Warum können an Dendriten keine Aktionspotentiale ausgelöst werden?

Warum werden Aktionspotentiale nicht an Dendriten initiiert, obwohl Dendriten die ersten sind, die Input von der präsynaptischen Zelle erhalten?

Tatsächlich sind exzitatorische postsynaptische Potentiale (EPSPs) an den Dendriten kleiner als im Zellkörper und Axon.

Angesichts der Tatsache, dass Dendriten genügend spannungsgesteuerte Ionenkanäle haben, warum ist der Kationeneinstrom durch diese Kanäle nicht in der Lage, den Dendriten über den Schwellenwert zu depolarisieren und ein Aktionspotential zu erzeugen?

Was lässt Sie glauben, dass es genügend spannungsgesteuerte Natriumkanäle gibt?
@DevonRyan Es gibt nicht genügend spannungsgesteuerte Natriumkanäle bei Soma und Dendriten wie an den Knoten entlang des Axons. Aber es gibt VGCCs. Können Aktionspotentiale also nicht an Dendriten und Soma mit Hilfe von VGCCs initiiert werden? Welche Kanäle sind für AP erforderlich? Wie kommt es auch, dass Aktionspotentiale am Axonhügel initiiert werden, obwohl der Eingang an Dendriten liegt? ?Warum kann an Dendriten und Soma nicht genug Depolarisation stattfinden? Als Folge davon, wenn an Dendriten und Soma nicht genug Depolarisation stattfinden kann, wie wird sie dann zu dem Axon weitergeleitet, das anatomisch weiter unten im Neuron liegt?

Antworten (1)

Der genaue Ort der Erzeugung des Aktionspotentials wird ebenso diskutiert wie der zugrunde liegende physiologische Mechanismus (Colbert & Johnsten, 1996) . Es ist allgemein anerkannt, dass die Initiationsstelle hinter dem Soma, am Axonhügel oder sogar noch weiter im Anfangssegment des Axons liegt.

Der Grund für den distalen axonalen Initiationsort von Aktionspotentialen liegt nach klassischer Ansicht darin, dass die Dichte der Na + -Kanäle im Soma nicht hoch genug ist , während die Dichte im Axon-Anfangssegment wesentlich höher und ausreichend ist. Es wurde jedoch auch vorgeschlagen, dass die Schwelle der Aktionspotentialerzeugung im Anfangssegment niedriger ist (Kole et al., 2008) .

Zu deinen Fragen in den Kommentaren:

  • So can't action potentials be initiated at dendrites and soma with the help of VGCCs? Antwort : Nein. Die Kanaldichte ist zu gering;
  • What are the channels required for AP?
    Antwort : Grundsätzlich Na + und K + Kanäle;
  • How is it that action potentials are initiated at axon hillock, although the input is at dendrites? Why can't enough depolarization happen at dendrites and soma?
    Antwort : Entweder aufgrund einer geringen Dichte von Na + -Kanälen und/oder einer höheren Aktionspotentialschwelle (z. B. aufgrund des Vorhandenseins von K + -Kanälen in der Soma-Gegenwirkungsdepolarisation);
  • As a corollary,if enough depolarization cannot occur at dendrites and soma,how then is it propagated to the axon, which is further down anatomically , in the neuron?
    Antwort : Wenn das EPSP eine Region mit ausreichend Na + -Kanälen erreicht , reicht die Depolarisation aus, um eine kritische Menge an Na + -Kanälen zu aktivieren, die eine ausreichende Erhöhung des Membranpotentials bewirkt, um ein volles Aktionspotential aufrechtzuerhalten. Unterwegs verringern undichte K + -Kanäle die Depolarisation, sodass eine kritische Menge an Kanälen erforderlich ist, da sonst das EPSP abstirbt.
  • What about backpropagating APs from axon hillock to dendrites ? How is that possible?
    Antwort : Es wird angenommen, dass die soma- und dendritische Region eine zu große elektrische Last darstellt , um die Ausbreitung des Aktionspotentials sowohl in orthodromer als auch in antidromer Richtung sicherzustellen. Diese Impedanzfehlanpassung kann für ein Aktionspotential überwunden werden, das sich vom Axon zurück in die somatodendritische Region ausbreitet, wenn das Anfangssegment und der Axonhügel zusätzlichen Strom liefern. Dies kann durch eine hohe Dichte an Natriumkanälen in dieser Region erreicht werden ( Lüscher & Larkum, 1998 ).

Referenzen
- Colbert & Johnsten, J. Neurosci (1996), 16 (21): 6676–86
- Kole et al., Nature Neurosci (2008); 11 : 178–86
– Lüscher & Larkum, J Neurophysiol (1998); 80 (2): 715-29

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