stringtranslate.com

Дендритный шип

Дендритный шип (или шип ) представляет собой небольшой мембранозный выступ из дендрита нейрона , который обычно получает входные данные от одного аксона в синапсе . Дендритные шипики служат местом хранения синаптической силы и помогают передавать электрические сигналы к телу нейрона. Большинство шипов имеют выпуклую головку (головку шипа) и тонкую шейку, которая соединяет головку шипа со стержнем дендрита. Дендриты одного нейрона могут содержать от сотен до тысяч шипов. Помимо шипов, обеспечивающих анатомический субстрат для хранения памяти и синаптической передачи, они также могут служить для увеличения количества возможных контактов между нейронами. [1] Также было высказано предположение, что изменения активности нейронов положительно влияют на морфологию позвоночника. [2]

Состав

Дендритные шипики небольшие, объем головки шипов колеблется от 0,01 мкм 3 до 0,8 мкм 3 . Шипы с сильными синаптическими контактами обычно имеют большую головку шипа, которая соединяется с дендритом через перепончатую шейку. Наиболее заметными классами формы позвоночника являются «тонкий», «короткий», «грибовидный» и «раздвоенный». Исследования электронной микроскопии показали, что между этими категориями существует континуум форм. [3] Считается, что переменная форма и объем позвоночника коррелируют с силой и зрелостью каждого синапса позвоночника.

Распределение

Дендритные шипики обычно получают возбуждающую информацию от аксонов, хотя иногда на одну и ту же головку шипа устанавливаются как тормозящие, так и возбуждающие соединения. [4] Близость возбуждающего аксона к дендритным шипам недостаточна для прогнозирования наличия синапса, как продемонстрировало лаборатория Лихтмана в 2015 году. [5]

Шипы расположены на дендритах большинства основных нейронов головного мозга, включая пирамидные нейроны неокортекса , средние шипистые нейроны полосатого тела и клетки Пуркинье мозжечка . Дендритные шипы встречаются при плотности до 5 шипов на 1 мкм участка дендрита. Гиппокампальные и кортикальные пирамидные нейроны могут получать десятки тысяч преимущественно возбуждающих импульсов от других нейронов на свои столь же многочисленные шипики, тогда как число шипов на дендритах нейронов Пуркинье на порядок больше.

Цитоскелет и органеллы

Цитоскелет дендритных шипиков особенно важен с точки зрения их синаптической пластичности ; без динамического цитоскелета шипы были бы неспособны быстро менять свои объемы и форму в ответ на раздражители. Эти изменения формы могут повлиять на электрические свойства позвоночника. Цитоскелет дендритных шипиков в основном состоит из нитчатого актина ( F-актина ). Тубулин Присутствуют мономеры и белки, ассоциированные с микротрубочками (MAP), а также организованные микротрубочки . [6] Поскольку цитоскелет шипиков состоит в основном из актина, это позволяет им быть очень динамичными по форме и размеру. Актиновый цитоскелет непосредственно определяет морфологию позвоночника, а регуляторы актина, малые GTPases , такие как Rac , RhoA и CDC42 , быстро модифицируют этот цитоскелет. Сверхактивный Rac1 приводит к постоянному уменьшению дендритных шипов.

В дополнение к своей электрофизиологической активности и активности, опосредованной рецепторами, шипики, по-видимому, обладают везикулярной активностью и могут даже транслировать белки . В дендритных шипиках обнаружены сложенные друг на друга диски гладкой эндоплазматической сети (SER). Формирование этого « позвоночного аппарата » зависит от белка синаптоподина , который, как полагают, играет важную роль в переработке кальция. В шипиках также были обнаружены «гладкие» везикулы , поддерживающие везикулярную активность в дендритных шипиках. Присутствие полирибосом в шипиках также предполагает трансляционную активность белка в самом шипике, а не только в дендритах.

Морфогенез

Морфогенез дендритных шипиков имеет решающее значение для индукции долгосрочной потенциации (LTP). [7] [8] Морфология позвоночника зависит от состояния актина : в глобулярной (G-актин) или нитевидной (F-актин) формах. Роль семейства ГТФаз Rho и его влияние на стабильность актина и подвижность позвоночника [9] имеют важные последствия для памяти. Если дендритный шип является основной единицей хранения информации, то способность шипа спонтанно расширяться и втягиваться должна быть ограничена. В противном случае информация может быть потеряна. Семейство ГТФаз Rho вносит значительный вклад в процесс, стимулирующий полимеризацию актина, что, в свою очередь, увеличивает размер и форму шипа. [10] Большие шипы более стабильны, чем более мелкие, и могут быть устойчивы к модификации дополнительной синаптической активностью. [11] Поскольку изменения формы и размера дендритных шипиков коррелируют с силой возбуждающих синаптических связей и в значительной степени зависят от ремоделирования лежащего в их основе актинового цитоскелета, [12] специфические механизмы регуляции актина и, следовательно, семейство Rho GTPases , являются неотъемлемой частью формирования, созревания и пластичности дендритных шипов, а также обучения и памяти.

Путь РоА

Одной из основных Rho GTPases, участвующих в морфогенезе шипов, является RhoA , белок, который также модулирует регуляцию и время клеточного деления. В контексте активности в нейронах RhoA активируется следующим образом: как только кальций проникает в клетку через NMDA-рецепторы , он связывается с кальмодулином и активирует CaMKII , что приводит к активации RhoA. [10] Активация белка RhoA активирует ROCK, киназу RhoA, что приводит к стимуляции киназы LIM , которая, в свою очередь, ингибирует белок кофилин . Функция кофилина заключается в реорганизации актинового цитоскелета клетки; а именно, он деполимеризует сегменты актина и, таким образом, ингибирует рост конусов роста и восстановление аксонов. [13]

Исследование, проведенное Муракоши и др. в 2011 году вовлекли Rho GTPases RhoA и Cdc42 в морфогенез дендритных шипиков. Обе ГТФазы быстро активировались в одиночных дендритных шипиках пирамидных нейронов в области СА1 гиппокампа крысы во время структурной пластичности, вызванной долговременными стимулами потенциации. Одновременная активация RhoA и Cdc42 привела к временному увеличению роста позвоночника до 300% в течение пяти минут, которое затем сменилось меньшим, но устойчивым ростом в течение тридцати минут. [10] Активация RhoA распространяется вокруг позвоночника, подвергающегося стимуляции, и было установлено, что RhoA необходим для переходной фазы и, скорее всего, для устойчивой фазы, а также роста позвоночника.

Путь Cdc42

Cdc42 участвует во многих различных функциях, включая рост дендритов, ветвление и стабильность ветвей. [14] Приток кальция в клетку через NMDA-рецепторы связывается с кальмодулином и активирует Ca2+/кальмодулин-зависимые протеинкиназы II (CaMKII). В свою очередь, CaMKII активируется, и это активирует Cdc42, после чего не происходит передачи сигналов обратной связи выше кальция и CaMKII. Если пометить зеленый флуоресцентный белок, усиленный мономером, можно увидеть, что активация Cdc42 ограничивается только стимулированным шипом дендрита. Это связано с тем, что молекула постоянно активируется во время пластичности и сразу же инактивируется после диффузии из позвоночника. Несмотря на свою разрозненную активность, Cdc42 все еще может перемещаться за пределы стимулированного позвоночника, как и RhoA. Cdc42 активирует PAK, протеинкиназу, которая специфически фосфорилирует и, следовательно, инактивирует ADF/кофилин. [15] Инактивация кофилина приводит к усилению полимеризации актина и увеличению объема позвоночника. Для поддержания этого увеличения объема позвоночника необходима активация Cdc42.

Наблюдаемые изменения структурной пластичности

Приток кальция через рецепторы NMDA активирует CAMKII. Затем CAMKII регулирует несколько других сигнальных каскадов, которые модулируют активность актин-связывающих белков кофилина и профилина. Эти каскады можно разделить на два основных пути: пути RhoA и Cdc42, которые опосредуются главным образом этими членами семейства Rho ГТФаз. На переходной стадии сигнальный каскад, вызванный синаптической активностью, приводит к тому, что LIMK1 фосфорилирует ADF/кофилин как по путям RhoA, так и по Cdc42, что, в свою очередь, ингибирует деполимеризацию F-актина и резко увеличивает объем дендритного отростка, одновременно индуцируя LTP. .

Муракоши, Ван и Ясуда (2011) исследовали влияние активации Rho GTPase на структурную пластичность одиночных дендритных шипиков, выяснив различия между переходной и устойчивой фазами. [10]

Преходящие изменения структурной пластичности

Применение низкочастотной последовательности двухфотонного разблокирования глутамата в одном дендритном шипе может вызвать быструю активацию как RhoA, так и Cdc42. В течение следующих двух минут объем стимулируемого позвоночника может увеличиться до 300 процентов от первоначального размера. Однако это изменение морфологии позвоночника носит временный характер; объем позвоночника уменьшается через пять минут. Введение трансферазы C3, ингибитора Rho, или глицил-H1152, ингибитора Rock, ингибирует временное расширение позвоночника, что указывает на то, что для этого процесса каким-то образом необходима активация пути Rho-Rock. [10]

Устойчивые изменения структурной пластичности

Напротив, устойчивая стадия больше ориентирована на активацию пути RhoA, что в конечном итоге приводит к более высокой концентрации профилина, что предотвращает дополнительную полимеризацию актина и уменьшает размер дендритного шипа по сравнению с переходной стадией, хотя и позволяет ему оставаться на повышенном уровне по сравнению с непотенциированным позвоночником.

После того, как происходят описанные выше временные изменения, объем позвоночника уменьшается до тех пор, пока он не увеличится на 70–80 процентов от первоначального объема. Это устойчивое изменение структурной пластичности продлится около тридцати минут. И снова введение трансферазы C3 и Glycyl-H1152 подавляло этот рост, что позволяет предположить, что путь Rho-Rock необходим для более стойкого увеличения объема позвоночника. Кроме того, введение Cdc42-связывающего домена Wasp или ингибитора, нацеленного на активацию Pak1-3 (IPA3), уменьшает этот устойчивый рост объема, демонстрируя, что путь Cdc42-Pak также необходим для этого роста объема позвоночника. Это важно, поскольку устойчивые изменения структурной пластичности могут обеспечить механизм кодирования, поддержания и восстановления воспоминаний. Сделанные наблюдения могут свидетельствовать о том, что Rho GTPases необходимы для этих процессов. [10]

Физиология

Рецепторная активность

Дендритные шипики экспрессируют на своей поверхности рецепторы глутамата (например, рецептор AMPA и рецептор NMDA ). Рецептор TrkB для BDNF также экспрессируется на поверхности позвоночника и, как полагают, играет роль в выживании позвоночника. Кончик позвоночника содержит электронно-плотную область, называемую « постсинаптической плотностью » (PSD). PSD непосредственно примыкает к активной зоне синаптического аксона и занимает ~ 10% площади поверхности мембраны позвоночника; нейротрансмиттеры, высвобождаемые из активной зоны, связывают рецепторы постсинаптической плотности позвоночника. Половина синапсирующих аксонов и дендритных шипов физически связана кальций -зависимым кадгерином , который образует межклеточные адгезионные соединения между двумя нейронами.

Глутаматные рецепторы (GluR) локализованы в постсинаптической плотности и прикреплены элементами цитоскелета к мембране. Они расположены непосредственно над их сигнальным аппаратом, который обычно привязан к нижней стороне плазматической мембраны, что позволяет сигналам, передаваемым GluR в цитозоль, распространяться дальше соседними сигнальными элементами для активации каскадов сигнальной трансдукции . Локализация сигнальных элементов на их GluRs особенно важна для обеспечения активации сигнального каскада, поскольку GluRs не могут влиять на определенные нижестоящие эффекты без близлежащих сигналистов.

Передача сигналов от GluRs опосредована наличием большого количества белков, особенно киназ, локализованных в постсинаптической плотности. К ним относятся кальций -зависимый кальмодулин , CaMKII (кальмодулин-зависимая протеинкиназа II), PKC (протеинкиназа C), PKA (протеинкиназа A), протеинфосфатаза-1 (PP-1) и Fyn-тирозинкиназа . Некоторые сигнальные агенты, такие как CaMKII, активируются в ответ на активность.

Шипы особенно полезны для нейронов, поскольку они разделяют биохимические сигналы. Это может помочь закодировать изменения в состоянии отдельного синапса, не обязательно затрагивая состояние других синапсов того же нейрона. Длина и ширина шейки позвоночника оказывает большое влияние на степень компартментализации, при этом тонкие шипы являются наиболее биохимически изолированными шипами.

Пластичность

Дендритные шипики очень «пластичны», то есть шипики существенно изменяются по форме, объему и количеству за небольшие промежутки времени. Поскольку шипики имеют преимущественно актиновый цитоскелет , они динамичны, и большинство шипиков меняют свою форму в течение секунд или минут из-за динамичности ремоделирования актина . Более того, количество шипов очень изменчиво, шипы приходят и исчезают; в течение нескольких часов на пирамидальных клетках коры головного мозга может спонтанно появиться или исчезнуть 10-20% шипиков, хотя более крупные шипики «грибовидной» формы являются наиболее стабильными.

Сохранение и пластичность позвоночника зависят от активности [16] и не зависят от нее. BDNF частично определяет уровни позвоночника [17] , а низкие уровни активности рецепторов AMPA необходимы для поддержания выживания позвоночника, а синапсическая активность с участием рецепторов NMDA способствует росту позвоночника. Кроме того, двухфотонная лазерная сканирующая микроскопия и конфокальная микроскопия показали, что объем позвоночника меняется в зависимости от типов стимулов, подаваемых в синапс.

Важность для обучения и памяти

Доказательства важности

Изображение формирования и устранения позвоночника.
Формирование и устранение позвоночника в зависимости от опыта

Пластичность позвоночника влияет на мотивацию , обучение и память . [18] [19] [20] В частности, долговременная память частично опосредована ростом новых дендритных шипов (или увеличением ранее существовавших шипов) для усиления определенного нервного пути. Поскольку дендритные шипики представляют собой пластичные структуры, на продолжительность жизни которых влияет входная активность [21] , динамика шипов может играть важную роль в поддержании памяти на протяжении всей жизни.

Возрастные изменения скорости вращения позвоночника позволяют предположить, что стабильность позвоночника влияет на обучение. В молодости обновление дендритных шипов относительно велико и приводит к чистой потере шипов. [1] [22] [23] Такая высокая скорость обмена синапсов может характеризовать критические периоды развития и отражать способность к обучению в подростковом возрасте — разные области коры демонстрируют разные уровни синаптического обмена во время развития, что, возможно, отражает различные критические периоды для конкретных областей мозга. [19] [22] Однако во взрослом возрасте большинство шипов остаются постоянными, а период полураспада шипов увеличивается. [1] Эта стабилизация происходит из-за регулируемого развитием замедления выведения позвоночника - процесса, который может лежать в основе стабилизации воспоминаний в зрелом возрасте. [1] [22]

Вызванные опытом изменения в стабильности дендритных позвонков также указывают на оборот позвоночника как на механизм, участвующий в поддержании долговременной памяти, хотя неясно, как сенсорный опыт влияет на нервные схемы. Две общие модели могут описать влияние опыта на структурную пластичность. С одной стороны, опыт и активность могут стимулировать дискретное формирование соответствующих синаптических связей, которые хранят значимую информацию, необходимую для обучения. С другой стороны, синаптические связи могут образовываться в избытке, а опыт и активность могут привести к обрезанию посторонних синаптических связей. [1]

У лабораторных животных всех возрастов обогащение окружающей среды было связано с ветвлением дендритов, плотностью шипов и общим количеством синапсов. [1] Кроме того, было показано, что тренировка навыков приводит к формированию и стабилизации новых позвонков, одновременно дестабилизируя старые позвонки, [18] [24] предполагая, что изучение нового навыка включает в себя процесс перестройки нейронных цепей. Поскольку степень ремоделирования позвоночника коррелирует с успехом обучения, это предполагает решающую роль синаптической структурной пластичности в формировании памяти. [24] Кроме того, изменения в стабильности и укреплении позвоночника происходят быстро и наблюдаются в течение нескольких часов после тренировки. [18] [19]

И наоборот, хотя обогащение и тренировка связаны с улучшением формирования и стабильности позвоночника, долговременная сенсорная депривация приводит к увеличению скорости удаления позвоночника [1] [22] и, следовательно, влияет на долгосрочные нейронные цепи. При восстановлении сенсорного опыта после депривации в подростковом возрасте удаление шипов ускоряется, что позволяет предположить, что опыт играет важную роль в чистой потере шипов во время развития. [22] Кроме того, было показано, что другие парадигмы сенсорной депривации, такие как обрезка усов, повышают стабильность новых шипов. [25]

Исследования неврологических заболеваний и травм пролили дополнительный свет на природу и важность поворота позвоночника. После инсульта вблизи места травмы происходит заметное увеличение структурной пластичности, а также наблюдается пяти-восьмикратное увеличение оборота позвоночника по сравнению с контролем. [26] Дендриты быстро распадаются и собираются заново во время ишемии — как и при инсульте, у выживших наблюдалось увеличение оборота дендритов позвоночника. [27] В то время как чистая потеря шипов наблюдается при болезни Альцгеймера и случаях умственной отсталости , употребление кокаина и амфетамина было связано с увеличением дендритного ветвления и плотности шипов в префронтальной коре и прилежащем ядре . [28] Поскольку значительные изменения плотности позвоночника происходят при различных заболеваниях головного и спинного мозга, это предполагает сбалансированное состояние динамики позвоночника в нормальных обстоятельствах, которое может быть подвержено неравновесию при различных патологических состояниях. [28] [29]

Есть также некоторые свидетельства потери дендритных шипов в результате старения. Одно исследование на мышах отметило корреляцию между возрастным уменьшением плотности позвоночника в гиппокампе и возрастным снижением обучения и памяти в гиппокампе. [30] Новые данные также показали дендритные аномалии позвоночника в областях обработки боли ноцицептивной системы спинного мозга, включая поверхностные и промежуточные зоны дорсального рога. [31] [29] [32] [33]

В целом, данные свидетельствуют о том, что дендритные отростки имеют решающее значение для нормального функционирования головного и спинного мозга. Изменения в морфологии позвоночника могут не только влиять на синаптическую пластичность и обработку информации, но также играть ключевую роль во многих неврологических заболеваниях. Более того, даже незначительные изменения плотности или размеров дендритных шипов могут повлиять на свойства нейронных сетей [34] , что может привести к когнитивным изменениям или изменениям настроения, нарушениям обучения и памяти, а также к гиперчувствительности к боли. [29] Более того, результаты показывают, что поддержание здоровья позвоночника с помощью таких методов лечения, как физические упражнения, когнитивная стимуляция и изменение образа жизни, может быть полезным для сохранения пластичности нейронов и улучшения неврологических симптомов.

Важность оспаривается

Несмотря на экспериментальные данные, которые предполагают роль динамики дендритных позвонков в обеспечении обучения и памяти, степень важности структурной пластичности остается спорной. Например, исследования показывают, что лишь небольшая часть позвоночника, сформированная во время тренировки, действительно способствует обучению на протяжении всей жизни. [24] Кроме того, формирование новых шипов может не оказывать существенного влияния на связность мозга, а формирование шипов может не оказывать такого большого влияния на сохранение памяти, как другие свойства структурной пластичности, такие как увеличение размера головы позвоночника. [35]

Моделирование

Теоретики на протяжении десятилетий выдвигали гипотезы о потенциальной электрической функции шипов, однако наша неспособность изучить их электрические свойства до недавнего времени не позволяла теоретическим работам продвинуться слишком далеко. Недавние достижения в методах визуализации, а также более широкое использование двухфотонного извлечения глутамата привели к множеству новых открытий; теперь мы подозреваем, что в головках позвоночника существуют потенциал-зависимые натриевые, [36] калиевые, [37] и кальциевые [38] каналы. [39]

Теория кабеля обеспечивает теоретическую основу для самого «простого» метода моделирования течения электрических токов по пассивным нервным волокнам. Каждый позвоночник можно рассматривать как два отдела: один представляет собой шею, другой — голову позвоночника. Отделение, представляющее собой только голову позвоночника, должно нести активные свойства.

Континуальная модель Бэра и Ринзеля.

Чтобы облегчить анализ взаимодействия между множеством шипов, Баер и Ринцель сформулировали новую теорию кабеля, в которой распределение шипов рассматривается как континуум. [40] В этом представлении напряжение головки позвоночника представляет собой локальное пространственное среднее значение мембранного потенциала в соседних шипах. В формулировке сохраняется то обстоятельство, что между соседними шипами нет прямой электрической связи; Распространение напряжения вдоль дендритов — единственный способ взаимодействия шипов.

Модель спайк-диффузный-спайк

Модель SDS задумывалась как упрощенная в вычислительном отношении версия полной модели Бэра и Ринзеля. [41] Он был разработан так, чтобы быть аналитически доступным и иметь как можно меньше свободных параметров, сохраняя при этом наиболее важные, такие как сопротивление шеи и позвоночника. Модель отказывается от приближения континуума и вместо этого использует пассивный дендрит, соединенный с возбудимыми шипами в дискретных точках. Динамика мембран в шипах моделируется с использованием процессов интеграции и огня. Пиковые события моделируются дискретным образом, при этом форма волны обычно представляется в виде прямоугольной функции.

Моделирование переходных процессов кальция в позвоночнике

Переходные процессы кальция в шипиках являются ключевым триггером синаптической пластичности. [42] NMDA-рецепторы , которые имеют высокую проницаемость для кальция, проводят ионы только в том случае, если мембранный потенциал достаточно деполяризован. Таким образом, количество кальция, поступающего в позвоночник во время синаптической активности, зависит от деполяризации головки позвоночника. Данные экспериментов по визуализации кальция ( двухфотонная микроскопия ) и компартментального моделирования показывают, что шипы с шейками с высоким сопротивлением испытывают более сильные переходные процессы кальция во время синаптической активности. [39] [43]

Разработка

Дендритные шипы могут развиваться непосредственно из дендритных стержней или из дендритных филоподий . [44] Во время синаптогенеза дендриты быстро прорастают и втягивают филоподии, небольшие мембранные органеллы, лишенные мембранных выступов. Недавно было обнаружено, что белок I-BAR MIM способствует процессу инициации. [45] В течение первой недели рождения в мозге преобладают филоподии, которые со временем развивают синапсы. Однако по прошествии этой первой недели филоподии заменяются колючими дендритами, а также небольшими короткими шипами, выступающими из колючих дендритов. При развитии определенных филоподий в шипики филоподии рекрутируют пресинаптический контакт с дендритом, что стимулирует образование шипиков для обеспечения специализированного постсинаптического контакта с пресинаптическими выступами.

Однако шипы требуют созревания после формирования. Незрелые шипы имеют нарушенные сигнальные возможности и обычно не имеют «голов» (или имеют очень маленькие головы), а только шеи, в то время как зрелые шипы сохраняют и голову, и шею.

Клиническое значение

Новые исследования указывают на аномалии плотности позвоночника при тревожных расстройствах. [4]

Когнитивные расстройства, такие как СДВГ , болезнь Альцгеймера , аутизм , умственная отсталость и синдром хрупкой Х-хромосомы , могут быть результатом аномалий дендритных шипов, особенно количества шипов и их зрелости. [46] [47] Соотношение зрелых и незрелых шипов важно для их передачи сигналов, поскольку у незрелых шипов нарушена синаптическая передача сигналов. Синдром ломкой Х-хромосомы характеризуется избытком незрелых шипов с множественными филоподиями в кортикальных дендритах.

История

Дендритные шипики были впервые описаны в конце XIX века Сантьяго Рамоном-и-Кахалем на нейронах мозжечка. [48] ​​Рамон-и-Кахал затем предположил, что дендритные шипики могут служить местами контакта между нейронами. Это было продемонстрировано более 50 лет спустя благодаря появлению электронной микроскопии. [49] До развития конфокальной микроскопии живых тканей считалось, что шипы формируются во время эмбрионального развития и затем остаются стабильными после рождения. В этой парадигме вариации синаптического веса считались достаточными для объяснения процессов памяти на клеточном уровне. Но примерно десять лет назад новые методы конфокальной микроскопии продемонстрировали, что дендритные отростки действительно являются подвижными и динамическими структурами, которые подвергаются постоянному обновлению даже после рождения. [50] [51] [44]

Рекомендации

  1. ^ abcdefg Альварес В.А., Сабатини Б.Л. (2007). «Анатомо-физиологическая пластичность дендритных шипиков». Ежегодный обзор неврологии . 30 : 79–97. doi : 10.1146/annurev.neuro.30.051606.094222. ПМИД  17280523.
  2. ^ Такенберг С., Гори А., Брандт Р. (июнь 2009 г.). «Тонкий, короткий или грибовидный: патология позвоночника при болезни Альцгеймера». Текущие исследования болезни Альцгеймера . 6 (3): 261–8. дои : 10.2174/156720509788486554. ПМИД  19519307.
  3. ^ Офер Н., Бергер Д.Р., Кастури Н., Лихтман Дж.В., Юсте Р. (июль 2021 г.). «Ультраструктурный анализ дендритных шеек позвоночника выявляет континуум морфологии позвоночника». Развивающая нейробиология . 81 (5): 746–757. дои : 10.1002/dneu.22829. ПМЦ 8852350 . PMID  33977655. S2CID  234472935. 
  4. ^ аб Эврард М.Р., Ли М., Шен Х., Смит С.С. (октябрь 2021 г.). «Предотвращение синаптической обрезки подростков в прелимбической коре головного мозга мышей посредством локального нокдауна α4βδ-рецепторов GABAA увеличивает реакцию тревоги во взрослом возрасте». Научные отчеты . 11 (1): 21059. Бибкод : 2021NatSR..1121059E. дои : 10.1038/s41598-021-99965-8. ПМЦ 8548505 . ПМИД  34702942. 
  5. ^ Кастури Н., Хейворт К.Дж., Бергер Д.Р., Шалек Р.Л., Кончелло Дж.А., Ноулз-Барли С. и др. (июль 2015 г.). «Насыщенная реконструкция объема неокортекса». Клетка . 162 (3): 648–661. дои : 10.1016/j.cell.2015.06.054 . ПМИД  26232230.
  6. ^ Капитеин LC, Шлагер М.А., Куйперс М., Вульф PS, ван Спронсен М., Макинтош ФК, Хугенраад CC (февраль 2010 г.). «Смешанные микротрубочки направляют управляемый динеином транспорт грузов в дендриты». Современная биология . 20 (4): 290–9. дои : 10.1016/j.cub.2009.12.052 . PMID  20137950. S2CID  12180359.
  7. ^ Ким Ч., Лисман Дж. Э. (июнь 1999 г.). «Роль актиновой нити в синаптической передаче и долгосрочной потенциации». Журнал неврологии . 19 (11): 4314–4324. doi : 10.1523/JNEUROSCI.19-11-04314.1999 . ПМК 6782630 . ПМИД  10341235. 
  8. ^ Крукер Т., Сиггинс Г.Р., Халпейн С. (июнь 2000 г.). «Динамические актиновые филаменты необходимы для стабильной долгосрочной потенциации (LTP) в области CA1 гиппокампа». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (12): 6856–6861. Бибкод : 2000PNAS...97.6856K. дои : 10.1073/pnas.100139797 . ЧВК 18765 . ПМИД  10823894. 
  9. ^ Таширо А., Юсте Р. (июль 2004 г.). «Регуляция подвижности и стабильности дендритных позвонков с помощью киназы Rac1 и Rho: данные о двух формах подвижности позвоночника». Молекулярная и клеточная нейронауки . 26 (3): 429–440. дои : 10.1016/j.mcn.2004.04.001. PMID  15234347. S2CID  21100601.
  10. ^ abcdef Муракоши Х., Ван Х., Ясуда Р. (апрель 2011 г.). «Локальная, стойкая активация Rho GTPases во время пластичности одиночных дендритных шипов». Природа . 472 (7341): 100–104. Бибкод : 2011Natur.472..100M. дои : 10.1038/nature09823. ПМК 3105377 . ПМИД  21423166. 
  11. ^ Касаи Х, Мацузаки М, Ногучи Дж, Ясумацу Н, Накахара Х (июль 2003 г.). «Взаимоотношения структура-стабильность-функция дендритных шипиков». Тенденции в нейронауках . 26 (7): 360–368. дои : 10.1016/S0166-2236(03)00162-0. PMID  12850432. S2CID  18436944.
  12. ^ Хотулайнен П., Хугенраад CC (май 2010 г.). «Актин в дендритных шипиках: соединение динамики с функцией». Журнал клеточной биологии . 189 (4): 619–629. дои : 10.1083/jcb.201003008. ПМЦ 2872912 . ПМИД  20457765. 
  13. ^ Кисс С., Ли Дж., Селес А., Гизатуллин Р.З., Кашуба В.И., Лушникова Т. и др. (1 января 1997 г.). «Присвоение генов ARHA и GPX1 полосам хромосом человека 3p21.3 путем гибридизации in situ и с гибридами соматических клеток». Цитогенетика и клеточная генетика . 79 (3–4): 228–230. дои : 10.1159/000134729. ПМИД  9605859.
  14. ^ Скотт EK, Reuter JE, Луо Л. (апрель 2003 г.). «Маленькая ГТФаза Cdc42 необходима для многих аспектов дендритного морфогенеза». Журнал неврологии . 23 (8): 3118–3123. doi : 10.1523/JNEUROSCI.23-08-03118.2003. ПМЦ 6742332 . ПМИД  12716918. 
  15. ^ Калабрезе Б., Уилсон М.С., Халпейн С. (февраль 2006 г.). «Развитие и регуляция дендритных синапсов позвоночника». Физиология . 21 (1): 38–47. doi :10.1152/physol.00042.2005. ПМИД  16443821.
  16. ^ Де Роо М, Клаузер П., Мендес П., Полья Л., Мюллер Д. (январь 2008 г.). «Зависимое от активности формирование PSD и стабилизация вновь сформированных шипов в культурах срезов гиппокампа». Кора головного мозга . 18 (1): 151–161. дои : 10.1093/cercor/bhm041 . ПМИД  17517683.
  17. ^ Канеко М, Се Ю, Ан Джей Джей, член парламента Страйкера, Сюй Б (апрель 2012 г.). «Дендритный синтез BDNF необходим для поздней фазы созревания позвоночника и восстановления корковых реакций после сенсорной депривации». Журнал неврологии . 32 (14): 4790–4802. doi : 10.1523/JNEUROSCI.4462-11.2012. ПМЦ 3356781 . ПМИД  22492034. 
  18. ^ abc Сюй Т, Ю Х, Перлик А.Дж., Тобин В.Ф., Цвейг Дж.А., Теннант К. и др. (декабрь 2009 г.). «Быстрое формирование и избирательная стабилизация синапсов для устойчивых двигательных воспоминаний». Природа . 462 (7275): 915–919. Бибкод : 2009Natur.462..915X. дои : 10.1038/nature08389. ПМЦ 2844762 . ПМИД  19946267. 
  19. ^ abc Робертс Т.Ф., Чида К.А., Кляйн М.Е., Муни Р. (февраль 2010 г.). «Быстрая стабилизация позвоночника и усиление синапсов в начале поведенческого обучения». Природа . 463 (7283): 948–952. Бибкод : 2010Natur.463..948R. дои : 10.1038/nature08759. ПМЦ 2918377 . ПМИД  20164928. 
  20. ^ Чида К.А., Муни Р. (март 2012 г.). «Оглушение вызывает специфичные для типа клеток изменения в дендритных шипиках сенсомоторного ядра, важные для обучения вокализации». Нейрон . 73 (5): 1028–1039. doi :10.1016/j.neuron.2011.12.038. ПМК 3299981 . ПМИД  22405211. 
  21. ^ Де Роо М., Клаузер П., Мюллер Д. (сентябрь 2008 г.). «LTP способствует выборочной долгосрочной стабилизации и кластеризации дендритных шипов». ПЛОС Биология . 6 (9): е219. дои : 10.1371/journal.pbio.0060219 . ПМЦ 2531136 . ПМИД  18788894. 
  22. ^ abcde Цзо Ю, Линь А, Чанг П, Ган ВБ (апрель 2005 г.). «Развитие долгосрочной стабильности дендритных позвонков в различных областях коры головного мозга». Нейрон . 46 (2): 181–189. дои : 10.1016/j.neuron.2005.04.001 . PMID  15848798. S2CID  16232150.
  23. ^ Холтмаат А.Дж., Трахтенберг Дж.Т., Уилбрехт Л., Шепард Г.М., Чжан X, Нотт Г.В., Свобода К. (январь 2005 г.). «Переходные и постоянные дендритные шипы в неокортексе in vivo». Нейрон . 45 (2): 279–291. дои : 10.1016/j.neuron.2005.01.003 . PMID  15664179. S2CID  13320649.
  24. ^ abc Ян Г, Пан Ф, Ган ВБ (декабрь 2009 г.). «Стабильно поддерживаемые дендритные шипы связаны с воспоминаниями на всю жизнь». Природа . 462 (7275): 920–924. Бибкод : 2009Natur.462..920Y. дои : 10.1038/nature08577. ПМЦ 4724802 . ПМИД  19946265. 
  25. ^ Холтмаат А, Уилбрехт Л, Нотт Г.В., Велкер Э., Свобода К. (июнь 2006 г.). «Рост позвоночника в неокортексе, зависящий от опыта и зависящий от типа клеток». Природа . 441 (7096): 979–983. Бибкод : 2006Natur.441..979H. дои : 10.1038/nature04783. PMID  16791195. S2CID  4428322.
  26. ^ Браун CE, Ли П., Бойд Дж.Д., Делани К.Р., Мерфи Т.Х. (апрель 2007 г.). «Обширный оборот дендритных шипов и ремоделирование сосудов в кортикальных тканях, восстанавливающихся после инсульта». Журнал неврологии . 27 (15): 4101–4109. doi : 10.1523/JNEUROSCI.4295-06.2007. ПМК 6672555 . ПМИД  17428988. 
  27. ^ Браун CE, Мерфи TH (апрель 2008 г.). «Жизнь на грани: визуализация дендритного оборота позвоночника в периинфарктной зоне во время ишемического инсульта и восстановления». Нейробиолог . 14 (2): 139–146. дои : 10.1177/1073858407309854. PMID  18039977. S2CID  46267737.
  28. ^ Аб Бхатт Д.Х., Чжан С., Ган В.Б. (2009). «Динамика дендритного позвоночника». Ежегодный обзор физиологии . 71 : 261–282. doi : 10.1146/annurev.phyol.010908.163140. ПМИД  19575680.
  29. ^ abc Бенсон, Кертис А.; Кинг, Джаред Ф.; Реймер, Марике Л.; Кауэр, Сьерра Д.; Ваксман, Стивен Г.; Тан, Эндрю М. (3 декабря 2022 г.). «Дендритные шипы и болевая память». Нейробиолог : 107385842211382. doi : 10.1177/10738584221138251. ISSN  1073-8584. ПМИД  36461773.
  30. ^ фон Болен и Хальбах О, Захер С, Гасс П, Унсикер К (март 2006 г.). «Возрастные изменения в шипах гиппокампа и недостатки пространственной памяти у мышей». Журнал нейробиологических исследований . 83 (4): 525–531. дои : 10.1002/мл.20759. PMID  16447268. S2CID  30838296.
  31. ^ Бенсон, Кертис А.; Фенрих, Кейт К.; Олсон, Кай-Лан; Патва, Сирадж; Бангалор, Лакшми; Ваксман, Стивен Г.; Тан, Эндрю М. (27 мая 2020 г.). «Динритная динамика позвоночника после травмы периферических нервов: прижизненное структурное исследование». Журнал неврологии . 40 (22): 4297–4308. doi : 10.1523/JNEUROSCI.2858-19.2020. ISSN  0270-6474. ПМЦ 7252482 . ПМИД  32371602. 
  32. ^ Цао, Сяоюй С; Паппалардо, Лаура В.; Ваксман, Стивен Дж; Тан, Эндрю М. (январь 2017 г.). «Дендритная дисгенезия позвоночника в поверхностных сенсорных нейронах дорсального рога после травмы спинного мозга». Молекулярная боль . 13 : 174480691668801. doi : 10.1177/1744806916688016. ISSN  1744-8069. ПМК 5302173 . ПМИД  28326929. 
  33. ^ Чжао, Пэн; Хилл, Мириам; Лю, Шуцзюнь; Чен, Любин; Бангалор, Лакшми; Ваксман, Стивен Г.; Тан, Эндрю М. (01 июня 2016 г.). «Дендритное ремоделирование позвоночника после раннего и позднего ингибирования Rac1 после травмы спинного мозга: данные о биомаркере боли». Журнал нейрофизиологии . 115 (6): 2893–2910. дои : 10.1152/jn.01057.2015. ISSN  0022-3077. ПМЦ 4922610 . ПМИД  26936986. 
  34. ^ Тан, Эндрю М.; Чой, Джин-Сун; Ваксман, Стивен Г.; Хейнс, Брайан К. (октябрь 2009 г.). «Ремоделирование дендритов позвоночника после травмы спинного мозга изменяет обработку нейрональных сигналов». Журнал нейрофизиологии . 102 (4): 2396–2409. дои : 10.1152/jn.00095.2009. ISSN  0022-3077. ПМИД  19692517.
  35. ^ Харрис К.М., Фиала Дж.К., Острофф Л. (апрель 2003 г.). «Структурные изменения в дендритных синапсах позвоночника во время долгосрочной потенциации». Философские труды Лондонского королевского общества. Серия Б, Биологические науки . 358 (1432): 745–748. дои : 10.1098/rstb.2002.1254. ПМК 1693146 . ПМИД  12740121. 
  36. ^ Арайа Р., Николенко В., Эйзенталь К.Б., Юсте Р. (июль 2007 г.). «Натриевые каналы усиливают потенциал позвоночника». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (30): 12347–12352. Бибкод : 2007PNAS..10412347A. дои : 10.1073/pnas.0705282104 . ЧВК 1924793 . ПМИД  17640908. 
  37. ^ Нго-Ань Т.Дж., Бладгуд Б.Л., Лин М., Сабатини Б.Л., Мэйли Дж., Адельман Дж.П. (май 2005 г.). «SK-каналы и NMDA-рецепторы образуют Ca2+-опосредованную петлю обратной связи в дендритных шипиках». Природная неврология . 8 (5): 642–649. дои : 10.1038/nn1449. PMID  15852011. S2CID  385712.
  38. ^ Юсте Р., Денк В. (июнь 1995 г.). «Дендритные шипики как основные функциональные единицы нейрональной интеграции». Природа . 375 (6533): 682–684. Бибкод : 1995Natur.375..682Y. дои : 10.1038/375682a0. PMID  7791901. S2CID  4271356.
  39. ^ ab Bywalez WG, Patirniche D, Rupprecht V, Stemmler M, Herz AV, Pálfi D и др. (февраль 2015 г.). «Локальная постсинаптическая активация потенциалзависимых натриевых каналов в дендритных шипиках гранулярных клеток обонятельной луковицы». Нейрон . 85 (3): 590–601. дои : 10.1016/j.neuron.2014.12.051 . ПМИД  25619656.
  40. ^ Баер С.М., Ринцель Дж. (апрель 1991 г.). «Распространение дендритных шипов, опосредованное возбудимыми шипами: теория континуума». Журнал нейрофизиологии . 65 (4): 874–890. дои : 10.1152/jn.1991.65.4.874. ПМИД  2051208.
  41. ^ Бресслофф ПК, Кумбс С. (2000). «Уединенные волны в модели дендритного кабеля с активными шипами». SIAM Journal по прикладной математике . 61 (2): 432–453. CiteSeerX 10.1.1.104.1307 . дои : 10.1137/s0036139999356600. JSTOR  3061734. S2CID  3058796. 
  42. ^ Невиан Т, Сакманн Б (октябрь 2006 г.). «Передача сигналов Ca2+ в позвоночнике в пластичности, зависящей от времени спайка». Журнал неврологии . 26 (43): 11001–11013. doi :10.1523/JNEUROSCI.1749-06.2006. ПМК 6674669 . ПМИД  17065442. 
  43. ^ Грундиц А., Холбро Н., Тиан Л., Цзо Ю., Эртнер Т.Г. (декабрь 2008 г.). «Пластичность шеи позвоночника контролирует постсинаптические сигналы кальция посредством электрической компартментализации». Журнал неврологии . 28 (50): 13457–13466. doi :10.1523/JNEUROSCI.2702-08.2008. ПМК 6671740 . ПМИД  19074019. 
  44. ^ аб Йошихара И., Де Роо М., Мюллер Д. (апрель 2009 г.). «Формирование и стабилизация дендритного позвоночника». Современное мнение в нейробиологии . 19 (2): 146–53. дои : 10.1016/j.conb.2009.05.013. PMID  19523814. S2CID  5054448.
  45. ^ Саарикангас Дж., Курдугли Н., Сенджу Ю., Чазал Г., Сегерстроле М., Минкевичене Р. и др. (июнь 2015 г.). «Вызванный MIM изгиб мембраны способствует инициации дендритного позвоночника». Развивающая клетка . 33 (6): 644–659. дои : 10.1016/j.devcel.2015.04.014 . ПМИД  26051541.
  46. ^ Пелучки С., Стринги Р., Марчелло Э. (январь 2020 г.). «Дендритные шипы при болезни Альцгеймера: как актиновый цитоскелет способствует синаптической недостаточности». Международный журнал молекулярных наук . 21 (3): 908. doi : 10.3390/ijms21030908 . ПМК 7036943 . ПМИД  32019166. 
  47. ^ Пензес П., Кэхилл М.Э., Джонс К.А., ВанЛеувен Дж.Э., Вулфри К.М. (март 2011 г.). «Дендритная патология позвоночника при нервно-психических расстройствах». Природная неврология . 14 (3): 285–293. дои : 10.1038/nn.2741. ПМЦ 3530413 . ПМИД  21346746. 
  48. ^ Рамон-и-Кахаль С. (1888). «Estructura de los centros nerviosos de las aves». Преподобный Трим. Гистол. Норма. Пэт . 1 :1–10.
  49. ^ Грей EG (июнь 1959 г.). «Электронная микроскопия синаптических контактов на дендритных отростках коры головного мозга». Природа . 183 (4675): 1592–1593. Бибкод : 1959Natur.183.1592G. дои : 10.1038/1831592a0. PMID  13666826. S2CID  4258584.
  50. ^ Дейли М.Э., Смит С.Дж. (май 1996 г.). «Динамика дендритной структуры в развивающихся срезах гиппокампа». Журнал неврологии . 16 (9): 2983–2994. doi : 10.1523/JNEUROSCI.16-09-02983.1996 . ПМК 6579052 . ПМИД  8622128. 
  51. ^ Бонхёффер Т., Юсте Р. (сентябрь 2002 г.). «Подвижность позвоночника. Феноменология, механизмы и функции». Нейрон . 35 (6): 1019–1027. дои : 10.1016/s0896-6273(02)00906-6 . PMID  12354393. S2CID  10183317.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки