Dendritceller

Dendritter er de forgrenede fremspring af en neuron, der virker til at udbrede den elektrokemiske stimulering modtaget fra andre nerveceller til cellen organ eller soma, af neuron hvorfra dendritter projektet. Elektrisk stimulation overføres på dendritter af opstrøms neuroner via synapser, som er placeret på forskellige punkter i hele dendritiske træ. Dendritter spiller en kritisk rolle i at integrere disse synaptiske input, og ved fastsættelsen af, i hvilket omfang aktionspotentialer er produceret af neuron.

Lange udvækster på immunsystemet dendritiske celler kaldes også dendritter. Disse er ikke at forveksle med dendritter på en neuron. Dendritiske celler antigenpræsenterende celler i pattedyrs immunsystem. Deres dendritter ikke behandle elektriske signaler.

Dendritter er en af ​​to typer af protoplasmiske fremspring, ekstrudere fra cellen kroppen af ​​et neuron, den anden type er en axon. Axoner kan skelnes fra dendritter af flere funktioner, herunder form, længde og funktion. Dendritter ofte aftage i form og er kortere, mens axoner tendens til at opretholde en konstant radius og være relativt lang. Typisk, transmittere axoner elektrokemiske signaler og dendritter modtage elektrokemiske signaler. Selv nogle typer af neuroner i visse arter mangler axoner og blot sende signaler via deres dendritter. Dendritter giver et udvidet overfladeareal til at modtage signaler fra de terminale knapper af andre axoner giver mulighed for et kemisk signal at passere samtidigt til mange målceller. Synapser involverer dendritter kan være axodendritic, der involverer en axon signalering til en dendritceller eller dendrodendritic, der involverer signalering mellem dendritter. Dendritisk forgrening kaldes også "dendritiske arborization" og "dendritiske forgrening."

Når en elektrokemisk signal stimulerer en neuron det forårsager ændringer i det elektriske potentiale på tværs af neuron plasmamembran. Denne ændring i membranpotentialet vil passivt fordelt på dendritceller men bliver svagere med afstand uden et aktionspotentiale. Aktionspotentialet udbreder den elektriske aktivitet langs membranen af ​​dendritceller til cellen kroppen og derefter afferently ned axon til de terminale knapper, hvor det er krydser synapsen.

Visse klasser af dendritter indeholder små fremskrivninger benævnt dendritiske Torner, der øger modtagelige egenskaber af dendritter at isolere signal specificitet. Øget neurale aktivitet og etablering af langsigtede potensering på dendritiske Torner ændre størrelse, form og ledning. Denne evne til dendritisvækst menes at spille en rolle i indlæring og hukommelse formation. Der er cirka 200.000 pigge per celle, som hver især fungerer som en postsynaptisk fremgangsmåde til individuelle præsynaptiske axoner. Dendritiske forgrening kan være omfattende og i nogle tilfælde er tilstrækkelig til at modtage så mange som 100.000 inputs til en enkelt neuron.

Der er tre hovedtyper af neuroner; multipolær, bipolar og unipolar. Multipolære neuroner, såsom den der er vist i billedet, er sammensat af en axon og mange dendritiske træer. Pyramideformede celler er multipolære corticalneuroner med pyramideformet cellelegemer og dendritter store kaldes apikale dendritter, som strækker sig til overfladen af ​​cortex. Bipolære neuroner har en axon og en dendritisk træ ved modstående ender af cellen kroppen. Unipolære neuroner har en stilk, der strækker sig fra cellen organ, der adskiller i to grene med en, der indeholder dendritter og den anden med de terminale knapper. Unipolære dendritter anvendes til at påvise sensorisk stimulus, såsom touch eller temperatur.

Morfologi dendritter såsom gren tæthed og gruppering mønstre er stærkt korreleret til funktionen af ​​neuron. Misdannelse af dendritter er også tæt korreleret til nedsat nervesystem funktion.

Historie

Nogle af de første intracellulære optagelser i et nervesystemet blev foretaget i slutningen af ​​1930'erne af Kenneth S. Cole og Howard J. Curtis. Tyske anatom Otto Friedrich Karl Deiters er generelt krediteret med opdagelsen af ​​Axon ved at skelne det fra dendritter. Swiss Rudolf Albert von Kölliker og tysk Robert Remak var de første til at identificere og karakterisere Axon indledende segment. Alan Hodgkin og Andrew Huxley også ansat blæksprutte gigant Axon og med 1952, de havde fået en fuld kvantitativ beskrivelse af den ioniske grundlaget for handling potentiale, hvilket formuleringen af ​​den Hodgkin-Huxley modellen. Hodgkin og Huxley blev tildelt i fællesskab Nobelprisen for dette arbejde i 1963. De formler beskriver axonal ledningsevne blev udvidet til hvirveldyr i Frankenhaeuser-Huxley ligninger. Louis-Antoine Ranvier var den første til at beskrive de huller eller knudepunkter findes på axoner og til dette bidrag, disse axonale funktioner er nu almindeligvis omtales som knudepunkter i Ranvier. Santiago Ramón y Cajal, en spansk anatom, foreslog, at axoner var output komponenter i neuroner. Han foreslog også, at neuroner var tildækkede, der kommunikerede med hinanden via specialiserede knudepunkter, eller mellemrum, mellem celler, nu kendt som en synapse. Ramón y Cajal forbedret en sølvfarvning proces kendt som Golgi metode, som var blevet udviklet af sin rival, Camillo Golgi.

Dendrit Udvikling

Under udviklingen af ​​dendritter, kan flere faktorer har indflydelse på differentiering. Disse omfatter modulation af sanseindtryk, miljøforurening, kropstemperatur, og stofmisbrug. For eksempel blev rotter rejst i mørke omgivelser sig at have et reduceret antal pigge i pyramideformede celler beliggende i den primære visuelle cortex og en markant ændring i fordelingen af ​​dendritceller forgrening i lag 4 stjerneformige celler. Forsøg gennemført in vitro og in vivo har vist, at tilstedeværelsen af ​​afferente input og aktivitet i sig selv kan modulere de mønstre, hvor dendritter differentiere.

Vides kun lidt om den proces, hvorved dendritter orientere sig in vivo og er tvunget til at skabe den indviklede forgrening mønster unikke for hver specifik neuronal klasse. En teori om den mekanisme af dendritiske arbor udvikling er Synaptotropic hypotese. Den synaptotropic hypotese foreslår, at input fra en præsynaptisk til en postsynaptiske celle i sidste ende kan ændre løbet af synapsedannelse på dendritiske og axonale dorne. Denne synapsedannelse er nødvendig for udviklingen af ​​neuronal struktur i fungerende hjerne. En balance mellem metaboliske omkostninger af dendritiske udarbejdelse og behovet for at dække modtagelige felt formentlig bestemme størrelsen og formen af ​​dendritter. En kompleks række af ekstracellulære og intracellulære signaler modulerer dendritceller udvikling, herunder transkriptionsfaktorer, receptor-ligand interaktioner, forskellige signalveje, lokale translationel maskiner, cytoskeletelementer, Golgi forposter og endosomer. Disse bidrager til organiseringen af ​​dendritter på individuelle celle organer og placeringen af ​​disse dendritter i den neuronale kredsløb. For eksempel blev det vist, at β-actin zipcode bindende protein 1 bidrager til korrekt dendritiske forgrening. Andre vigtige transkriptionsfaktorer involveret i morfologi dendritter omfatter CUT, Pludselig, Collier, holdningsløse, ACJ6 / vagabond, CREST, NEUROD1, CREB, NEUROG2 osv udskilte proteiner og celleoverfladereceptorer omfatter neurotrofiner og tyrosinkinasereceptorer, BMP7, Wnt / pjusket , EphB 1-3, semaphorin / plexin-neuropilin, snitte-robo, netrin-frazzled, reelin. Rac, cdc42 og RhoA tjener som cytoskeletale regulatorer og motoren protein omfatter KIF5, dynein, LIS1. Vigtig sekretoriske og endocytiske veje kontrollerer den dendritiske udvikling omfatter DAR3 / SAR1, DAR2 / Sec23, DAR6 / Rab1 osv Alle disse molekyler samspil med hinanden i at kontrollere dendritiske morfogenese herunder erhvervelse af typespecifikke dendritiske arborization, reguleringen af ​​dendritceller størrelse og organisering af dendritter, der hidrører fra forskellige neuroner.

Elektriske egenskaber

Strukturen og forgrening af en neuron s dendritter, samt tilgængeligheden og variationen af ​​spændingsstyrede ion ledningsevne, har stor indflydelse hvordan neuron integrerer input fra andre neuroner. Denne integration er både timelige, der involverer summation af stimuli, der ankommer hurtigt efter hinanden, såvel som rumlige, medfører sammenlægning af stimulerende og hæmmende input fra forskellige grene.

Dendritter blev engang anset for at blot at formidle elektrisk stimulation passivt. Denne passiv overførsel betyder, at spændingsændringer målt på cellen organ er resultatet af aktivering af distale synapser udbreder det elektriske signal mod cellen kroppen uden hjælp af spændingsstyrede ionkanaler. Passiv kabel teori beskriver, hvordan spænding ændringer på et bestemt sted på en dendritceller overfører denne elektrisk signal gennem et system af konvergerende dendritceller segmenter af forskellige diametre, længder og elektriske egenskaber. Baseret på passiv kabel teorien kan man spore, hvor ændringer i en neuron s dendritiske morfologi virkninger membranen spænding på cellen kroppen, og dermed hvor variation i dendritceller arkitekturer indflydelse på de generelle udgangsværdierne for neuron.

Elektrokemiske signaler formeres ved aktionspotentialer, der anvender intermembrane spændingsstyrede ionkanaler at transportere natriumioner, calciumioner, og kaliumioner. Hver ion arter har sin egen tilsvarende protein kanal beliggende i lipiddobbeltlaget af cellemembranen. Cellemembranen af ​​neuroner dækker axoner, cell body, dendritter osv proteinkanaler kan variere mellem kemiske stoffer i mængden af ​​krævede aktivering spænding og varigheden aktivering.

Aktionspotentialer i dyreceller genereres af enten natrium-gated eller calcium-ionkanaler i plasmamembranen. Disse kanaler er lukket, når membranpotentialet tæt på, eller ved en hvilende potentiale af cellen. Kanalerne vil begynde at åbne, hvis membranpotentialet stiger, giver mulighed for natrium- eller calciumioner til at strømme ind i cellen. Efterhånden som flere ioner ind i cellen, membranpotentialet fortsætter med at stige. Processen fortsætter, indtil alle de ionkanaler er åbne, hvilket medfører en hurtig stigning i membranpotentialet som så udløser fald i membranpotentialet. Den depolariserende forårsages af lukning af ionkanaler, der forhindrer natriumioner komme ind i neuron, og de er derefter transporteres aktivt ud af cellen. Kaliumkanaler aktiveres derefter, og der er en passiv strøm af kaliumioner, returnere den elektrokemiske gradient til hvilende potentiale. Efter et aktionspotentiale har fundet sted, der er en forbigående negativ forskydning, kaldet afterhyperpolarization eller refraktær periode som følge af yderligere kalium strømme. Det er den mekanisme, der forhindrer en handling potentiale fra rejser tilbage den måde, det kom bare.

Et andet vigtigt træk ved dendritter, udstyret med deres aktive spændingsfølsomme ledningsevne, er deres evne til at sende aktionspotentialer tilbage i dendritiske arbor. Kendt som back-formeringsmateriale aktionspotentialer, disse signaler depolarisere dendritiske arbor og give en afgørende komponent mod synapse modulation og langsigtet potensering. Desuden et tog af tilbage-formeringsmateriale aktionspotentialer kunstigt dannet ved soma kan inducere en calcium aktionspotentiale ved den dendritiske zone i indledningen visse typer af neuroner.

Plasticitet

Dendritter selv synes at være i stand til ændringer plast i voksenlivet af dyr, herunder invertebrater. Neuronale dendritter har forskellige rum kendt som funktionelle enheder, som er i stand til at beregne indgående stimuli. Disse funktionelle enheder er involveret i behandlingen input og er sammensat af de underdomæner af dendritter såsom pigge, grene eller grupperinger af filialer. Derfor vil plasticitet, der fører til ændringer i dendritceller struktur påvirker kommunikation og behandling i cellen. Under udviklingen dendritceller morfologi er formet af iboende programmer inden for cellens genom og ydre faktorer som signaler fra andre celler. Men i voksenlivet, ydre signaler bliver mere indflydelsesrig og forårsage mere væsentlige ændringer i dendritceller struktur i forhold til ydre signaler under udvikling. Hos kvinder kan den dendritiske struktur ændres som følge af fysiologiske tilstande induceret af hormoner i perioder såsom graviditet, amning, og efter østrale cyklus. Dette er især synlig i pyramidale celler i CA1-regionen af ​​hippocampus, hvor tætheden af ​​dendritter kan variere op til 30%.

  0   0
Forrige artikel Dage er gået
Næste artikel Aktion af februar 3, 1812

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha