Почему потенциалы действия не могут инициироваться на дендритах?

Почему потенциалы действия не инициируются на дендритах, хотя дендриты первыми получают информацию от пресинаптической клетки?

Фактически, возбуждающие постсинаптические потенциалы (ВПСП) на дендритах меньше, чем в теле клетки и аксоне.

Учитывая тот факт, что дендриты имеют достаточно потенциалзависимых ионных каналов, почему приток катионов через эти каналы не способен деполяризовать дендрит выше порогового значения и генерировать потенциал действия?

Что заставляет вас думать, что существует достаточно потенциалзависимых натриевых каналов?
@DevonRyan В соме и дендритах недостаточно потенциалзависимых натриевых каналов, как в узлах вдоль аксона. Но есть VGCC. Так не могут ли потенциалы действия инициироваться в дендритах и ​​соме с помощью VGCC? Какие каналы необходимы для AP? Также как получается, что потенциалы действия инициируются в холмиках аксона, хотя вход находится в дендритах? «Почему не может произойти достаточная деполяризация в дендритах и ​​соме? Как следствие, если достаточная деполяризация не может произойти в дендритах и ​​соме, как тогда она распространяется на аксон, который анатомически расположен ниже, в нейроне?

Ответы (1)

Точное место генерации потенциала действия обсуждается, как и лежащий в основе физиологический механизм (Colbert & Johnsten, 1996) . Принято считать, что место инициации находится за пределами сомы, на аксонном бугорке или даже дальше в начальном сегменте аксона.

Причина дистальных аксонных участков инициации потенциалов действия, согласно классическим представлениям, заключается в том, что плотность Na + -каналов в соме недостаточно высока, в то время как плотность в начальном сегменте аксона существенно выше и достаточна. Однако было также высказано предположение, что порог генерации потенциала действия ниже в начальном сегменте (Kole et al., 2008) .

По вашим вопросам в комментариях:

  • So can't action potentials be initiated at dendrites and soma with the help of VGCCs? Ответ : Нет. Слишком низкая плотность каналов;
  • What are the channels required for AP?
    Ответ : В основном каналы Na + и K + ;
  • How is it that action potentials are initiated at axon hillock, although the input is at dendrites? Why can't enough depolarization happen at dendrites and soma?
    Ответ : Либо из-за низкой плотности Na + -каналов, и/или из-за более высокого порога потенциала действия (например, из-за присутствия K + -каналов в соме противодействие деполяризации);
  • As a corollary,if enough depolarization cannot occur at dendrites and soma,how then is it propagated to the axon, which is further down anatomically , in the neuron?
    Ответ : Если ВПСП достигает области с достаточным количеством Na + -каналов, деполяризации становится достаточно для активации критического количества Na + -каналов, что вызывает достаточное увеличение мембранного потенциала для поддержания полноценного потенциала действия. Попутно дырявые K + каналы уменьшают деполяризацию, поэтому необходимо критическое количество каналов, иначе ВПСП затухает.
  • What about backpropagating APs from axon hillock to dendrites ? How is that possible?
    Ответ : считается, что сома и дендритная область представляют слишком большую электрическую нагрузку , чтобы обеспечить распространение потенциала действия как в ортодромном, так и в антидромном направлении. Это несоответствие импеданса может быть преодолено для потенциала действия, распространяющегося от аксона обратно в сомато-дендритную область, когда начальный сегмент и холмик аксона обеспечивают дополнительный ток. Этого можно достичь при высокой плотности натриевых каналов в этой области ( Lüscher & Larkum, 1998 ).

Ссылки
Colbert & Johnsten, J Neurosci (1996), 16 (21): 6676–86
Kole et al., Nature Neurosci (2008); 11 : 178-86
- Lüscher & Larkum, J. Neurophysiol (1998); 80 (2): 715-29