Дендрит (от греч. δένδρον (dendron) — дерево) — разветвлённый отросток нейрона, который получает информацию через химические (или электрические) синапсы от аксонов (или дендритов и сомы) других нейронов и передаёт её через электрический сигнал телу нейрона (перикариону), из которого вырастает. Узнайте больше о роли дендритов и аксонов в функционировании нервной системы. Читайте статью на NOCFN.
Дендрит (от греч. δένδρον (dendron) — дерево) — разветвлённый отросток нейрона, который получает информацию через химические (или электрические) синапсы от аксонов (или дендритов и сомы) других нейронов и передаёт её через электрический сигнал телу нейрона (перикариону), из которого вырастает. Термин «дендрит» ввёл в научный оборот швейцарский ученый В. Гис в 1889 году.
Дендриты являются одним из главных участков нейрона, которые воспринимают входные импульсы от других нейронов. Согласно классической «нейронной доктрине», информация через большинство нейронов протекает в одном направлении (ортодромический импульс) — от дендритных ветвей и тела нейрона к единому аксону. Однако, с открытием антидромических импульсов (которые протекают от аксона к соме и к дендритам) и дендритных потенциалзависимых каналов, представление о природе дендритов начало меняться.
Значение и функции дендритов
От сложности и разветвленности дендритного дерева зависит, сколько входных импульсов может получить нейрон. Дендриты играют важную роль в интеграции и обработке информации, а также способны генерировать потенциалы действия и влиять на возникновение потенциалов действия в аксонах. Они также выполняют функцию увеличения поверхности для синапсов, что позволяет им интегрировать большое количество информации, поступающей к нейрону.
Дендриты имеют огромное многообразие форм и разветвлений, а также различные виды нейромедиаторных рецепторов и ионных каналов. Это свидетельствует о богатом разнообразии вычислительных и биологических функций, которые дендрит может выполнять в ходе обработки синаптической информации по всему мозгу.
Роль дендритов в обработке информации
С накоплением новых эмпирических данных становится все более очевидным, что дендриты играют ключевую роль в интеграции и обработке информации в нейронах. Они способны генерировать потенциалы действия и влиять на возникновение потенциалов действия в аксонах. Исследование обработки дендритами синаптических импульсов является необходимым для понимания роли нейрона в обработке информации в центральной нервной системе, а также для выявления причин многих психоневрологических заболеваний.
См. также
Аксоны
Аксон - это передающий отросток нейрона, через который импульс идет от тела клетки к другому нейрону. Он является эффекторной частью нейрона. Аксон и дендриты составляют два главных типа отростков нейрона.
Выводы
Дендриты и аксоны играют важную роль в функционировании нервной системы. Дендриты выполняют функцию приема информации от других нейронов и передачи ее телу нейрона, в то время как аксоны передают импульсы от тела клетки к другим нейронам. Дендриты имеют сложную структуру и разветвленность, что позволяет им интегрировать большое количество информации. Исследования показывают, что дендриты могут генерировать импульсы и играть активную роль в обработке информации в нейронах и мозге в целом.
Что нам скажет Википедия?
Дендрит (от греч. δένδρον (dendron) — дерево) — разветвлённый отросток нейрона, который получает информацию через химические (или электрические) синапсы от аксонов (или дендритов и сомы) других нейронов и передаёт её через электрический сигнал телу нейрона (перикариону), из которого вырастает.
От сложности и разветвлённости дендритного дерева зависит то, сколько входных импульсов может получить нейрон. Поэтому одно из главных назначений дендритов заключается в увеличении поверхности для синапсов (увеличении рецептивного поля), что позволяет им интегрировать большое количество информации, которая поступает к нейрону.
Огромное многообразие дендритных форм и разветвлений, как и открытые недавно различные виды дендритных нейромедиаторных рецепторов и потенциалзависимых ионных каналов (активных проводников), является свидетельством богатого разнообразия вычислительных и биологических функций, которые дендрит может выполнять в ходе обработки синаптической информации по всему мозгу.
С накоплением новых эмпирических данных становится все более очевидным, что дендриты играют ключевую роль в интеграции и обработке информации, а также способны генерировать потенциалы действия и влиять на возникновение потенциалов действия в аксонах, представая как пластичные, активные механизмы со сложными вычислительными свойствами. Исследование обработки дендритами синаптических импульсов является необходимым для понимания роли нейрона в обработке информации в ЦНС, а также и для выявления причин многих психоневрологических заболеваний.
Тело нейрона (сома) и дендриты — два главных участка нейрона, которые воспринимают входные импульсы от других нейронов. Согласно классической «нейронной доктрине», предложенной Рамоном-и-Кахалем, информация через большинство нейронов протекает в одном направлении (ортодромический импульс) — от дендритных ветвей и тела нейрона (которые являются рецептивными частями нейрона, к которым импульс входит) к единому аксону (который является эффекторной частью нейрона, с которой импульс начинается). Таким образом, большинство нейронов имеет два типа отростков (нейритов): один или более дендритов, реагирующих на входящие импульсы, и аксон, который проводит выходной импульс. Тем не менее, с открытием антидромических импульсов (которые протекают от аксона к соме и к дендритам) и дендритных потенциалзависимых каналов, представление о природе дендритов начало меняться.
Существенное различие между дендритными деревьями и другими подобными древовидными структурами в природе заключается в том, что дендритные имеют больше степеней свободы. Поэтому для того, чтобы понять влияние морфологии дендритов на их электрически-вычислительные свойства, следует принимать во внимание тот факт, что нейрон — это трёхмерная структура. Вследствие такой сложности роль дендритной структуры выходит далеко за пределы роли просто быть местом синаптических контактов. Уже для Рамона-и-Кахаля было очевидным, что разветвлённость дендритов отражает количество контактов, которые один нейрон может иметь с другими нейронами. Нейрон без дендритов, имея сферическое клеточное тело, обладал бы очень ограниченной площадью поверхности для получения входных импульсов. Поэтому дендриты являются как бы расширением тела нейрона, увеличивая его площадь поверхности без чрезмерного увеличения объёма клетки.
Например, дендриты типичного моторного нейрона кошки занимают 370 000 мкм² площади поверхности, вместе с тем предоставляя 300 000 мкм² для синаптических входов. Чтобы предоставить эквивалентную поверхность, сферическое клеточное тело должно иметь диаметр 340 мкм, а объём - 20 000 000 мкм³.
Тот факт, что 80 % площади поверхности ближайших к соме дендритов мотонейрона покрыто синапсами, свидетельствует, что увеличение площади поверхности действительно является значимым для увеличения количества входных импульсов из нейрона, вместе с тем позволяя вместить большее количество нейронов в непосредственной близости друг к другу и расширить их возможности для большего разнообразия аксонов от других нейронов.
В отличие от аксонов, дендриты имеют высокое содержание рибосом и образуют относительно локальные соединения, которые непрерывно ветвятся во все стороны и сужаются, что ведёт к уменьшению в размерах дочерних отростков на каждой ветке. Также, в отличие от ровной поверхности аксонов, поверхность большинства дендритов усеяна выступающими маленькими органеллами, которые называются дендритными шипиками и которые обладают высокой пластичностью: они способны рождаться и умирать, менять свою форму, объём и количество на протяжении короткого отрезка времени. Среди дендритов есть как те, которые усеяны шипиками (пирамидальные нейроны), так и те, которые шипиков не имеют (большинство интернейронов), достигая максимального количества транзакций в клетках Пуркинье — 100 000 транзакций, то есть около 10 шипиков на 1 пм. Другая отличительная черта дендритов в том, что они характеризуются разным количеством контактов (вплоть до 150 000 на дендритном дереве в клетке Пуркинье) и различными типами контактов (аксон-шипик, аксон-ствол, дендро-дендритные).
Одна из принятых, но и самых тяжёлых, в нейробиологии классификаций нейронов (основана Кахалем) основывается на их дендритной структуре и плотности. Однако, с другой стороны, есть нейроны, которые не имеют дендритов («адендритные нейроны»), а только разветвлённые аксоны (напр., нейроны дорсального корешкового ганглия и симпатического ганглия); есть нейроны со слишком сложными дендритами. К нейронным типам с наиболее характерными дендритными формами относятся:
- пирамидальные нейроны;
- интернейроны;
- клетки Пуркинье;
- клетки коры головного мозга.
Своей функциональностью и высокой рецептивностью дендриты обязаны сложной геометрической разветвленности. Дендриты одного нейрона, взятые вместе, называются «дендритным деревом», каждая ветвь которого называется «дендритной ветвью». Хотя иногда площадь поверхности дендритной ветки может быть достаточно обширной, чаще всего дендриты находятся в относительной близости от тела нейрона (сомы), из которого выходят, достигая в длину не более 1—2 мкм. Количество входных импульсов, которые данный нейрон получает, зависит от его дендритного дерева: нейроны, которые не имеют дендритов, контактируют только с одним или несколькими нейронами, тогда как нейроны с большим количеством разветвлённых деревьев способны принимать информацию от множества других нейронов. Наиболее сложную и красивую дендритную форму имеют клетки Пуркинье, дерево на которых имеет около 400 верхушек, тогда как альфа-мотонейроны в спинном мозгу кошки имеют лишь 8—12 дендритных деревьев, каждое с около 30 верхушками.
