Проблема динамики функционирования потенциалуправляемых ионных каналов плазматической мембраны дендритов

Abstract

Дендриты обеспечивают интеграцию, анализ и передачу многочисленных и разнородных синаптических сигналов к телу нервной клетки и начальному сегменту аксона. Согласно общепринятым представлениям, именно здесь в случае достижения порога распространяющегося возбуждения инициируется генерация потенциалов действия (ПД). Проблема динамики функционирования исключительно разнообразных по своим свойствам потенциалуправляемых ионных каналов неразрывно связана с интегративной функцией дендритов. Эти каналы вовлекаются в трансформацию и трансляцию информации в другие домены нейрона. Биофизические свойства дендритных ионных каналов и плотность их распределения часто существенно отличаются от аналогичных показателей в других компартментах нейронов. Более того, экспрессия ионных каналов и их свойства в разных разветвлениях дендритного дерева одного и того же нейрона могут значительно различаться. Такие феномены, как обратное распространение ПД по дендритам и возможность возникновения в отдельных ветвях дендритного дерева локальных ПД, существенно вовлечены в обеспечение феномена синаптической пластичности; эти процессы могут приводить как к амплификации синаптических потенциалов, так и к их подавлению. В дендритах осуществляется также локальный синтез определенных белков, который в значительной степени регулируется активностью синаптических входов и постсинаптической активностью. В настоящее время интенсивно обсуждается возможность того, что дендриты отдельного нейрона могут выполнять интегративные функции, ранее считавшиеся исключительно функциями сложных нейронных сетей.

Дендрити забезпечують інтеграцію, аналіз і передачу багаточисленних і різнорідних синаптичних сигналів до тіла нервової клітини та початкового сегмента аксона. Згідно із загальноприйнятими уявленнями, саме тут у разі досягнення порога розповсюджуваного збудження ініціюється виникнення потенціалів дії (ПД). Проблема динаміки функціонування виключно різноманітних за своїми властивостями потенціалкерованих іонних каналів нерозривно пов’язана з інтегративною функцією дендритів. Ці канали залучаються в трансформацію і трансляцію інформації в інші домени нейрона. Біофізичні властивості дендритних іонних каналів і щільність їх розподілу часто істотно відрізняються від аналогічних показників в інших компартментах нейронів. Більш того, експресія іонних каналів та їх властивості у різних розгалуженнях дендритного дерева одного й того ж самого нейрона можуть значно розрізнятись. Такі феномени, як зворотне розповсюдження ПД по дендритах і можливість виникнення в окремих гілках дендритного дерева локальних ПД, істотно залучені в забезпечення феномену синаптичної пластичності; ці процеси можуть призводити як до ампліфікації синаптичних потенціалів, так і до їх пригнічення. У дендритах здійснюється також локальний синтез певних білків, який в значній мірі регулюється активністю синаптичних входів і постсинаптичною активністю. Зараз інтенсивно обговорюється вірогідність того, що дендрити окремого нейрона можуть виконувати низку інтегративних функцій; раніше вважалося, що вони є виключно функціями складних нейронних мереж