Was sind Dendriten und dendritische Stacheln?

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Was sind Dendriten und dendritische Stacheln?
Was sind Dendriten und dendritische Stacheln?
Anonim

Dendrite eines Neurons (Dendra - Zweig) - ein Prozess des Körpers eines Neurons, durch den es ein Signal von anderen Zellen erhält. Der Dendrit empfängt ein Signal vom Axon eines anderen Neurons oder eines Rezeptorproteins, das auf die Umgebung reagiert.

Zur Beantwortung der Frage, was Dendriten sind, können wir sagen, dass Dendriten traditionell als Antennen eines Neurons betrachtet werden. Der Informationsaustausch erfolgt in eine Richtung: vom Axon zum Dendriten. Je mehr Dendriten ein Neuron hat, desto mehr Informationskanäle, desto komplexere Entscheidungen trifft das Neuron.

Pyramidenneuronen und ihre Prozesse
Pyramidenneuronen und ihre Prozesse

Synaptischer Sp alt

Das Signal von anderen Zellen erreicht den Körper des Neurons durch einen seiner Dendriten. Ein Dendrit im menschlichen Nervensystem empfängt normalerweise ein chemisches Signal (einen Neurotransmitter) von einem Axon. Die Verbindung zwischen einem Dendrit und einem Axon wird als Synapse bezeichnet.

Synapsen ermöglichen die Übertragung präziser Botschaften von Neuron zu Neuron. Dank Synapsen gibt es Neuroplastizität und die Fähigkeit, die Funktionen und das Verh alten des Körpers fein abzustimmen.

synaptischer Sp alt
synaptischer Sp alt

Auf den Dendriten sindRezeptoren, die den Neurotransmitter akzeptieren. Rezeptoren sind spezialisierte Proteine, die ein Neurotransmitter-Molekül einfangen und je nach Typ weitere Reaktionen in der Zelle auslösen.

Dendritstacheln

An den Dendriten - Stacheln - bilden sich kleine Auswüchse. Letzteres kann viele Formen annehmen, aber am hartnäckigsten ist die Form des Pilzes.

Die Anzahl der dendritischen Stacheln reicht von 20 bis 50 pro 10 Mikrometer Dendritenlänge. Stacheln sind in Form und Volumen sehr variabel.

Im Gehirn gibt es 86 Milliarden Neuronen. Axone, Dendriten und Neuronenkörper bilden riesige neuronale Netzwerke.

Dendriten sind für Lernen und Gedächtnis verantwortlich und kontrollieren auch das Gleichgewicht im System. Wenn es eine lokale Zunahme der Verbindungen zwischen bestimmten Neuronen gibt, erhöht sich in den Dendriten die Produktion eines Proteins, das die Abnahme der Aktivität anderer Synapsen reguliert.

Leuchtende dendritische Stacheln
Leuchtende dendritische Stacheln

Training und Spikes

Dendritstacheln sind für das Lernen und die Gedächtnisbildung verantwortlich. Dank der Stacheln und ihrer Plastizität kann sich das Neuron leicht mit bestimmten Nachbarn verbinden und sich schnell von ihnen trennen, wodurch die Möglichkeit kontrolliert wird, ein Signal zu empfangen.

Es wäre logisch anzunehmen, dass, wenn synaptische Verbindungen für Erinnerungen verantwortlich sind, ihre Plastizität ein Problem für die Bewahrung der Erinnerung an die Vergangenheit darstellt. Im Jahr 2009 veröffentlichte Nature eine Studie, in der untersucht wurde, wie sich Lernerfahrungen auf synaptische Verbindungen bei Mäusen auswirken.

intelligente Mäuse
intelligente Mäuse

Die Arbeit zeigt, dass eine große Anzahl von neuenStacheln, die sich aus einer neuen Erfahrung gebildet haben, verschwanden mit der Zeit, wenn die Erfahrung nicht periodisch wiederholt wurde. Aber diejenigen, die übrig blieben, waren höchstwahrscheinlich für die erworbenen Fähigkeiten verantwortlich.

Gleichzeitig, wenn das Training lange wiederholt wurde, wurden die Stacheln entfernt, anscheinend waren die entfernten für die falschen Handlungen verantwortlich. Lernen und tägliche sensorische Erfahrung hinterlassen bleibende Spuren in Form einer kleinen Gruppe von Stacheln, die sich in verschiedenen Lernphasen bilden.

Was sind Dendriten, wenn nicht eine riesige Bibliothek von Erinnerungen? Das Hauptproblem der dendritischen Stacheln besteht jedoch darin, dass sie sehr empfindlich auf mechanische und chemische Einflüsse reagieren. Daher betreffen Gehirnverletzungen, selbst wenn sie an einem Ort lokalisiert sind, normalerweise das gesamte neuronale Netzwerk.

Schlafen und Lernen

Eine Studie aus dem Jahr 2014 (Z. G. Yang) zeigte, dass nach Training und Schlaf nach 24 Stunden neue dendritische Stacheln bei Mäusen erscheinen und einige der bestehenden verschwinden. Die Autoren stellen fest, dass die Rate der Bildung neuer Stacheln bei Mäusen, die auf das neue Verh alten trainiert wurden, innerhalb von 6 Stunden nach dem Training signifikant höher war als bei untrainierten Mäusen.

Wirkung des Trainings auf die Wirbelsäule
Wirkung des Trainings auf die Wirbelsäule

Außerdem zeigten die Autoren, dass sich Spinulae viel langsamer bilden, wenn Mäusen der Schlaf entzogen wird. Und weder ein neues Geschicklichkeitstraining noch ein langer Schlaf können die Situation beheben.

Schlafen und lernen
Schlafen und lernen

Dendrit als eigenständige Einheit

Was Dendriten sind, finden sie immer noch heraus. Die Sache ist, es ist schwer zu lernen. Verh alten und Funktionen von Dendriten auf lebenden Objekten.

Wenn die Größe eines Neurons etwa zehn Mikrometer beträgt, dann kann die Länge eines Dendriten bis zu tausend betragen. Üblicherweise werden Dendriten als wenig aktive Teilnehmer am Prozess verstanden.

Science veröffentlichte 2017 eine Studie, die die klassische Sichtweise von Dendriten aufgreift. Es stellte sich heraus, dass Dendriten um ein Vielfaches häufiger Signale erzeugen als der Körper eines Neurons, was zu der Annahme führt, dass Informationen auch auf dendritischer Ebene kodiert sind.

Dendritische Bäume
Dendritische Bäume

Es wurde zuvor festgestellt, dass, wenn während der Erfahrung die Neuronenkörper aktiviert wurden und die Dendriten still waren, kein Langzeitgedächtnis bezüglich dieser Erfahrung gebildet wurde. Es wurde vermutet, dass die Aktivität von Neuronen in größerem Maße mit der Echtzeit, mit tatsächlichen Erfahrungen und Dendriten verbunden ist – mit dem, was in Erinnerung bleiben wird.

Was sind Dendriten angesichts der neuen Daten? Dies sind erstaunliche Konstrukte, die 90 % des Nervengewebes ausmachen und vielleicht den größten Teil der Arbeit übernehmen, um die Erfahrung zu bewahren und zu transformieren.

Summe der Fakten

1. Der dendritische Ast ist variabel, besonders im jungen Gehirn.

2. Die Plastizität von Dendriten wird durch eine angereicherte Umgebung beeinflusst.

3. Langfristiges Lernen ist mit der Beibeh altung von Stacheln verbunden, die mit erworbenen Fähigkeiten verbunden sind.

4. Durch den Schlaf können Sie sich besser an das Erlebnis erinnern.

5. Alkohol wirkt sich negativ auf das Wachstum von Dendriten aus.

6. Mit zunehmendem Alter wird die Anzahl der dendritischen Zweigeweniger.

Dendriten sind erstaunliche Gehirnkonstrukte. Jeder Zelltyp hat seine eigene "Art" von Dendriten, und außerdem sind Dendriten extrem plastisch und können sich in wenigen Minuten verändern. Anscheinend führen Dendriten komplexe Informationsverarbeitung durch, übernehmen Aufgaben des Langzeitgedächtnisses und des Lernens.

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