Цитоскелетная теория в психиатрии

Дендритный шипик

  • Дендритный шипик — мембранный вырост на поверхности дендрита, способный образовать синаптическое соединение. Шипики обычно имеют тонкую дендритную шейку, оканчивающуюся шарообразной дендритной головкой. Дендритные шипики обнаруживаются на дендритах большинства основных типов нейронов мозга. В создании шипиков участвует белок калирин.

Шипики отличаются множеством форм, что отражается в их категоризации — различают филоподии, протошипики, грибовидные шипики, тонкие шипики, пеньковые шипики, разветвленные шипики и т. д. Существуют свидетельства того, что разные формы шипиков соответствуют разным стадиям развития и различной силе синаптических соединений. В исследованиях с использованием двухфотонных лазерных сканирующих микроскопов и конфокальных микроскопов было показано, что в зависимости от типа синаптической стимуляции объём и форма шипиков может изменяться, а сами шипики могут поворачиваться в пространстве, появляться и исчезать, при этом наиболее устойчивыми являются грибовидные шипики.

Шипики, в частности, выполняют роль отдельных клеточных компартментов, предотвращающих изменения в содержании ионов в цитоплазме материнского дендрита при активной работе синапсов.

Связанные понятия

Хотя долгое время считалось, что потенциал действия (ПД) может генерироваться преимущественно на начальном сегменте низкопорогового нейронного аксона (AIS), в течение последних десятилетий было накоплено много данных в пользу того, что потенциалы действия также возникают в дендритах. Такой дендритный ПД, для того чтобы отличить его от аксонного потенциала действия, часто называют «дендритный спайк».

Гранулярные клетки — несколько разновидностей мелких нейронов мозга. Название «гранулярная клетка» («зернистая клетка», «клетка-зерно») используется анатомами для нескольких разных типов нейронов, единственной общей особенностью которых является крайне малый размер тел этих клеток.

Пирамидальные нейроны, или пирамидные нейроны, — основные возбудительные нейроны мозга млекопитающих. Также обнаруживаются у рыб, птиц, рептилий. Напоминают по форме пирамиду, из которой вверх ведёт большой апикальный дендрит; имеют один аксон, идущий вниз, и множество базальных дендритов. Впервые были исследованы Рамон-и-Кахалем. Отмечены в таких структурах, как кора мозга, гиппокамп, миндалевидное тело (амигдала), но отсутствуют в обонятельной луковице, стриатуме, среднем мозге, ромбовидном мозге.

Читайте также:  До или после еды Как и когда принимать таблетки Здоровая жизнь Здоровье Аргументы и Факты

Клетки-канделябры (англ. chandelier cell, chandelier neuron; иногда: канделябровидные клетки) — ГАМКергические интернейроны коры головного мозга, образующие характерные продолговатые аксо-аксональные соединения исключительно с начальными сегментами аксонов пирамидальных клеток. Так называемые «картриджи» — аксональные терминали, окутывающие начальные сегменты пирамидальных аксонов, напоминают свечи и придают нейронам вид канделябра. Клетки-канделябры содержат кальций-связывающий белок парвальбумин.

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…

Читайте также:  Пенталгин от зубной боли - инструкция по применению и показания

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…

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…

Чем сильнее шипован мозг, тем острее память

Нейрофизиологам удалось раскрыть важную тонкость обучения. Они определили, какие именно части нейронов помогают быстро усвоить новую информацию. А заодно выяснили, почему старики хуже обучаются.

Человек помнит шипиками

Процессы запоминания и забывания связаны с появлением и деградацией специальных дендритных шипиков. Они образуют новые межнейронные связи (синапсы), на чем и основано обучение. Новые шипики могут погибнуть вскоре после завершения обучения или сохраниться на более длительный срок – вплоть до смерти животного. Как показали предшествующие исследования, больше всего образуется короткоживущих шипиков. Шипики-долгожители появляются редко. Но если уж они появились, то «заморить» их не так-то просто.

Дендриты образуют шипики, которые различаются между собой и по форме, и по функциям. Тонкие и достаточно динамичные шипики играют ключевую роль в запоминании. Большие грибообразные шипики менее динамичны и участвуют в формировании долгосрочных знаний и навыков. Впервые проследить за формированием новых межнейронных связей удалось американским ученым в 2009 году. Исследование было детально описано в статье Stably maintained dendritic spines are associated with lifelong memories, Nature. А в этот раз ученым удалось плотнее подойти к вопросу возрастной деградации умственных способностей. Результаты исследования опубликованы в журнале Neuroscience.

Найти банан

Ученые из медицинской школы Маунт Синай (Mount Sinai School of Medicine) проследили за дендритными шипиками у макак-резусов разного возраста и нашли связь между когнитивными способностями животных и количеством отростков, которое с возрастом уменьшается.

Читайте также:  Перкуссия и границы печени Пропедевтика внутренних болезней

Исследователи под руководством доктора Джона Моррисона ( Dr. John H. Morrison, PhD,) и Питера Раппа (Peter R. Rapp, PhD) при участии Дани Думитриу (Dani Dumitriu, MD/PhD student) и доктора Яндонга Хао (Dr. Jiandong Hao) изучили нейроны у молодых и старых обезьян.

В эксперименте участвовали шесть молодых и девять старых обезьян. Ученые сначала приманивали макак пищей, а после прятали ее. Обезьяны наблюдали за тем, куда люди убирают приманку, и запоминали «потайное место». После этого исследователи помещали перед животными экран, который закрывал им обзор, то есть испытуемые больше не могли наблюдать за тем, где находится желанная еда. Через мгновение экспериментаторы убирали экран, блокирующий обзор, и давали возможность животным найти еду-вознаграждение.

С каждым подходом ученые увеличивали период времени, в течение которого обезьяны не видели, где находится еда. Успех запоминания ученые оценивали по времени, которое требовалось животным, чтобы вспомнить, где спрятано лакомство. Оказалось, что старые обезьяны намного хуже справлялись с заданиями. И сильнее всего они отставали в опытах с длительным блокированием обзора.

Команда доктора Моррисона с помощью микроскопических технологий визуализировала нейроны в той части мозга, которая активно вовлечена в запоминание. Оказалось, что в мозге старых обезьян не хватает тонких шипиков. А количество больших грибообразых шипиков, которые хранят «фундаментальную» информацию, не отличалось от нейронов молодых обезьян.

Учиться нужно смолоду

Исследователи предполагают, что именно недостаток тонких дендритных шипиков не позволяет взрослым особям воспринимать и запоминать новую информацию. «Думаем, что это исследование объясняет, почему старые люди забывают новую информацию, но хорошо помнят то, что они выучили в молодости», — говорит доктор Моррисон.

Нейрофизиологи уверены, что могут понять, как помочь людям не утратить способности к обучению. Пока ясны лишь общие направления помощи — фармацевтические средства и правильный образ жизни. Следующая серия экспериментов должна установить срок, после которого начинать подобную профилактику поздно.

Хотя ученые не ответили на многие вопросы, одну из очевидных истин они подтвердили. Учиться нужно в молодости. После можно только вспоминать выученное.

Ссылка на основную публикацию
Цитомегаловирус у детей симптомы и лечение
Врожденная и перинатальная цитомегаловирусная (ЦМВ) Brenda L. Tesini , MD, University of Rochester School of Medicine and Dentistry 3D модель...
Цитологический метод в диагностике заболеваний шейки матки — ПАРАГРАФ-WWW
Мазок на цитологию (Пап-тест) — что показывает цитограмма? МАЗОК НА ЦИТОЛОГИЮ — МЕТОД МИКРОСКОПИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЦЕРВИКАЛЬНОГО ЭПИТЕЛИЯ С ЦЕЛЬЮ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ...
Цитологическое исследование выделений из молочной железы
Выделения из сосков Выделения из сосков распространены в репродуктивные годы женщины, даже при отсутствии беременности или кормления грудью. Выделения, обычно,...
Цитоплазматическая мембрана – строение и функции
Цитоплазматическая мембрана: функции, строение. Наружная цитоплазматическая мембрана Наружная цитоплазматическая мембрана представляет собой тончайшую пленку. Ее толщина - порядка 7-10 нм....
Adblock detector