroscience and Biobehavioral Psychology, 2017.
- Kandel ER, et al. (2021). Principles of Neural Science (6. Aufl.). McGraw-Hill Education.