4. PERAN FUNGSIONAL dendrit
"Dendrit adalah otak dari neuron" dan "duri adalah unit multifungsi mereka" (Shepherd, 1996). Mereka memiliki reseptor pokok dan kompleks pengolahan saraf ("mesin") dari setiap neuron (Gambar. 3.12). Peran mereka di bagian diungkapkan oleh perbedaan morfologi karakteristik mereka di berbagai daerah di otak dan sumsum tulang belakang. Ini adalah fitur dari keragaman dan kekayaan pola arborization dendritik ditambah dengan banyak jenis duri di cabang mereka (Gambar. 2.2). Duri dendritik, masing-masing biasanya tidak lebih dari 1 μm3 volume, beragam dalam bentuk dan ukuran. Namun, in vivo pengamatan pencitraan telah menunjukkan bahwa duri dapat membentuk, kolaps, reformasi, dan ukuran perubahan dan bentuk dengan cepat dalam menanggapi beragam rangsangan, dan dengan demikian menunjukkan aktivitas tergantung plastisitas (Elhers, 2002).
Dari diperkirakan 1.014 sinapsis yang pada 1011 neuron di korteks serebral manusia, lebih dari 90% adalah rangsang sinapsis axo-dendritik. Reseptor glutamat rangsang yang hadir terutama pada duri dendritik dan reseptor GABA penghambatan terutama pada poros dendritik, sel tubuh, dan segmen awal akson ini. Pengolahan yang dihasilkan dari stimulasi reseptor ionotropic dari sistem transmisi dan reseptor metabotropic sistem modulasi lebih kompleks dari yang terlibat dalam penjumlahan aljabar didalilkan dari EPSPs dan IPSPs yang menghasilkan potensial aksi dari akson. Beberapa bukti menunjukkan bahwa kegiatan sinaptik dendritik sangat penting dalam mekanisme biokimia untuk mengatur sintesis protein-sinaptik spesifik. Beberapa protein ini mungkin terlibat dalam fenomena seperti belajar dan memori (proses yang pengetahuan tentang fakta-fakta, pengalaman, dan keterampilan yang diperoleh dan disimpan).
Dendrit seluruh SSP memiliki peran dalam memproses input saraf yang berasal dari reseptor sensorik. Mereka terintegrasi dan diubah menjadi pola dinyatakan sebagai gerakan motorik indah terkoordinasi. Dendrit mengandung morfologi yang signifikan dan entitas fungsional (misalnya, duri, kepadatan postsynaptic, dan ribosom) untuk memenuhi peran mereka dalam organisasi ini neurobiologic oleh (1) genetik (genom) pengaruh dan (2) lingkungan (epigenetik) pengaruh (Bab. 6). Pembangunan jaringan saraf dasar dan koneksi sinaptik mereka dipandu oleh aturan kode genetik, diikuti oleh fine-mengasah berikutnya koneksi ini dari tanggapan terhadap pengaruh lingkungan berkelanjutan yang diterjemahkan ke dalam berbagai penyesuaian saraf seperti plastisitas (bab. 2 dan 6). Efektivitas transmisi sinaptik, modifikasi protein yang ada, dari sintesis protein baru, dan plastisitas adalah salah satu fenomena saraf yang terjadi di dendrit terus menerus dimodifikasi dengan perubahan aktivitas dan pengalaman (Chap. 25).
Pemancar rangsang utama dilepaskan dari terminal presynaptic sinaps di CNS adalah asam amino L-glutamat. Pemancar ini menggairahkan (1) terutama postsynaptic reseptor ionotropic glutamat yang langsung saluran ion gerbang dan (2) reseptor metabotropic yang secara tidak langsung saluran gerbang terkait dengan utusan kedua. Kebanyakan reseptor glutamat terletak di punggung dan relatif sedikit pada poros dendrit. Fakta bahwa setiap tulang belakang dendritik biasanya menampung sinaps tunggal menunjukkan bahwa pentingnya tulang belakang berhubungan dengan penciptaan kompartemen-sinaps spesifik lokal, bukan sebagai ekspansi hanya dari luas permukaan postsynaptic (Shepherd, 1996). Konsensus adalah bahwa Duri berfungsi sebagai microcompartments sinyal kimia dan protein regulator yang memisahkan serta mengintegrasikan sinyal sinaptik. Peningkatan jumlah kompartemen dapat meningkatkan kekuatan pemrosesan informasi dari dendrit. Beberapa bukti menunjukkan bahwa sinyal saraf retrograde dari tulang ke presinaptik tindakan terminal akson untuk meningkatkan fungsi presinaptik.
Duri memiliki kepadatan postsynaptic (PSDS) yang menempel pada permukaan sitosol membran postsynaptic (Gambar. 3.8 dan 3.12). The PSDS adalah protein signaling besar mesin (jalur sinyal biokimia) dengan peran (1) dalam mengatur kekuatan transmisi sinaptik (Kennedy, 2000), (2) dalam memodifikasi tulang belakang morfologi, dan (3) mempengaruhi sintesis protein-sinaptik spesifik .
Protein perancah tertanam di PSDS bertindak sebagai hubungan untuk rangsangan dari reseptor glutamat membran plasma (melalui domain interaksi) ke reseptor dari retikulum endoplasma halus (ER) untuk reseptor dari filamen aktin sitoskeletal dengan morfogen mereka (jenis induksi sinyal) yang mempengaruhi bentuk tulang belakang dan ukuran. Setiap tulang memiliki kerangka filamen aktin padat, disebut aparat tulang belakang, yang berfungsi sebagai (1) dukungan dan kerangka kerja untuk lokalisasi molekul fungsional, (2) berarti untuk mendorong bahan-bahan dari poros dari dendrit untuk PSD dan di tulang belakang motilitas (Gambar. 3.12), dan (3) sumber morfogen tulang belakang yang mempengaruhi fungsi sinaptik selama pengembangan dan plastisitas. Didukung oleh filamen aktin, duri menunjukkan motilitas yang cukup.
DNA inti masing-masing neuron menyediakan kode informasi untuk membentuk messenger RNA (mRNA) yang menyampaikan pesan genetik melalui pori-pori nuklir untuk sitoplasma genetik. MRNA melekat ribosom (pesan genetik kemudian dapat diterjemahkan ke dalam struktur primer protein spesifik oleh pabrik molekul ribosom) bermigrasi melalui neurotubules (bertindak seperti monorail) untuk dan dalam arbor dendritik untuk menemukan dekat dasar dan dalam tulang belakang (Gambar. 3.12). Pemicu molekul mengaktifkan mRNA yang terletak di dalam tulang belakang untuk terjemahan protein-sinaptik spesifik. Utusan disintesis di sinaps bisa terlibat dalam umpan balik aktif dengan inti sel tubuh neuron dalam modulasi transkripsi DNA. Tingkat aktivitas sinapsis mungkin memiliki peran dalam mengatur pembentukan mRNA, pengangkutan ribosom pada neurotubules, dan pemilihan ribosom tertentu untuk melokalisasi berdekatan dengan dasar yang sesuai duri mana terjemahan mRNA untuk protein-sinaptik spesifik berkelanjutan dan diatur (istilah alternatif mencakup ribopolysomes atau sinaps terkait polyribosomes yang mRNA dengan ribosom menambahkan terlibat dalam produksi protein). Ahli biologi tradisional melihat inti sebagai pusat komando memasok terjemahan mRNA menjadi protein. Neuron mungkin telah sedikit dimodifikasi strategi ini dengan sintesis protein di duri, dan dengan demikian mengerahkan pengaruh pada produksi protein-sinaps spesifik di permaisuri dengan sinapsis terkait lainnya. Efek ini dengan sinaps mungkin menjadi faktor lain yang memungkinkan sistem saraf untuk memanfaatkan informasi saraf diterima untuk memperkuat sinaps khusus dengan protein segar untuk berbagai kegiatan neuron. Hal ini bahkan mungkin bahwa protein tertentu secara unik terlibat dalam pembelajaran dan memori. Pada intinya, kegiatan fungsional dari sinapsis, mesin signaling PSD, produksi mRNA, dan protein-sinaps spesifik
terintegrasi dengan integrasi homeostatis dengan inti neuron, dimana intraneuronal jalur sinyal cytoskeletal dari tulang belakang berkomunikasi dengan nukleus (Gambar. 3.12) . Indikasi adalah bahwa sinapsis aktif tulang belakang memiliki peran penting dalam regulasi terjemahan dan ke arah transportasi dari ribosom untuk tulang belakang. Meskipun protein synapsespecific dihasilkan mungkin berkontribusi terhadap pembelajaran dan memori; hubungan antara sintesis protein dendritik dan pembelajaran dan memori, belum, belum ditetapkan. Sinapsis yang mengalami perubahan jangka panjang dalam kekuatan yang akan memberikan kontribusi untuk belajar dan memori. Dengan demikian, dendritik duri berfungsi sebagai penerima (1) informasi saraf melalui sinapsis mereka baik dari lingkungan eksternal dan dari lingkungan internal tubuh dan (2) informasi genomik dari inti neuron, ini konsisten dengan peran Duri sebagai unit multifungsi dari dendrit sebagai otak dari neuron. Dalam neuron, ekspresi gen melibatkan jaringan terdistribusi menerjemahkan mesin dalam kelompok fungsional neuron. The polyribosomes diposisikan dekat sinapsis dan menerjemahkan populasi mRNA dalam duri yang dipilih. Lokalisasi mesin terjemahan dan mRNA di sinapsis endows sinapsis individu dengan kemampuan mandiri mengendalikan kekuatan sinaptik melalui sintesis protein lokal. Protein yang baru disintesis mungkin memiliki peran dalam menggantikan protein terdegradasi, meningkatkan kadar protein yang ada atau bahkan dalam menciptakan protein baru.
Sedang diterjemahkan, harap tunggu..
