Dendriter: en viktig roll i informationsbehandling?

Dendriter: en viktig roll i informationsbehandling?

Det mänskliga nervsystemet, av intensiv komplexitet, består av cirka 100 miljarder neuroner, även kallade nervceller. Neuroner i hjärnan kan kommunicera genom synapser som överför nervsignalen från en neuron till en annan.

Dendriter är korta, grenade förlängningar av dessa neuroner. Faktum är att dendriter bildar receptordelen av neuronen: de representeras ofta som ett slags träd som kommer från neuroncellkroppen. I själva verket kommer dendriternas logiska funktion därför att bestå i att samla information på nivån för synapserna som täcker dem, innan de dirigeras till neuronens cellkropp. 

Anatomi av dendriter

Nervceller skiljer sig mycket från andra celler i människokroppen: å ena sidan är deras morfologi mycket speciell och å andra sidan fungerar de elektriskt. Termen dendrit kommer från det grekiska ordet dendrons, som betyder "träd".

De tre delarna som utgör neuronen

Dendriter är de viktigaste receptordelarna i neuronen, även kallad nervcell. Faktum är att de flesta neuroner består av tre huvudkomponenter:

  • en cellkropp;
  • två typer av cellulära förlängningar som kallas dendriter;
  • axoner. 

Cellkroppen av neuroner, även kallad soma, innehåller kärnan såväl som andra organeller. Axonet är en enda, tunn, cylindrisk förlängning som leder nervimpulsen till en annan neuron eller till andra typer av vävnad. I själva verket är axonets enda logiska funktion att driva, från en plats i hjärnan till en annan, ett meddelande kodat i form av en följd av aktionspotentialer.

Hur är det med dendriter mer exakt?

En trädstruktur som växer fram från cellkroppen

Dessa dendriter är korta, avsmalnande och mycket grenade förlängningar, som bildar ett slags träd som kommer ut från nervcellskroppen.

Dendriterna är verkligen neurons receptordelar: i själva verket innehåller dendriternas plasmamembran flera receptorställen för bindning av kemiska budbärare från andra celler. Radien för det dendritiska trädet uppskattas till en millimeter. Slutligen finns många synaptiska knappar på dendriter på platser långt från cellkroppen.

Följderna av dendriter

Varje dendrit kommer ut från soma genom en kon som sträcker sig in i en cylindrisk formation. Mycket snabbt kommer den sedan att delas i två grendotter. Deras diameter är mindre än den för modergrenen.

Sedan delar sig var och en av de sålunda erhållna förgreningarna i sin tur i två andra, finare. Dessa underavdelningar fortsätter: detta är anledningen till att neurofysiologer metaforiskt frammanar "det dendritiska trädet av en neuron".

Dendriternas fysiologi

Dendriternas funktion är att samla in information på nivån för synapserna (mellanrum mellan två neuroner) som täcker dem. Sedan kommer dessa dendriter att föra denna information till neuronens cellkropp.

Neuroner är känsliga för olika stimuli, som de omvandlar till elektriska signaler (kallade nervösa aktionspotentialer), innan de i sin tur överför dessa aktionspotentialer till andra neuroner, muskelvävnad eller till och med till körtlar. Och faktiskt, medan den elektriska impulsen i ett axon lämnar soma, i en dendrit, fortplantar sig denna elektriska impuls mot soma.

En vetenskaplig studie gjorde det möjligt, tack vare mikroskopiska elektroder implanterade i neuroner, att utvärdera den roll som dendriter har i överföringen av nervmeddelanden. Det visar sig att dessa strukturer, långt ifrån bara passiva tillägg, spelar en stor roll i informationsbehandlingen.

Enligt denna studie publicerad i Natur, skulle dendriterna därför inte bara vara enkla membranförlängningar som är involverade i att vidarebefordra nervimpulsen till axonet: de skulle i själva verket inte vara enkla mediatorer, utan de skulle också bearbeta information. En funktion som skulle öka hjärnans kapacitet. 

Så all data verkar konvergera: dendriter är inte passiva, utan är på sätt och vis minidatorer i hjärnan.

Anomalier / patologier av dendriter

Dendriternas onormala funktion kan kopplas till funktionsstörningar relaterade till signalsubstanserna som exciterar dem eller tvärtom hämmar dem.

De mest kända av dessa signalsubstanser är dopamin, serotonin eller till och med GABA. Dessa är dysfunktioner i deras sekretion, som är för hög eller tvärtom för låg, eller till och med hämmad, vilket kan vara orsaken till anomalier.

De patologier som orsakas av ett misslyckande i neurotransmittorer är i synnerhet psykiatriska sjukdomar, såsom depression, bipolär sjukdom eller schizofreni.

Vilka behandlingar för dendritrelaterade problem

Psykiska misslyckanden kopplade till dålig reglering av neurotransmittorer och därför, nedströms, till dendriternas funktion, går nu alltmer att behandla. Oftast kommer en gynnsam effekt på psykiatriska patologier att erhållas genom ett samband mellan läkemedelsbehandling och psykoterapeutisk typövervakning.

Det finns flera typer av psykoterapeutiska strömningar: i själva verket kan patienten välja en professionell som han känner sig trygg med, lyssnad på och en metod som passar honom enligt hans förflutna, hans erfarenhet och hans behov.

Det finns särskilt kognitiva beteendeterapier, interpersonella terapier eller till och med psykoterapier mer kopplade till en psykoanalytisk strömning.

Vilken diagnos?

Diagnosen psykiatrisk sjukdom, som alltså motsvarar ett fel i nervsystemet där dendriterna spelar en avgörande roll, kommer att ställas av en psykiater. Det tar ofta ganska lång tid att ställa en diagnos.

Slutligen är det viktigt att veta att patienten inte ska känna sig instängd i en "etikett" som skulle känneteckna honom, utan att han förblir en fullvärdig person, som helt enkelt måste lära sig att hantera sin särart. Proffs, psykiatriker och psykologer, kommer att kunna hjälpa honom i denna riktning.

Historia och symbolik

Datumet för introduktionen av termen "neuron" är satt till 1891. Detta äventyr, huvudsakligen anatomiskt från början, uppstod särskilt tack vare den svarta färgningen av denna cell, utförd av Camillo Golgi. Men detta vetenskapliga epos, långt ifrån att bara fokusera på de strukturella aspekterna av denna upptäckt, gjorde det gradvis möjligt att föreställa sig neuronen som en cell som är sätet för elektriska mekanismer. Det visade sig då att dessa reglerade reflexer, såväl som komplexa hjärnaktiviteter.

Det var främst från 1950-talet som många sofistikerade biofysiska instrument användes för att studera neuron, på infracellulär och sedan på molekylär nivå. Således gjorde elektronmikroskopin det möjligt att avslöja utrymmet i den synaptiska klyftan, såväl som exocytosen av neurotransmittorvesiklar vid synapserna. Det var då möjligt att studera innehållet i dessa vesiklar.

Sedan gjorde en teknik som kallas "patch-clamp" det möjligt, från 1980-talet, att studera strömvariationer genom en enda jonkanal. Vi kunde sedan beskriva neurons intima intracellulära mekanismer. Bland dem: tillbakaförökning av aktionspotentialer i dendritträd.

Slutligen, för Jean-Gaël Barbara, neurovetare och vetenskapshistoriker, "gradvis blir neuronen föremål för nya representationer, som en speciell cell bland andra, samtidigt som den är unik genom de komplexa funktionella betydelserna av dess mekanismer".

Forskarna Golgi och Ramon y Cajal tilldelades Nobelpriset 1906 för sitt arbete med begreppet neuroner.

Kommentera uppropet