Dendritai – tai neurono citoplazminės atšakos, kuriomis ląstelė priima ir integruoja signalus iš kitų nervinių ląstelių. Dendritai įeina į neuronų tinklą ir perduoda informaciją į ląstelės kūną (arba somą), iš kur gali būti paleistas atsakas per aksoną.
Struktūra ir tipai
Vienas neuronas gali turėti labai įvairų dendritų skaičių – nuo kelių iki šimtų – tuo tarpu aksonas paprastai būna vienas (aksoną). Dendritai dažnai labai šakojasi ir sudaro vadinamąją dendritinę šakotę (arborizaciją). Ant dendritų paviršiaus gali būti smulkios išaugos, vadinamos dendritinėmis spyglėmis (spines), kuriose dažniausiai formuojamos excitacinės (suteikiančios suvokiamą signalą) sinapsės.
Funkcija ir signalų apdorojimas
Dendritai gauna cheminių arba elektrinių signalų iš kitų neuronų per sinapses. Kiekviena sinapsė gali sukelti vietinius membranos potencialo pokyčius – tai gali būti ekscitaciniai arba inhibiciniai post-sinapsiniai potencialai. Dendritai vykdo cheminių signalų konvertavimą į elektrinius signalus ir juos integruoja: vienu metu gauti signalai gali susumuotis laike (temporalinė sumacija) arba erdvėje (spatialinė sumacija).
Sinapsės ir neuromediatoriai
Vieno neurono dendritas ir kito neurono aksonas susitinka sinapsėje, kuri yra siauras tarpas tarp dviejų ląstelių. Kai elektriniai impulsai pasiekia aksono galą, jie sukelia cheminių medžiagų, vadinamų neuromediatoriais, išsiskyrimą. Šios cheminės medžiagos per sinapsę patenka į dendritą ir atveria arba uždaro jonų kanalus, kas sukelia jonų srautą į ląstelę arba iš jos.
Jonų srautai, EPSP/IPS P ir veikimo potencialas
Dėl jonų judėjimo pro membraninius kanalus ant dendritų susidaro vietiniai membranos potencialo pokyčiai. Jei dauguma į jį nukreiptų sinapsių sukelia teigiamus pokyčius ir bendras pokytis soma pasiekia slenkstį, gali prasidėti grandininė reakcija – stiprus elektros impulsas, vadinamas veikimo potencialu, kuri teka aksonu iki kitos sinapsės. Tai pagrindinis informacijos perdavimo būdas iš vieno neurono kitam.
Aktyvios savybės dendrituose
Nors dendritai dažnai aprašomi kaip pasyvūs laidininkai (viena vieta įtampa slopinama nueinant tolėliau), daug dendritų turi ir aktyvių jonų kanalų – įskaitant įtampos priklausomus Na+, Ca2+ ir K+ kanalus. Jie leidžia:
- stiprinti arba formuoti vietines elektros svyravimus,
- generuoti vietinius arba skersinius signalus,
- siųsti atgalpasklidusius veikimo potencialus (back-propagating action potentials), kurie grįžta į dendritus ir veikia sinapsinį pasirengimą.
Dendritų plastika ir mokymasis
Dendritai yra pagrindinė sinapsinio plastikos vieta. Ilgalaikė stiprinimo (LTP) ir slopinimo (LTD) mechanikos pokyčiai sinapsių stiprumui daugiausia vyksta dendritinėse spygliuose. Tokie pokyčiai susiję su mokymusi, atmintimi ir tinklo prisitaikymu prie naujos informacijos.
Regeneracija ir ląstelių dalijimasis
Visiškai diferencijuoti neuronai paprastai nesidalija. Tačiau kamieninės ląstelės suaugusių žmonių smegenyse gali atsinaujinti per visą organizmo gyvenimą ir kartais duoti naujus neuronus (pvz., hipokampe). Apskritai daugumai neuronų po gimimo dalijimasis nebėra būdingas, todėl daugelis jų išlieka visą organizmo gyvenimą. Dendritų regeneracija po pažeidimų yra ribota, nors tam tikromis sąlygomis arba PNS (periferinėje nervų sistemoje) dalinės atkūrimo galimybės egzistuoja.
Klinikinė reikšmė ir technikos
Dendritų struktūros ir funkcijos sutrikimai siejami su įvairiomis neurologinėmis ir psichikos ligomis: neurodegeneracinėmis ligomis (pvz., Alzheimerio), autizmu, protine atsilikimo formais, taip pat po traumos. Tyrimus apie dendritines struktūras ir funkcijas atlieka elektro fiziniais, vaizdavimo (pvz., dvifotoninė mikroskopija) ir molekuliniais metodais, siekiant suprasti, kaip sinapsės ir dendritai keičiasi mokymosi ar ligos metu.
Svarbiausia: dendritai yra ne tik pasyvūs laidininkai – jie aktyviai apdoroja sinapsinius signalus, prisideda prie nervinių grandinių funkcijos, mokymosi ir prisitaikymo bei yra jautrūs pokyčiams, susijusiems su sveikata ir liga.
