Определение дендритов
Дендриты – это проекции нейрона (нерва) клетка ) которые получают сигналы (информацию) от других нейронов. Передача информации от одного нейрона к другому осуществляется с помощью химических сигналов и электрических импульсов, то есть электрохимических сигналов. Передача информации обычно поступает на дендриты через химические сигналы, затем она перемещается в тело клетки (сома), продолжается вдоль нейрона в виде электрических импульсов и, наконец, передается на следующий нейрон в синапсе, который является местом где два нейрона обмениваются информацией с помощью химических сигналов. В синапсе встречаются конец одного нейрона и начало – дендриты – другого.
На этом рисунке показано, как дендрит выглядит в нейроне:
Функция дендритов
Функции дендритов состоят в том, чтобы принимать сигналы от других нейронов, обрабатывать эти сигналы и передавать информацию в сома нейрона.
Получать информацию
Дендриты напоминают ветви дерева в том смысле, что они простираются от сомы или тела нейрона и открываются в постепенно меньшие выступы. В конце этих проекций синапсы, где происходит передача информации. Более конкретно, синапсы – это место, где два нейрона обмениваются сигналами: восходящий или пресинаптический нейрон высвобождает нейротрансмиттеры (обычно в конце нейрона, также называемого аксональным терминалом), а нижний или постсинаптический нейрон обнаруживает их (обычно в дендриты). На этом рисунке показан синапс пресинаптического нейрона (A) и постсинаптического нейрона (B):
В синапсе пресинаптический нейрон высвобождает нейротрансмиттеры (номер 2 на рисунке), которые представляют собой молекулы, которые детектирует постсинаптический нейрон. Постсинаптический нейрон может обнаруживать нейротрансмиттеры, потому что он имеет рецепторы нейротрансмиттеров (номер 5 на рисунке), с которыми связываются нейротрансмиттеры. Если у постсинаптического нейрона нет специфического нейромедиатора рецептор тогда нейротрансмиттер не будет иметь никакого эффекта. Примерами нейротрансмиттеров являются дофамин, серотонин, норэпинефрин, ГАМК и глутамат. Если, например, пресинаптический нейрон высвобождает дофамин, постсинаптическому нейрону потребуются рецепторы допамина, чтобы обнаружить сигнал и, следовательно, получить информацию.
Некоторые типы нейронов имеют дендритные шипы на дендритах, которые представляют собой небольшие выступы, которые выступают из дендритов и имеют рецепторы нейротрансмиттеров, которые увеличивают обнаружение нейротрансмиттеров. Вы можете найти пример дендритного позвоночника на этой микрофотографии:
Обрабатывать информацию
Как только нейротрансмиттер связывается с рецептором нейротрансмиттера в постсинаптическом нейроне, начинается сигнальный каскад, который позволяет обрабатывать информацию в синапсе. Этот сигнальный каскад зависит от нейромедиатора и рецептора нейромедиатора: существуют возбуждающие нейромедиаторы, такие как глутамат, и ингибирующие нейромедиаторы, такие как ГАМК. Рецепторы нейротрансмиттеров начинают сигнальный каскад, который активирует определенные лиганд ионные каналы. Связанные лигандом ионные каналы позволяют ионам входить в нейрон (например, Na +, Ca2 +, Cl– или натрий, кальций, хлорид соответственно) или выходить из нейрона (например, K + или калий). Давайте посмотрим, что происходит в каждом случае.
В случае возбуждающих нейротрансмиттеров пресинаптический нейрон высвобождает нейротрансмиттер, а постсинаптический нейрон обнаруживает его, когда он связывается со своими специфическими рецепторами. Поскольку это возбуждающий нейротрансмиттер, связывание с рецептором активирует лиганд-управляемые ионные каналы, которые позволяют положительно заряженным ионам проникать в клетку: Na + и Ca2 +. В то же время некоторое количество K + также покинет ячейку. Если в ячейку попадает достаточно положительных зарядов, клеточная мембрана Потенциал увеличивается, то есть происходит чистый приток положительных зарядов, тогда мы называем это постсинаптическим возбуждающим потенциалом (EPSP), и клетка деполяризуется. Если имеется достаточно положительных зарядов, так что потенциал клеточной мембраны достигает порогового значения, тогда существует потенциал действия (см. Ниже в разделе «Информация о переносе»).
В случае ингибирующих нейротрансмиттеров происходит нечто подобное, но вместо активации лиганд-управляемых каналов Na + и Ca2 + связывание с рецептором приведет к активации лиганд-управляемых каналов Cl–. Здесь Cl– будет течь в постсинаптический нейрон. Кроме того, K + будет вытекать из клетки. Следовательно, чистый приток отрицательных зарядов (Cl–) приводит к снижению потенциала клеточной мембраны и, следовательно, к тому, что мы называем постсинаптическим ингибирующим потенциалом (IPSP). Ячейка теперь гиперполяризована.
Передача информации
Сумма многих EPSP может превышать порог, необходимый для постсинаптического нейрона, чтобы начать потенциал действия. Чтобы понять это, нам нужно сначала понять некоторые внутренние свойства нейронов.
Нормальный или физиологический мембранный потенциал нейронов в покое составляет около -65 мВ. Это означает, что внутренняя часть нейрона заряжена отрицательно по отношению к внешней части клетки. Причиной этого является то, что внутри ячейки есть некоторые положительные заряды (K +), а также другие отрицательно заряженные ионы (A–), в то время как снаружи ячейки есть больше положительных ионов (Na + и Ca2 +) и некоторые отрицательно заряженные ( Cl-). Сумма всех зарядов делает внешнюю часть ячейки более положительной, а внутреннюю часть ячейки – более отрицательной.
Когда EPSP возникает в дендритах, мембранный потенциал постсинаптического нейрона увеличивается, например, от физиологического -65 мВ до -64 мВ, то есть он становится менее отрицательным. Когда сумма многих EPSP приводит к тому, что мембранный потенциал нейрона достигает порогового значения около -55 мВ, тогда нейрон запускает потенциал действия, который передает информацию в сому, а затем по аксону до конца постсинаптического нейрона. достигая в какой-то момент окончания аксона, где он высвобождает нейротрансмиттеры в следующий нейрон. Поэтому потенциалы действия обычно начинаются с дендритов и распространяются вдоль нейрона.
Если сумма многих EPSP не достигает порогового значения, необходимого для запуска потенциала действия, то мало что происходит, и сигнал не передается в сома или аксон. Этот график иллюстрирует, что происходит, когда сумма EPSP достигает и не достигает порогового значения (-55 мВ), чтобы вызвать потенциал действия:
Если существует много IPSP, то требуется больше EPSP, чтобы превзойти пороговый потенциал мембраны, чтобы создать потенциал действия.
Неисправность дендритов
Дендриты играют очень важную роль в передаче информации между нейронами. Таким образом, неудивительно, что неисправности дендритов связаны с различными нарушениями нервная система, Неисправности различаются по типу и степени тяжести и варьируются от аномальной морфологии до нарушений ветвления дендритов, аномалий в развитии дендритов и неправильной потери ветвления дендритов и генезиса дендритов. Все это связано с такими расстройствами, как шизофрения, аутизм, депрессия, тревожность, болезнь Альцгеймера и синдром Дауна и другие.
викторина
1. Что такое дендриты?A. Проекции нейронов, которые передают информацию в постсинаптические нейроны.B. Проекции нейронов, которые получают информацию от пресинаптических нейронов.C. Проекции нейронов, которые выделяют нейромедиаторы.D. Проекции нейронов, которые позволяют движение.
Ответ на вопрос № 1
В верно. Дендриты – это проекции нейронов древовидной формы, которые получают химические сигналы от пресинаптических (восходящих) нейронов.
2. Каковы основные функции дендритов?A. Получать информацию (химические сигналы).B. Обрабатывать информацию.C. Передача информации в сома (клеточное тело).D. Все вышеперечисленное.
Ответ на вопрос № 2
D верно. Дендриты получают информацию (химические сигналы) от пресинаптических нейронов, затем обрабатывают эту информацию и передают ее соме в виде электрических импульсов.
Ссылки
- Kandel, E.R. (2003). Принципы нейронологии. Кембридж: МакГроуХилл.
- Кулькарни, В.А., Фирештейн, Б.Л. (2012). Дендритное дерево и головной мозг расстройства. Молекулярный и клеточный неврология, 50, 1: 10-20.