Ein Neuron im Zentralnervensystem erhält viele gleichzeitige Impulse von anderen Neuronen über Synapsen. Diese Signale lösen Membranpotenzialänderungen (siehe EPSP und IPSP) aus, die elektrotonisch über die Dendritenmembran und das Zellsoma bis zum Axonhügel weitergeleitet werden. Wenn die Summe aller am Axonhügel ankommenden Potenziale überschwellig ist, wird dort ein Aktionspotenzial ausgelöst. Ein EPSP macht das Erreichen des Schwellenpotenzials wahrscheinlicher ein IPSP macht das Erreichen des Schwellenpotenzials unwahrscheinlicher. Ein einzelnes EPSP reicht in der Regel nicht aus, um das Schwellenpotenzial am Axonhügel zu erreichen und ein Aktionspotenzial auszulösen. Es müssen daher mehrere EPSPs in einem bestimmten Zeitraum in örtlicher Nähe (Axonhügel) zusammentreffen, um das Schwellenpotenzial zu erreichen und ein Aktionspotenzial auszulösen (räumliche und zeitliche Summation).
Räumliche Summation
Mehrere gleichzeitige EPSPs am Neuron müssen aufsummiert werden, um am Axonhügel ein Aktionspotenzial auszulösen
Zeitliche Summation
Eine alternative Möglichkeit zur Auslösung von Aktionspotenzialen am Axonhügel ist neben der räumlichen Summation die zeitliche Summation. Diese erfolgt durch eine Aktivierung einer einzelnen erregenden Synapse in schneller Folge, sodass der Abstand zwischen den EPSPs kleiner ist als deren Abklingzeit und eine Summation erfolgt.
- Zweites EPSP wird mit dem ersten EPSP summiert und verstärkt die Depolarisation
- Die Depolarisation breitet sich weiter aus
