Co to są dendryty i kolce dendrytyczne

Spisu treści:

Co to są dendryty i kolce dendrytyczne
Co to są dendryty i kolce dendrytyczne
Anonim

Dendryt neuronu (dendra - gałąź) - proces w ciele neuronu, przez który otrzymuje on sygnał od innych komórek. Dendryt otrzymuje sygnał od aksonu innego neuronu lub białka receptorowego, które reaguje na otoczenie.

Odpowiadając na pytanie, czym są dendryty, możemy powiedzieć, że tradycyjnie dendryty są uważane za anteny neuronu. Wymiana informacji odbywa się w jednym kierunku: od aksonu do dendrytu. Im więcej dendrytów ma neuron, im więcej kanałów informacyjnych, tym bardziej złożone decyzje podejmuje neuron.

Neurony piramidalne i ich procesy
Neurony piramidalne i ich procesy

Rozszczep synaptyczny

Sygnał z innych komórek dociera do ciała neuronu przez jeden z jego dendrytów. Dendryt w ludzkim układzie nerwowym zwykle otrzymuje sygnał chemiczny (neuroprzekaźnik) z aksonu. Połączenie dendrytu i aksonu nazywa się synapsą.

Synapsy umożliwiają przekazywanie precyzyjnych wiadomości z neuronu do neuronu. Dzięki synapsom występuje neuroplastyczność i zdolność dostrajania funkcji i zachowania organizmu.

szczelina synaptyczna
szczelina synaptyczna

Na dendrycie sąreceptory, które akceptują neuroprzekaźnik. Receptory to wyspecjalizowane białka, które wychwytują cząsteczkę neuroprzekaźnika i, w zależności od ich rodzaju, wywołują dalsze reakcje w komórce.

Grzbiety dendrytyczne

Na dendrytach tworzą się małe narośla - kolce. Te ostatnie mogą przybierać różne formy, ale najbardziej uporczywą jest forma grzyba.

Liczba kolców dendrytycznych waha się od 20 do 50 na 10 mikronów długości dendrytu. Kolce mają bardzo zmienny kształt i objętość.

W mózgu jest 86 miliardów neuronów. Aksony, dendryty i ciała neuronów tworzą ogromne sieci neuronowe.

Dendryty odpowiadają za uczenie się i pamięć, a także kontrolują równowagę w systemie. Kiedy występuje lokalny wzrost połączeń między niektórymi neuronami, to w dendrytach wzrasta produkcja białka, które reguluje spadek aktywności innych synaps.

Świecące kolce dendrytyczne
Świecące kolce dendrytyczne

Trening i skoki

Kolce dendrytów są odpowiedzialne za uczenie się i tworzenie pamięci. Dzięki kolcom i ich plastyczności neuron może łatwo łączyć się z niektórymi sąsiadami i szybko się od nich odłączać, kontrolując możliwość odbioru sygnału.

Byłoby logiczne założenie, że jeśli połączenia synaptyczne są odpowiedzialne za pamięć, to ich plastyczność jest problemem dla zachowania pamięci o przeszłości. W 2009 roku Nature opublikowało artykuł badający, w jaki sposób doświadczenia związane z uczeniem się wpływają na połączenia synaptyczne u myszy.

inteligentne myszy
inteligentne myszy

Praca pokazuje, że duża liczba nowychkolce uformowane z nowego doświadczenia znikały z czasem, jeśli doświadczenie nie było powtarzane okresowo. Ale ci, którzy pozostali, najprawdopodobniej odpowiadali za nabyte umiejętności.

W tym samym czasie, jeśli trening był powtarzany przez dłuższy czas, kolce były usuwane, najwyraźniej usunięte były odpowiedzialne za złe działania. Nauka i codzienne doświadczenia sensoryczne pozostawiają trwałe ślady w postaci niewielkiej grupy kolców uformowanych na różnych etapach nauki.

Czym są dendryty, jeśli nie ogromną biblioteką wspomnień? Ale głównym problemem kolców dendrytycznych jest to, że są bardzo wrażliwe na wszelkie wpływy mechaniczne i chemiczne. Dlatego urazy mózgu, nawet zlokalizowane w jednym miejscu, zwykle wpływają na całą sieć neuronową.

Sen i nauka

Badania z 2014 roku (Z. G. Yang) wykazały, że po treningu i śnie, po 24 godzinach, u myszy pojawiają się nowe kolce dendrytyczne, a niektóre z istniejących znikają. Autorzy zauważają, że tempo tworzenia nowego kręgosłupa u myszy wytrenowanych w nowym zachowaniu było znacznie wyższe w ciągu 6 godzin treningu w porównaniu z myszami niewytrenowanymi.

Wpływ treningu na kręgosłup
Wpływ treningu na kręgosłup

Ponadto autorzy wykazali, że kolce tworzą się znacznie wolniej, gdy myszy są pozbawione snu. I ani nowy trening umiejętności, ani późny sen nie naprawią tej sytuacji.

Sen i nauka
Sen i nauka

Dendryt jako niezależna jednostka

Co to są dendryty, wciąż się dowiadują. Chodzi o to, że trudno się tego nauczyć.zachowanie i funkcje dendrytów na żywych obiektach.

Jeśli rozmiar neuronu wynosi około dziesięciu mikronów, to długość dendrytu może wynosić nawet tysiąc. Zazwyczaj dendryty są rozumiane jako mało aktywni uczestnicy procesu.

W 2017 r. Science opublikował badanie, w którym ponownie przyjrzano się klasycznemu poglądowi na dendryty. Okazało się, że dendryty generują sygnały kilka razy częściej niż ciało neuronu, co prowadzi do założenia, że informacja jest kodowana również na poziomie dendrytycznym.

Drzewa dendrytyczne
Drzewa dendrytyczne

Wcześniej stwierdzono, że jeśli podczas doświadczenia ciała neuronów zostały aktywowane, a dendryty zamilkły, to pamięć długotrwała nie została utworzona w związku z tym doświadczeniem. Sugerowano, że aktywność neuronów jest w większym stopniu związana z czasem rzeczywistym, z rzeczywistymi doświadczeniami, a dendryty – z tym, co pozostanie w pamięci.

Czym są dendryty na podstawie nowych danych? Są to niesamowite konstrukty, które stanowią 90% tkanki nerwowej i, być może, przejmują większość pracy związanej z zachowaniem i przekształcaniem doświadczenia.

Suma faktów

1. Gałąź dendrytyczna jest zmienna, szczególnie w młodym mózgu.

2. Wzbogacone środowisko ma wpływ na plastyczność dendrytów.

3. Nauka długoterminowa wiąże się z utrzymaniem kolców związanych z nabytymi umiejętnościami.

4. Sen pozwala lepiej zapamiętać to doświadczenie.

5. Alkohol ma negatywny wpływ na wzrost dendrytów.

6. Wraz z wiekiem liczba gałęzi dendrytycznych staje sięmniej.

Dendryty to niesamowite konstrukcje mózgowe. Każdy rodzaj komórki ma swój „rodzaj” dendrytów, a poza tym dendryty są niezwykle plastyczne i mogą się zmienić w ciągu kilku minut. Najwyraźniej dendryty wykonują złożone przetwarzanie informacji, podejmują zadania związane z pamięcią długotrwałą i uczeniem się.