Auf dieser Schemazeichnung sieht man ein komplexes Fallbeispiel für räumliche Summation. Ich möchte Ihnen dieses Beispiel mit den neun Nervenzellen jetzt erklären. Dabei gehen wir mal von folgender Voraussetzung aus: Wenn eine Empfängerzelle mit einem Wert von mindestens 1,0 erregt wird, werden am Axonhügel dieser Zelle weitere Aktionspotenziale gebildet.
Die Nervenzellen der "2. Reihe"
N4 wird also von N1 erregt und bildet selbst Aktionspotenziale.
N5 wird von N2 mit dem Wert 0,5 erregt, was nicht für die Bildung von Aktionspotenzialen ausreicht. Allerdings wird N5 gleichzeitig von N4 erregt, ebenfalls mit dem Wert 0,5. Beide "halben" Erregungen summieren sich zu einer "ganzen" Erregung, so dass am Axon von N5 ebenfalls Aktionspotenziale gebildet werden.
N6 wird einmal von N3 vollständig erregt, zum anderen von N5. Der Schwellenwert am Axonhügel von N6 wird also stark überschritten, und am Axon von N6 bilden sich viele Aktionspotenziale; vielleicht sogar doppelt so viele wie am Axon von N4 oder N5, da N6 insgesamt mit einem Wert von 2,0 erregt wird.
N7 wird nur von N3 erregt, aber mit einem Wert von 1,0, was für die Bildung von Aktionspotenzialen ausreicht.
Die Nervenzellen in der "3. Reihe"
N8 wird von N4 erregt, gleichzeitig aber von N6 gehemmt. Die Summe ist also +0,5, was am Axonhügel von N8 nicht für die Bildung von Aktionspotenzialen ausreicht.
N9 wird sogar von drei Senderzellen erregt bzw. gehemmt. Die Summe ist aber ebenfalls nur +0,5, was am Axonhügel von N9 nicht für die Bildung von Aktionspotenzialen ausreicht.
Weitere Betrachtungen
Wir sind bisher davon ausgegangen, dass alle drei Senderzellen N1, N2 und N3 gleichzeitig senden, also Neurotransmitter ausschütten. Was geschieht aber, wenn nur eine der drei Zellen aktiv ist?
Wenn nur N1 aktiv ist, wird N4 erregt und produziert Aktionspotenziale. N8 wird dann ebenfalls nur von N4 erregt. Die Hemmung durch N6 entfällt, da N6 ihrerseits nicht durch N5 oder N3 erregt wird. Also entstehen am Axon von N8 Aktionspotenziale, am Axon von N9 dagegen nicht. N9 wird zwar von N4 erregt, aber nur mit dem Faktor 0,5. Dies reicht für die Bildung von APs nicht aus.
Wenn nur N2 aktiv ist, bleibt N4 passiv. An N5 entstehen keine APs, darum kann auch N6 nicht erregt werden. N8 und N9 bleiben ebenfalls passiv, wie man leicht nachvollziehen kann.
Wenn nur N3 aktiv ist, bleiben N4 und N5 passiv, N6 und N7 werden aber erregt und bilden Aktionspotenziale. Aber N8 und N9 bleiben passiv.
Spielen Sie selbst doch einmal die anderen Möglichkeiten durch, zum Beispiel N1 und N2 sind aktiv oder N1 und N3 oder N2 und N3.