Что такое дендритов и как происходит образование дендритов

Дендриты и их роль в нейронных процессах

Передача информации от нейрона к нейрону, от головного мозга к иннервируемым структурам (внутренним органам) осуществляется посредством проведения электрических импульсов.

Особые отростки, отходящие от тела нервных клеток, дендриты и аксоны, являются непосредственными участниками процесса циркуляции нейронных сигналов.

Что такое дендрит — функции и морфология

Дендриты (dendrite) — многочисленные тонкие трубчатые или округлые выпячивания клеточного тела (перикариона) нервной клетки. Сам термин говорит о чрезвычайной разветвленности этих участков нейронов (от греч. δένδρον (dendron) — дерево).

В поверхностной структуре нейроцитов могут насчитываться от нуля до множества дендритов. Аксон чаще всего единственный. Поверхность дендритов не имеет миелиновой оболочки в отличие от аксонных отростков.

Цитоплазма содержит те же клеточные компоненты, что и само тело нервной клетки:

Строение дендритных окончаний напрямую связано с их физиологическими функциями — получением информации от аксонов, дендритов, перикариона соседних нервных клеток посредством многочисленных межнейронных контактов на основе избирательной чувствительности к определенным сигналам.

Структура и типы

Внешняя поверхность дендритов покрыта тонкими выпячиваниями в виде мельчайших шипиков размером 2-3 мкм. Количество таких формирований на поверхности может варьировать от нуля до десятка тысяч. Формы самих микрошипиков многообразны, но самой часто встречаемой формой считается грибовидный шипик.

Количество шипиков на поверхности и их размеры могут быстро меняться. От этого зависит реакция нейрона на сигналы от других клеток.

На образование выпячиваний-шипиков, их форму и развитие влияют внутренние и внешние обстоятельства: возраст организма, активность синаптических связей, информационная загруженность нейронных цепей, образ жизни организма и многое другое.

Целостность и стабильность структуры шипиков могут подвергаться влиянию негативных факторов:

Под воздействием этих негативных факторов во внутреннем строении микрошипиков происходят серьезные деструктивные превращения: разрушение цистерн шипикового аппарата, накопление мультивезикулярных тел (пропорционально степени разрушительных влияний).

После серии испытаний, проведенной с подопытными мышами, было доказано, что не столько сами дендриты, сколько дендритные шипики являются элементарными единицами хранения памяти и формирования синаптической пластичности.

Ветвление

Дендритные структуры образуются вследствие древовидного разветвления отростков нейронов. Этот процесс называется арборизацией. Количество точек (или узлов) ветвления обуславливает степень разветвленности и сложность окончаний дендрита.
В цитоплазме узлов ветвления обычно сконцентрированы митохондрии, так как ветвление – энергозатратный физиологический процесс.

Структура дендритного дерева обуславливает физическую восприимчивую площадь, то есть количество входных импульсов, которые суммарно сможет принять и провести нейроцит.

Одно из главных предназначений дендритов состоит в наращивании контактной поверхности для синапсов (увеличении рецепторного поля).

Это позволяет клетке принимать и перенаправлять больший объем информации, которая поступает к телу нейрона. Степень разветвленности определяет то, как нейрон в итоге суммирует электрические сигналы, полученные от других клеток: чем больше и сложнее ветвление, тем более плотно нейроны прилегают друг к другу.

За счет разветвленного строения поверхность рецепторной мембраны нервной клетки увеличивается в 1000 и более раз.

Диаметр и длина

Дендритные окончания имеют разные размеры, но всегда характеризуются постепенным уменьшением диаметра претерминальных веточек. Длина обычно от нескольких мкм до 1 мм. Но, например, у некоторых чувствительных нейронов спинномозговых ганглиев дендриты очень длинные – до метра и более.

Проведение нервного импульса

Рецепторная мембрана поверхности дендритов (как и тела нервной клетки) покрыта многочисленными синаптическими бляшками, которые передают возбуждение на восприимчивый участок поверхностной мембраны нейрона, где генерируется биоэлектрический потенциал.

Информация, закодированная в виде электрических импульсов, передается на электровозбудимую проводящую мембрану аксона. Таким образом формируются нейронные сети организма.

Роль в нейронных процессах

Человек рождается с генетически определенным числом отростков-дендритов на каждом нейроне. Постепенное увеличение и усложнение мозговых структур и построение нервной системы, которые происходят при постнатальном развитии, реализуется за счет разветвления, увеличения массы дендритов.

Согласно данным многочисленных исследований, в пике развития нервной системы дендриты занимают порядка 60-75 % от всей массы нервных клеток.

Согласно фундаментальным теориям, описывающим принципы работы нервной системы, дендриты всегда считались отделом нейрона, принимающим импульс и проводящим его на тело нервной клетки.

Однако современные исследования нейробиологов с использованием новейших технологий таких, как микроэлектроды, выявило большую электрическую активность дендритов по сравнению с телом клетки.

Данные исследования подтвердили тот факт, что дендритные окончания способны сами генерировать электрические импульсы – локальные потенциалы действия.

Источник

Что такое дендриты и дендритные шипики

Дендрит нейрона (дендра — ветвь) — отросток тела нейрона, по которому к нему поступает сигнал от других клеток. Дендрит получает сигнал от аксона другого нейрона или белка-рецептора, реагирующего на среду.

Отвечая на вопрос, что такое дендриты, можно сказать, что традиционно дендриты рассматриваются как антенны нейрона. Обмен информацией происходит в одну сторону: от аксона к дендриту. Чем больше дендритов у нейрона, тем больше информационных каналов, тем более сложные решения принимает нейрон.

Синаптическая щель

Вам будет интересно: Семантические барьеры и пути их устранения

Сигнал от других клеток поступает к телу нейрона по одному из его дендритов. Дендрит в нервной системе человека получает обычно химический сигнал (нейромедиатор) от аксона. Место соединения дендрита и аксона называется синапсом.

Синапсы позволяют передавать точные сообщения от нейрона к нейрону. Благодаря синапсам существует нейропластичность и возможность тонкой настройки функций и поведения организма.

Дендритные шипики

Количество дендритных шипиков колеблется от 20 до 50 на 10 мкм длины дендрита. Шипики очень изменчивы по форме и объему.

В мозге 86 миллиардов нейронов. Аксоны, дендриты и тела нейронов образуют огромные нейронные сети.

Дендриты отвечают за обучение и память, а также контролируют равновесие в системе. Когда происходит локальное усиление связей между определенными нейронами, именно в дендритах возрастает производство белка, регулирующего снижение активности других синапсов.

Обучение и шипики

Дендритные шипики отвечают за возможность обучения и формирования памяти. Благодаря шипикам и их пластичности, нейрон легко может подключаться к тем или другим соседям и быстро от них отсоединяться, контролируя возможность получения сигнала.

Логично было бы предположить, что если синаптические связи ответственны за воспоминания, то их пластичность — проблема для сохранения памяти о прошлом. В 2009 году в Nature вышла публикация, в которой авторы исследовали, как опыт обучения влияет на синаптические связи мышей.

В работе показано, что большое количество новых шипиков, образующихся от нового опыта, исчезало со временем, если опыт не повторялся периодически. Но те, что сохранялись, скорее всего, и отвечали за приобретенные навыки.

При этом если тренировка повторялась в течение длительного времени, происходило удаление шипиков, по-видимому, удаленные отвечали за неверные действия. Обучение и ежедневный сенсорный опыт оставляют постоянные пометы в виде немногочисленной группы шипиков, сформированных на разных этапах обучения.

Что такое дендриты, если не огромная библиотека воспоминаний? Но основная проблема дендритных шипиков в том, что они очень чувствительны к любым механическим и химическим воздействиям. Поэтому травмы мозга, даже если и локализованы в одном месте, обычно оказывают влияние на всю нейронную сеть.

Сон и обучение

В исследовании (Z.G. Yang) 2014 года было показано, как после обучения и сна, спустя 24 часа, появляются новые дендритные шипики у мышей, а некоторые из существующих исчезают. Авторы отмечают, что скорость образования новых шипиков у мышей, прошедших обучение новому поведению, была значительно выше в течение 6 часов после обучения по сравнению с нетренированными мышами.

Кроме того, авторы показали, что шипики при лишении мышей сна формируются намного медленнее. И ситуацию не может исправить ни новая тренировка навыка, ни поздний сон.

Дендрит как самостоятельная единица

Что такое дендриты, выясняют до сих пор. Дело в том, что сложно изучать поведение и функции дендритов на живых объектах.

Если размер нейрона около десяти микрон, то длина дендрита может доходить до тысячи. Обычно под дендритами понимают не очень активных участников процесса.

В 2017 году в журнале Science было опубликовано исследование, которое позволяет пересмотреть классический взгляд на дендриты. Оказалось, дендриты генерируют сигналы в несколько раз чаще, чем это делает тело нейрона, что наводит на предположение о кодировании информации и на уровне дендритов.

Ранее уже было обнаружено, что если во время переживания опыта тела нейронов активировались, а дендриты молчали, то долговременная память не формировалась относительно этого опыта. Было высказано предположение, что активность нейронов связана в большей степени с реальным временем, с актуальными переживаниями, а дендритов — с тем, что от этого останется в памяти.

Что такое дендриты, учитывая новые данные? Это удивительные конструкции, которые составляя 90% нервной ткани и, возможно, берут на себя большую часть работы по сохранению и преобразованию опыта.

Сумма фактов

1. Дендритная ветвь изменчива, особенно в молодом мозге.

2. На пластичность дендритов оказывает влияние обогащенная среда.

3. Длительное обучение связано с сохранением шипиков, связанных с приобретенными навыками.

4. Сон позволяет лучше запоминать опыт.

5. Алкоголь оказывает негативное влияние на рост дендритов.

6. С возрастом количество ветвей дендритов становится меньше.

Дендриты — удивительные конструкции мозга. У каждого типа клеток свой «вид» дендритов, к тому же дендриты чрезвычайно пластичны и могут изменяться за несколько минут. По всей видимости, дендриты выполняют сложную обработку информации, берут на себя задачи, связанные с долговременной памятью и обучением.

Источник

Что такое дендритов и как происходит образование дендритов

Морфология и онтогения минералов: дендриты и дендритные агрегаты

Дендритные формы роста кристаллов и сферолитов, агрегаты дендритов

Дендрит самородной меди, 14 см. Из трещины в медистом кварците зоны окисления. Покрыт тонкой корочкой малахита и атакамита.
Месторождение Джезказган, Центр. Казахстан. Фото: © В.А. Слётов

Дендрит самородной меди, 14 см., в плёнке малахита и атакамита. Из трещины в медистом кварците, Джезказган, Центр. Казахстан. Фото: © В.А. Слётов

Самородное золото: вытянутый, слегка деформированный скелетный кристалл 5 см., одна из ветвей дендритного агрегата.
Калифорния, США (Eagle’s Nest Mine / Mystery Wind Mine, Placer County, California). Фото: Robert Lavinsky

Дендриты гётита в слое агата (халцедоне), ширина поля

2 см. Бразилия. Фото: © В. Слётов

Дендриты окислов марганца в халцедоне («кахолонге»). Микрофото, поле 5 и 2см. Прибалхашье. Фото 1 и 2: © В.А. Слётов

Дендриты окислов марганца в трещине яшмы

Плоские дендриты гидроксидов железа в кварце, развивающиеся внутри трещины.
Геологический музей им. А.А. Штукенберга, Казанский ун-т. Фото: © А. Евсеев

Сфероидолитовые дендриты малахита, срез 10,5 х 6 см. Каменушинское м-ние, Кемеровская обл., Россия. Источник: rusmineral.ru

Сфероидолитовые дендриты малахита, обросшие зональной сферолитовой корой. Срез 11 x 15 см. ДР Конго. Фото: Look

Малахит. Колония сфероидолитовых дендритов 7.4 x 5 см. Катанга, ДР Конго (L’Etoile du Congo Mine (Star of the Congo Mine; Kalukuluku Mine), Lubumbashi). Фото: Rob Lavinsky

Барит. Агрегат сфероидолитовых дендритов, срез более 10 см. Кремиковцы, Болгария. Национальный музей «Земля и люди», София. Фото: А. Евсеев

Тодорокит, сфероидолитовый дендрит на поверхности гётита. Бакальское м-ние, Ю. Урал. Фото: Тимофей Пашко, образец из коллекции В. Слётова

Сфероидолитовые дендриты касситерита. 4,3 х 3,8 см. Англия (Cligga Head, Perranzabuloe, St Agnes District, Cornwall). Образец из коллекции Steve Pullman, источник: www.danweinrich.com

Ветвящиеся сфероидолитовые дендриты барита из полости в лимоните, поле 2 см. Керченское месторождение, Крым.

Источник

Дендрит

Структура типичного нейрона

Определенные классы дендритов содержат небольшие выступы, называемые дендритными шипами, которые увеличивают рецептивные свойства дендритов, чтобы изолировать специфичность сигнала. Повышенная нервная активность и установление долгосрочной потенциации в дендритных шипах изменяют размеры, форму и проводимость. Считается, что эта способность к росту дендритов играет роль в обучении и формировании памяти. В каждой клетке может быть до 15000 шипов, каждый из которых служит постсинаптическим процессом для отдельных пресинаптических аксонов. [3] Дендритное ветвление может быть обширным, и в некоторых случаях его достаточно, чтобы получить до 100 000 входных сигналов в один нейрон. [4]

Во время развития дендритов на дифференциацию могут влиять несколько факторов. К ним относятся модуляция сенсорной информации, загрязняющих веществ в окружающей среде, температуры тела и употребления наркотиков. [12] Например, у крыс, выращенных в темноте, было обнаружено уменьшенное количество шипов в пирамидных клетках, расположенных в первичной зрительной коре, и заметное изменение в распределении ветвлений дендритов в звездчатых клетках слоя 4. [13] Эксперименты, проведенные in vitro и in vivo, показали, что присутствие афферентов и входная активность сами по себе могут модулировать паттерны, по которым дифференцируются дендриты. [2]

Структура и разветвление дендритов нейрона, а также наличие и изменение потенциал- зависимой ионной проводимости сильно влияют на то, как нейрон интегрирует входные данные от других нейронов. Эта интеграция является как временной, включающей суммирование стимулов, которые поступают в быстрой последовательности, так и пространственной, что влечет за собой агрегацию возбуждающих и тормозных сигналов от отдельных ветвей. [16]

Электрохимические сигналы распространяются за счет потенциалов действия, которые используют межмембранные потенциалзависимые ионные каналы для переноса ионов натрия, кальция и калия. Каждому виду ионов соответствует свой собственный белковый канал, расположенный в липидном бислое клеточной мембраны. Клеточная мембрана нейронов покрывает аксоны, тело клетки, дендриты и т. Д. Белковые каналы могут различаться между химическими видами по величине необходимого напряжения активации и продолжительности активации. [4]

Потенциалы действия в клетках животных генерируются ионными каналами, управляемыми натрием или кальцием, в плазматической мембране. Эти каналы закрываются, когда мембранный потенциал близок к потенциалу покоя клетки или равен ему. Каналы начнут открываться, если мембранный потенциал возрастет, позволяя ионам натрия или кальция проникать в клетку. Чем больше ионов попадает в клетку, тем выше мембранный потенциал. Процесс продолжается до тех пор, пока не откроются все ионные каналы, вызывая быстрое увеличение мембранного потенциала, которое затем вызывает снижение мембранного потенциала. Деполяризация вызвана закрытием ионных каналов, которые препятствуют проникновению ионов натрия в нейрон, и затем они активно выводятся из клетки. Затем активируются калиевые каналы, и происходит выходящий поток ионов калия, возвращающий электрохимический градиент к потенциалу покоя. После возникновения потенциала действия происходит переходный отрицательный сдвиг, называемый постгиперполяризацией или рефрактерным периодом, из-за дополнительных калиевых токов. Это механизм, который предотвращает возвращение потенциала действия в том виде, в каком он только что появился. [4] [19]

Сами дендриты, по-видимому, способны к пластическим изменениям в течение взрослой жизни животных, в том числе беспозвоночных. Дендриты нейронов имеют различные отделы, известные как функциональные единицы, которые способны вычислять поступающие стимулы. Эти функциональные единицы участвуют в обработке входных данных и состоят из субдоменов дендритов, таких как шипы, ветви или группы ветвей. Следовательно, пластичность, которая приводит к изменениям в структуре дендритов, будет влиять на коммуникацию и обработку в клетке. Во время развития морфология дендритов формируется внутренними программами в геноме клетки и внешними факторами, такими как сигналы от других клеток. Но во взрослой жизни внешние сигналы становятся более влиятельными и вызывают более значительные изменения в структуре дендритов по сравнению с внутренними сигналами во время развития. У женщин дендритная структура может изменяться в результате физиологических условий, вызванных гормонами во время таких периодов, как беременность, лактация и следование эстральному циклу. Это особенно заметно в пирамидных клетках области СА1 гиппокампа, где плотность дендритов может варьироваться до 30%. [2]

Источник

Дендрит

Дендрит (от греч. δένδρον — «дерево») — дихотомически ветвящийся отросток нервной клетки (нейрона), воспринимающий сигналы от других нейронов, рецепторных клеток или непосредственно от внешних раздражителей. Проводит нервные импульсы к телу нейрона (соме).

Дендриты могут образовывать синаптические контакты с аксонами (аксодендритические) и дендритами (дендро-дендритические).

Дендритная компартментализация нейрона

На многих дендритах имеются специальные образования — дендритные шипики. Синаптические контакты, образованные на них, называются аксошипиковыми. Шипики объединяются в кластеры шипиков.

Отдельные дендриты образуют дендритную ветку, они же объединяются в дендритный регион. Совокупность всех дендритов называют дендритным деревом нейрона, оно образует воспринимающую поверхность нейрона.

Ссылки

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Дендрит» в других словарях:

ДЕНДРИТ — (греч. dendrites, от dendron дерево). Камень, преимущественно известняк, с природными древовидными изображениями на нем. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ДЕНДРИТ греч. dendrites, от dendron, дерево.… … Словарь иностранных слов русского языка

Дендрит — [δένδρον (δендрон) дерево] древовидные агр., б. ч. фигуры роста, состоящие из отдельных сросшихся друг с другом в параллельном или двойниковом положении кристаллических индивидов (иногда из скопления… … Геологическая энциклопедия

дендрит — агрегат, кристалл, отросток Словарь русских синонимов. дендрит сущ., кол во синонимов: 4 • агрегат (34) • … Словарь синонимов

дендрит — Выросший из расплава кристаллит с древовидным строением. Дендритный рост кристаллов реализуется в большинстве случаев, напр, при литье слитков и отливок. Впервые дендритные кристаллы в стальных слитках были выявлены и подробно описаны в… … Справочник технического переводчика

ДЕНДРИТ — ветвящийся отросток нервной клетки (нейрона), воспринимающий сигналы от других нейронов, рецепторных клеток или непосредственно от внешних раздражителей. Проводит нервные импульсы к телу нейрона. Ср. Аксон … Большой Энциклопедический словарь

ДЕНДРИТ — ДЕНДРИТ, короткий разветвленный отросток нервной клетки (НЕЙРОНА). Он переносит импульсы внутрь клетки и передает импульсы другим нервным клеткам через короткие каналы, называемые СИНАПСАМИ. У одного нейрона может быть несколько дендритов … Научно-технический энциклопедический словарь

ДЕНДРИТ — [дэ], дендрита, муж. (от греч. dendron дерево). 1. Разветвляющийся отросток нервной клетки (анат.). 2. Кристаллическое образование древовидной формы (минер.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ДЕНДРИТ — муж., греч. природное суковатое изображенье на камне, похожее на деревцо. Агат с деревцом, Дендритовый, дендритный, деревцовый; с дендритами, к ним относящийся. Дендролит муж. окаменелое дерево, адамова кость. Дендрология жен. часть ботаники и… … Толковый словарь Даля

ДЕНДРИТ — (от греч. dendron дерево), короткий ветвящийся цитоплазматич. отросток нейрона (дл. до 700 мкм), проводящий нервные импульсы к телу нейрона (перикариону). От тела большинства нейронов отходит неск. Д., ветви к рых локализуются около него. Д. не… … Биологический энциклопедический словарь

дендрит — а, м. dendrite f. <гр. dendron дерево. 1. Полудрагоценный камень, чаще разновидность халцедона, сердолик, сардер, агат или янтарь, структура которых создает внутри узор, подобный изображению деревца с ветвями. Отшлифованные дендриты благодаря… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

дендрит — dendrite Dendrit мінеральний аґреґат (іноді кристал) деревоподібної форми. Утворюється з розчинів, пари або розплавів при швидкій кристалізації речовини в тріщинах, в’язкому середовищі тощо … Гірничий енциклопедичний словник

Источник

• ← Что такое пептидное армирование лица
• Что такое пдк максимально разовая →

Дендрит