Все ли дендриты нацелены на аксон или есть много «пустых» дендритов?

Насколько я понимаю, в одном нейроне может быть до 200 000 дендритов (например, клеток Пуркинье). Что касается аксонов, то их может быть только один на нейрон, который на конце может делиться на тысячи (но не сотни тысяч) ответвлений.

Я предполагаю, что каждый дендрит имеет один входной терминал, а каждая ветвь аксона имеет один выходной терминал. Я также предполагаю, что только дендриты могут иметь входные терминалы и что только ветви аксонов могут иметь выходные терминалы. Таким образом, мы можем иметь до 200 000 входных терминалов и до тысячи выходных терминалов на один нейрон. Поэтому мне кажется, что во всем мозгу у нас больше входных терминалов, чем выходных терминалов .

Верны ли мои предположения?

Если да, значит ли это, что доступно много избыточных дендритных входных терминалов ?

Ответы (1)

Краткий ответ
Выходы аксонов связаны с дендритами или другими эффекторными тканями, такими как мышечные волокна или железистая ткань. Нет избыточных аксональных выходов или избыточных дендритных входов. Между ними существует тесная связь как во время формирования синапсов в процессе развития, так и во время их поддержания.

Background
Нейроны могут иметь разветвленные дендритные деревья ( например , клетки Пуркинье в коре мозжечка, рис. 1), а также сложно разветвленные окончания аксонов (* например, в нервно-мышечном соединении, рис. 2).

В случаях, показанных ниже, функции могут быть определены как простые логические операторы, а именно интеграция (клетка Пуркинье) и усиление (нервно-мышечное соединение). Клетки Пуркинье получают и интегрируют информацию от ствола мозга. Мотонейроны, иннервирующие мышцы, используют несколько окончаний аксонов для нацеливания на большую площадь мышцы, чтобы можно было достичь более сильных синхронных мышечных сокращений.

Развитие и поддержание соединений дендритов и аксонов тесно связаны ( например , Shen & Lowan, 2010) . Как правило, когда вход в дендрит уменьшается (аксональная регрессия) или выход аксона отменяется (дендритная регрессия), пластичность нервной ткани приводит к дегенерации или перенаправлению аксона, или регрессии или регрессии. иннервация дендрита соответственно ( например , Marc et al ., 2003 ).

Что касается вашей математики; имейте в виду, что аксоны могут разветвляться, разветвления аксонов могут нацеливаться на одно дендритное дерево, аксоны могут заканчиваться на других тканях, таких как железы и мышцы (дендритов там нет!). Другими словами, ваш математический пример является чрезмерным упрощением. В дальнейшем; клетки со сложными дендритными деревьями, как показано на рис. 1, распространены в слоях коры, но не являются нормой. Соотношения типов клеток также должны быть приняты во внимание.

Наконец, между нейронами могут существовать хрестоматийные связи, а именно аксо-дендритные связи, а также аксо-аксональные (Schmitz et al . , 2001) , дендродендритные (Shepherd, 2009) и даже аксосоматические синапсы между нейронами (рис. 3).

дендритное дерево
Рис. 1. Дендритное дерево (Вундт, 1904 г.)

введите описание изображения здесь
Рис. 2. Аксональные окончания нервно-мышечного синапса. источник: Фаррел (2017)

синапсы
Рис. 3. Различные виды синапсов. источник: Младший колледж Модесто .

Ссылки
- Marc et al ., Prog Retin Eye Res (2003); 22 (5): 607-55
- Shen & Kowan, Cold Spring Harb Perspect Biol (2010); 2 (4): a001842
- Shepherd, Ann NY Acad Sci (2009); 1170 ; 1-11
- Schmitz и др ., Neuron (2001); 31 (5): 831-40
- Вундт, Принципы физиологической психологии (1904)