Что такое дендриты и дендритные шипики

Нейрон и шипики

Сегодня в нашей рубрике «Картинка дня» мы можем увидеть нейрон и его потенциальные синапсы. На фото, участвующем в октябрьском конкурсе NeuroArt, вы видите средний проекционный нейрон стриатума, его дендриты (зелёный) и их шипики (фиолетовый): потенциальные синапсы. О нейронах, синапсах и шипиках вы можете прочитать в нашей статье «Клетки нервной системы» цикла «Нейронауки для всех».

Credit: William Carson/NeuroArt

Картинка дня: дендриты и шипики

Credit: Tassilo Jungenitz На этой фотографии — дендриты новорожденных нейронов, сплошь покрытые дендритными шипиками, подобно роза — шипами. Чуть позже эти шипики станут синапсами, соединениями, передающими сигнал…

Картинка дня: звезды и шипики

Credit: Bruna Krebs Kutche/NeuroArt Перед вами — обычный нейрон. Ну точнее, обычный звездообразный шипиковый нейрон из IV слоя коры головного мозга мыши. Выступы на нём —…

Картинка дня: шипиковый нейрон

Credit: TIAGO DAVID/NeuroArt Перед вами — обычный шипиковый нейрон, сам по себе. Снимок, участвующий в августовском конкурсе NeuroArt, показывает нейрон, образующий сотни дендритных шипиков, мест, которые образуют…

Нейронауки для всех: клетки нервной системы

Наш мозг – огромный мегаполис, дорожная инфраструктура которого напоминает связи и проводящие пути; по ним с огромной скоростью и частотой подобно спорткарам проносятся сигналы, а…

Нейроперсоналии: Сантьяго Рамон-и-Кахаль

Снова речь наша зайдет в дремучие, словно нейронная сеть в головном мозге, леса неврологии. На сей раз поговорим об отце современной нейробиологии, обладателе одной из…

Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 135: раскрыт механизм антидепрессантного действия кетамина

Ученые выяснили, как именно кетамин способствует устранению депрессии. Они показали, что препарат активирует рост дендритных шипиков на нейронах медиальной префронтальной коры в мозге. Считается, что…

Внутри синапса

Наш мозг содержит триллионы синапсов – соединений, при помощи которых нейроны взаимодействуют друг с другом. В этих синапсах находятся сотни белков, обеспечивающих бесперебойную деятельность нервной…

Читайте также:  Квашеная капуста - польза, вред, калорийность, рецепты приготовления с фото СЕГОДНЯ

Десятки тысяч синапсов Пуркинье

И снова у нас клетки Пуркинье. Знаменитые гигантские ветви мозжечка, которые играют важную роль в координации движения. Точнее — клетка Пуркинье. Одна. И мы видим, какое…

Как увидеть плотность синапсов в живом мозге человека

До недавних пор исследователям не удавалось запечатлеть «общение» нейронов между собой в живом мозге, не вскрывая при этом череп. Группа учёных Йельского университета в 2016…

Карта электрических синапсов

В нашем организме существуют не только химические, но и электрические синапсы. Судя во всему, это достаточно древние с точки зрения эволюции структуры, и в последнем…

Картинка дня: синапс-гигант

Исследователи из университета Окинавы реконструировали трёхмерную стуктуру гигантского синапса, который «обнимает» тело постсинаптического нейрона целиком. Уникальная структура оказалась намного больше «стандартного» синапса (смотрите сравнение размеров…

Роль шипиков в нервной системе

Строение аксона и дендрита.

Аксон соединяет тело клетки с тем органом, который контролирует клетка и от которого она получает сигналы (или которому передает их); именно из аксонов состоит белое вещество мозга. Строение аксона очень напоминает строение кабеля. Внутренний канал, содержащий тонкие нити фибриллярных белков, окружен миэлиновой оболочкой; в ее состав входят различные липиды и белки. По-видимому, при образовании этих оболочек осевой цилиндр аксона вдавливается в оболочку шванновской клетки, протоплазма ее удаляется и аксон обматывается мембранами шванновской клетки, как электрический кабель изолирующими материалами. В тех местах, где граничат миэлиновые мембраны соседних шванновских клеток, на аксоне образуются характерные перехваты — перехваты Ранвье. Внутри аксона, в аксоплазме, имеются не только аминокислоты, пептиды и их производные, но и ионы калия, кальция, натрия и др., играющие существенную роль в передаче нервного возбуждения.

Роль шипиков в нервной системе.

Дендритный шипик — мембранный вырост на поверхности дендрита, способный образовать синаптическое соединение. Шипики, в частности, выполняют роль отдельных клеточных компартментов, предотвращающих изменения в содержании ионов в цитоплазме материнского дендрита при активной работе синапсов.

Шипики, несущие синапсы на дендритах корковых клеток, появляются именно в возрасте, когда развивается условно-рефлекторная деятельность. Дополнительные указания на роль шипиков в механизмах памяти дали эксперименты, показавшие интенсивное развитие их синаптического аппарата у животных в результате выработки условных рефлексов.

Читайте также:  Появились болячки под мышками у ребенка

Признан факт, что чем больше шипиков на дендритах нейрона, чем больше ветвление дендритов, тем шире рецептивное поле нейрона и тем больше возможностей для образования синаптических контактов

Кетамин восстановил синапсы в нейронах головного мозга мышей

Penn State / flickr.com

Нейробиологи раскрыли механизм действия кетамина в качестве антидепрессанта, сообщается в Science. Оказывается, кетамин способствует росту дендритных шипиков на нейронах медиальной префронтальной коры головного мозга, которые исчезают во время длительного стресса.

Кетамин — синтетическое вещество, полученное в 1960-х годах, которое до недавнего времени использовалось в качестве анестетика и средства для наркоза. Кроме того, оно является психоактивным веществом и вызывает нарушения работы сознания. В то же время, как показали клинические исследования, кетамин быстро (за несколько часов) облегчает симптомы у больных клинической депрессией, в то время как другие антидепрессанты начинают действовать гораздо медленнее. В марте FDA одобрило в качестве препарата для лечения резистентной депрессии эскетамин — энантиомер кетамина, который действует так же, как кетамин, но реже вызывает побочные эффекты. Однако механизм действия этих веществ как антидепрессантов неизвестен. Поскольку кетамин действует быстро, его можно использовать для исследования механизма ремиссии при депрессии.

Одной из причин возникновения депрессии является стресс, который изменяет пластичность нейронов головного мозга. Как было показано, у крыс во время повторяющегося стресса уменьшается плотность синапсов в медиальной префронтальной коре (МПК) головного мозга. Эта область, в том числе, вовлечена в процессы обучения, планирования и переключения внимания. Также она задействована в генерации фаз медленноволнового сна. Предполагалось, что кетамин действует как антидепрессант за счет того, что увеличивает количество синаптических связей в МПК. Возможно, он ускоряет восстановление синапсов. Однако проверить, как именно кетамин действует на нейроны головного мозга, и как восстановление синаптических связей связано с лечением депрессии, до недавнего времени было сложно. Теперь же, с развитием методов оптогенетики, такая возможность появилась.

Американские и японские исследователи под руководством Конора Листона (Conor Liston) из Корнеллского университета проверили гипотезу, согласно которой кетамин ускоряет ремиссию при депрессии за счет того, что способствует появлению новых синапсов в медиальной префронтальной коре. В экспериментах они использовали генетически модифицированных мышей, у которых в сенсорных и моторных нейронах головного мозга экспрессировался желтый флуоресцентный белок. Животным в МПК вживляли микропризмы, которые позволяли исследователям получать фотографии нейронов с помощью двухфотонного лазерного микроскопа. Мышей из экспериментальной группы (шесть животных) в течение 21 дня поили водой с кортикостероном, основным гормоном стресса мышей и крыс. До, во время и после эксперимента исследователи делали снимки нейронов медиальной префронтальной коры, в которых экспрессировался желтый флуоресцентный белок, и таким образом наблюдали за исчезновением и ростом дендритных шипиков — отростков на нейронах, которые получают информацию от других нейронов через синапсы.

Читайте также:  Заключение Алкоголизм как социальная проблема Основные понятия в социологии

Кортикостерон привел к появлению у мышей тревожного и депрессивного поведения. Они стали меньше пить подслащенной воды и становились неподвижны, когда их подвешивали за хвосты в ходе стандартного теста для измерения стресса у грызунов. У них стали чаще исчезать дендритные шипики и реже появляться новые. Как обнаружили ученые, 89 процентов дендритных шипиков, которые исчезли через 10 дней приема кортикостерона, не восстановились на 21 день, в конце эксперимента. Причем отростки исчезали не случайным образом, а кластерами, расположенными на определенных участках нейронов. Исследователи повторили стресс-тест с использованием пространственных ограничений (мышей периодически держали в узких пластиковых трубках) и получили те же результаты.

После 21-дневного стресса авторы статьи однократно давали мышам кетамин и через 24 часа делали снимки нейронов МПК, а также следили за изменениями в поведении животных. Поведение мышей после приема антидепрессанта приходило в норму в течение 3-6 часов, и сохранялось до 7 дней. А вот рост нейронов начинался позже, через 12-24 часа. Скорость роста дендритных шипиков через сутки повышалась на 17 процентов. При этом отростки образовывались не случайным образом, а кластерами, в определенных местах нейронов. В то же время, кетамин не снижал скорость исчезновения дендритных шипиков. Также ученые убедились, что кетамин восстанавливает часть дендритных шипиков: они образовывались на тех местах, откуда исчезали при стрессе. Более того, кетамин способствовал возникновению синапсов на отростках.

Схема и результаты эксперимента. Вверху. схема мышиного мозга с имлантированной микропризмой. В центре. тайм-лайн эксперимента. Серыми стрелками показаны дни, когда ученые делали снимки нейронов, синей — день, когда мышам давали кетамин. Внизу. Исчезнувшие и выросшие в течение эксперимента дендритные шипики.

Ссылка на основную публикацию
Что такое биопсия почки; ООО МЕДИЦИНСКИЙ ЦЕНТР; ЖИЗНЬ
Биопсия почки. Диагностика болезней почек. УЗИ Функциональная диагностика Рентген методы Эндоскопические методы 1. Что такое биопсия почки? Биопсия почки –...
Что происходит с организмом после того, как курильщик отказывается от сигарет; Российская газета
Когда потеть нормально, а когда — нет. Проверьте, всё ли с вами в порядке Лайфхакер разобрался, почему пот не всегда...
Что происходит с телом в гробу после смерти и после похорон, разложение трупа
Как происходит разложение тела человека после похорон Нельзя однозначно предсказать реакцию людей при разговоре о смерти, ведь каждый человек уникален...
Что такое Боди балет и с чем его едят
Боди Балета в Москве Наверняка вы слышали про такое течение в танцах, как Body-ballet. Если кто-то не знаком с природой...
Adblock detector