Облегчение нейронов. Функции дендритов

Видео: Что такое нейрон? Частная жизнь нейрона мозга (учебный фильм СССР)

Часто суммированный постсинаптический потенциал является возбуждающим, но не достигает порогового для возбуждения нейрона уровня. В таком случае нейрон называют облегченным. Это значит, что его мембранный потенциал ближе к порогу возбуждения, чем в покое, хотя этого уровня еще не достиг. Следовательно, другой возбуждающий сигнал, приходящий к нейрону от какого-либо другого источника, очень легко может возбудить нейрон.

Диффузные сигналы в нервной системе часто действительно облегчают большие группы нейронов, поэтому они могут реагировать быстро и легко на сигналы других источников.

Дендриты обеспечивают большое пространственное поле для возбуждения нейрона. Дендриты спинальных мотонейронов часто распространяются на 500-1000 мкм во всех направлениях от сомы нейрона. Эти дендриты могут получать сигналы от большой области в пространстве вокруг мотонейрона, что обеспечивает громадные возможности для суммации сигналов от многих отдельных пресинаптических нервных волокон.

От 80 до 95% всех пресинаптических терминалей мотонейронов спинного мозга заканчиваются на дендритах, тогда как на соме нейрона располагаются лишь 5-20%, поэтому преобладающая доля возбуждения обеспечивается сигналами, передаваемыми через дендриты.

Большинство дендритов не проводят потенциалы действия, но проводят сигналы с помощью электротонического проведения. Большинство дендритов не способны проводить потенциалы действия, поскольку их мембраны имеют относительно мало потенциалзависимых натриевых каналов и порог их возбуждения слишком высок для развития потенциалов действия. Однако проведение по дендритам к соме может осуществляться электротонически.

Видео: Командные нейроны - Павел Балабан

Электротоническое проведение означает непосредственное распространение электрического тока путем проведения ионов в жидкости дендрита, но без генерации потенциалов действия. Стимуляция (или торможение) нейрона этим током имеет особенности, отмеченные далее.

Декремент (затухание) электротонического проведения в дендритах. Более выраженный возбуждающий (или тормозной) эффект принадлежит синапсам, локализованным около сомы. На рисунке показаны многочисленные возбуждающие и тормозные синапсы, расположенные на дендритах нейрона. На двух дендритах слева возбуждающие эффекты развиваются у их верхушек- здесь отмечают высокие уровни возбуждающих постсинаптических потенциалов, о чем свидетельствуют низкие значения отрицательных мембранных потенциалов в области этих синапсов.

Однако значительная часть возбуждающего постсинаптического потенциала теряется, прежде чем он достигает сомы, потому что дендриты длинные, а их мембраны тонкие и отчасти проницаемы для ионов К+ и Сl-, что делает возможным утечку электрического тока. Следовательно, прежде чем возбуждающие потенциалы смогут достигнуть сомы, значительная их часть теряется в связи с утечкой через мембрану. Это уменьшение мембранного потенциала по мере его электротонического распространения вдоль дендритов по направлению к соме называют проведением с декрементом.

Чем дальше возбуждающий синапс находится от сомы нейрона, тем больше будет декремент и меньше возбуждающий сигнал, достигающий сомы. Следовательно, синапсы, которые лежат близко к соме, имеют гораздо более выраженное влияние на процессы возбуждения и торможения в нейроне, чем синапсы, лежащие на расстоянии от сомы.

Суммация возбуждения и торможения в дендритах. На рисунке показано, что самый верхний дендрит находится под влиянием как возбуждающих, так и тормозных синапсов. На верхушке дендрита развивается сильный возбуждающий постсинаптический потенциал, но ближе к соме имеются два тормозных синапса, действующие на этот же дендрит.

Эти тормозные синапсы обеспечивают гиперполяризующее действие, которое полностью нивелирует возбуждающий эффект, в результате к соме электротонически проводится небольшое торможение. Следовательно, дендриты могут суммировать возбуждающие и тормозные постсинаптические потенциалы так же, как сома. На рисунке также показаны несколько тормозных синапсов, расположенных непосредственно на аксонном холмике и начальном сегменте аксона. Такая локализация обеспечивает особенно мощное торможение из-за его прямого влияния на увеличение порога возбуждения в том месте, где в норме генерируется потенциал действия.

Источник: http://meduniver.com