Дендриты

Дендриты — это короткие ветвящиеся отростки нервной клетки, которые принимают сигналы от других нейронов и проводят их к телу клетки. На дендритах расположена большая часть синапсов — мест контакта между нейронами. Если аксон служит «выходом» нейрона, то дендриты — его «входы», похожие на антенны.

Название происходит от греческого dendron — «дерево»: ветвление дендритов действительно напоминает крону. Совокупность всех дендритов одной клетки называют дендритным деревом. Дендриты не следует путать с дендритными клетками — иммунными клетками, которые получили это название лишь за внешнее сходство своих отростков и к нейронам отношения не имеют.

🧩 Строение

У типичного нейрона несколько дендритов, которые многократно ветвятся, постепенно истончаясь. Форма дендритного дерева у разных нейронов очень различна: у клеток Пуркинье мозжечка оно плоское и чрезвычайно густое, у пирамидных нейронов коры есть один длинный верхушечный дендрит и несколько базальных. Именно форма дендритов во многом определяет, сколько и каких сигналов может получить клетка.

Чем дендриты отличаются от аксона

🌿 Дендритные шипики

На поверхности многих дендритов есть тысячи крошечных выростов — дендритных шипиков. Каждый шипик обычно несёт один возбуждающий синапс, где главным медиатором служит глутамат. Шипик отделён от ствола дендрита тонкой шейкой и работает как отдельный отсек, в котором концентрируются ионы кальция и сигнальные молекулы.

Шипики — очень подвижные структуры. Они появляются, растут, меняют форму и исчезают в зависимости от активности синапса. Усиление связи между нейронами при обучении сопровождается увеличением шипиков, а ослабление — их уменьшением. Поэтому дендритные шипики считают одной из материальных основ памяти и обучения.

⚙️ Как дендриты обрабатывают сигналы

Когда медиатор действует на рецепторы дендрита, в этом месте возникает небольшое изменение заряда мембраны — постсинаптический потенциал. Возбуждающие синапсы сдвигают заряд к порогу, тормозные, в том числе с медиатором ГАМК (гамма-аминомасляной кислотой), — от порога. В отличие от нервного импульса в аксоне, эти потенциалы по мере распространения постепенно ослабевают.

Тысячи таких сдвигов складываются по пути к телу клетки. Если суммарный сигнал в начальном сегменте аксона достигает порога, нейрон генерирует потенциал действия. Значение имеют не только сила, но и место синапса: сигналы на дальних ветвях влияют слабее, чем на близких, а тормозные синапсы у тела клетки особенно эффективны.

Долгое время дендриты считали пассивными проводниками. Сейчас известно, что в их мембране есть потенциалзависимые ионные каналы, и дендриты могут сами генерировать местные импульсы. Кроме того, потенциал действия, возникший в аксоне, распространяется и обратно в дендриты, сообщая синапсам о том, что клетка сработала. Это важно для изменения силы синапсов.

📏 Развитие и изменения в течение жизни

Дендритные деревья особенно интенсивно растут и ветвятся в первые годы жизни, когда мозг формирует связи. В подростковом возрасте часть шипиков и синапсов удаляется, и сохраняются наиболее используемые связи. Во взрослом возрасте дендриты сохраняют способность перестраиваться. В опытах на животных обогащённая среда и физическая активность увеличивали ветвление дендритов, а хронический стресс уменьшал его в отдельных областях мозга.

🩺 Значение при болезнях

• Синдром ломкой Х-хромосомы — наследственная причина умственной отсталости, при которой шипики остаются длинными, тонкими и незрелыми.
• Болезнь Альцгеймера — потеря шипиков и синапсов происходит рано и тесно связана со снижением памяти.
• Синдром Дауна и некоторые другие нарушения развития — уменьшение ветвления дендритов и числа шипиков.
• Шизофрения — в исследованиях посмертной ткани мозга находят уменьшение плотности шипиков в коре.