Дендрит нейрона (дендра — гілка) — відросток тіла нейрона, по якому до нього надходить сигнал від інших клітин. Дендрит отримує сигнал від аксона іншого нейрона або білка-рецептора, що реагує на середу.
Відповідаючи на питання, що таке дендрити, можна сказати, що традиційно дендрити розглядаються як антени нейрона. Обмін інформацією відбувається в один бік: від аксона до дендриту. Чим більше дендритів у нейрона, тим більше інформаційних каналів, тим більше складні рішення приймає нейрон.
Синаптична щілина
Сигнал від інших клітин надходить до тіла нейрона по одному з його дендритів. Дендрит в нервовій системі людини отримує зазвичай хімічний сигнал (нейромедіатор) від аксона. Місце з’єднання дендрита і аксона називається синапсом.
Синапси дозволяють передавати точні повідомлення від нейрона до нейрона. Завдяки синапсах існує нейропластичність і можливість тонкої настройки функцій і поведінки організму.
На дендрите знаходяться рецептори, які беруть нейромедіатор. Рецептори – це спеціалізовані білки, які захоплюють молекули нейромедіатора і в залежності від свого типу запускають подальші реакції в клітині.
Дендритні шипики
На дендритах утворюються маленькі нарости — шипики. Останні можуть приймати безліч форм, але найбільш стійка – це форма грибка.
Кількість дендритних шипиків коливається від 20 до 50 на 10 мкм довжини дендрита. Шипики дуже мінливі за формою і обсягом.
У мозку 86 мільярдів нейронів. Аксони, дендрити і тіла нейронів утворюють величезні нейронні мережі.
Дендрити відповідають за навчання і пам’ять, а також контролюють рівновага в системі. Коли відбувається локальне посилення зв’язків між певними нейронами, саме в дендритах зростає виробництво білка, що регулює зниження активності інших синапсів.
Навчання і шипики
Дендритні шипики відповідають за можливість навчання і формування пам’яті. Завдяки шипикам і їх пластичності, нейрон легко може підключатися до тим чи іншим сусідам і швидко від них від’єднуватися, контролюючи можливість отримання сигналу.
Логічно було б припустити, що якщо синаптичні зв’язку відповідальні за спогади, то їх пластичність — проблема для збереження пам’яті про минуле. У 2009 році в Nature вийшла публікація, в якій автори досліджували, як досвід навчання впливає на синаптичні зв’язку мишей.
В роботі показано, що велика кількість нових шипиків, що утворюються від нового досвіду, зникало згодом, якщо досвід не повторюватиметься періодично. Але ті, що зберігалися, швидше за все, і відповідали за придбані навички.
При цьому якщо тренування повторювалася протягом тривалого часу, відбувалося видалення шипиків, мабуть, віддалені відповідали за неправильні дії. Навчання і щоденний сенсорний досвід залишають постійні поноси у вигляді нечисленної групи шипиків, сформованих на різних етапах навчання.
Що таке дендрити, якщо не величезна бібліотека спогадів? Але основна проблема дендритних шипиків в тому, що вони дуже чутливі до будь-яких механічних і хімічних впливів. Тому травми мозку, навіть якщо і локалізовані в одному місці, зазвичай роблять вплив на всю нейронну мережу.
Сон і навчання
В дослідженні (G. Z. Yang) 2014 року було показано, як після навчання та сну, через 24 години, з’являються нові дендритні шипики у мишей, а деякі з існуючих зникають. Автори відзначають, що швидкість утворення нових шипиків у мишей, які пройшли навчання нової поведінки, була значно вище протягом 6 годин після навчання в порівнянні з нетренованими мишами.
Крім того, автори показали, що шипики при позбавленні мишей сну формуються набагато повільніше. І ситуацію не може виправити ні нова тренування навички, ні пізній сон.
Дендрит як самостійна одиниця
Що таке дендрити, з’ясовують досі. Справа в тому, що складно вивчати поведінку і функції дендритів на живих об’єктах.
Якщо розмір нейрона близько десяти мікрон, то довжина дендрита може доходити до тисячі. Зазвичай під дендритами розуміють не дуже активних учасників процесу.
У 2017 році в журналі Science було опубліковано дослідження, яке дозволяє переглянути класичний погляд на дендрити. Виявилося, дендрити генерують сигнали в кілька разів частіше, ніж це робить тіло нейрона, що наводить на припущення про кодування інформації та на рівні дендритів.
Раніше вже було виявлено, що якщо під час переживання досвіду тіла нейронів активувалися, а дендрити мовчали, то довготривала пам’ять не формувалася щодо цього досвіду. Було висловлено припущення, що активність нейронів пов’язана більшою мірою з реальним часом, з актуальними переживаннями, а дендритів — з тим, що від цього залишиться в пам’яті.
Що таке дендрити, враховуючи нові дані? Це дивовижні конструкції, які складаючи 90% нервової тканини і, можливо, беруть на себе велику частину роботи по збереженню і перетворення досвіду.
Сума фактів
1. Дендритная гілка мінливе, особливо в молодому мозку.
2. На пластичність дендритів впливає збагачена середовище.
3. Тривале навчання пов’язано із збереженням шипиків, пов’язаних з набутими навичками.
4. Сон дозволяє краще запам’ятовувати досвід.
5. Алкоголь негативно впливає на ріст дендритів.
6. З віком кількість гілок дендритів стає менше.
Дендрити — дивовижні конструкції мозку. У кожного типу клітин свій “вид” дендритів, до того ж дендрити надзвичайно пластичні і можуть бути змінені за кілька хвилин. По всій видимості, дендрити виконують складну обробку інформації, беруть на себе завдання, пов’язані з довготривалою пам’яттю і навчанням.
