Werden alle Dendriten von einem Axon angegriffen oder gibt es viele "leere" Dendriten?

Kurze Antwort
Axonale Ausgänge sind mit Dendriten oder anderen Effektorgeweben wie Muskelfasern oder Drüsengewebe gekoppelt. Es gibt keine redundanten axonalen Ausgänge oder redundante dendritische Eingänge. Es besteht eine enge Kopplung zwischen den beiden sowohl während der entwicklungsbedingten Bildung von Synapsen als auch während der Aufrechterhaltung der beiden.

Hintergrund
Neuronen können ausgedehnte dendritische Bäume haben ( z . B. Purkinje-Zellen in der Kleinhirnrinde, Abb. 1) und auch ausgefeilte verzweigte Axonenden (*z. B. in der neuromuskulären Synapse, Abb. 2).

In den unten gezeigten Fällen können die Funktionen als einfache logische Operatoren definiert werden, nämlich Integration (Purkinje-Zelle) und Verstärkung (neuromuskuläre Verbindung). Die Purkinje-Zellen empfangen und integrieren Eingaben aus dem Hirnstamm. Die Motoneuronen, die den Muskel innervieren, verwenden mehrere Axonterminals, um auf einen größeren Bereich des Muskels abzuzielen, sodass stärkere, synchrone Muskelkontraktionen erreicht werden können.

Die Entwicklung und Aufrechterhaltung von Dendriten-Axon-Verbindungen sind eng gekoppelt ( z . B. Shen & Lowan, 2010) . Im Allgemeinen führt die Plastizität des Nervengewebes zu einer Degeneration oder Neuausrichtung des Axons oder zu einer Regression oder Regression, wenn entweder der Eingang zum Dendriten verringert wird (axonale Regression) oder der Ausgang des Axons aufgehoben wird (dendritische Regression). Innervation des Dendriten resp. ( z . B. Marc et al ., 2003 ).

In Bezug auf Ihre Mathematik; Seien Sie sich bewusst, dass Axone sich verzweigen können, Axonverzweigungen können auf einen einzelnen dendritischen Baum abzielen, Axone können auf anderen Geweben wie Drüsen und Muskeln enden (dort gibt es keine Dendriten!). Mit anderen Worten, Ihr mathematisches Beispiel ist eine zu starke Vereinfachung. Weiter; Zellen mit ausgefeilten Dendritenbäumen, wie in Abb. 1 gezeigt, sind in kortikalen Schichten üblich, aber nicht die Norm. Auch die Verhältnisse der Zelltypen müssen berücksichtigt werden.

Schließlich kann es die Lehrbuchverbindungen zwischen Neuronen geben, nämlich axo-dendritische Verbindungen, aber auch axo-axonale (Schmitz et al , 2001) , dendrodendritische (Shepherd, 2009) und sogar axosomatische Synapsen zwischen Neuronen (Abb. 3).

^{Abb. 1. Dendritischer Baum (Wundt, 1904)}

^{Abb. 2. Axonale Enden in einer neuromuskulären Synapse. Quelle: Farrel (2017)}

^{Abb. 3. Verschiedene Arten von Synapsen. Quelle: Modesto Junior College}

<sub>Referenzen
– Marc et al ., Prog Retin Eye Res (2003); 22 (5): 607–55
– Shen & Kowan, Cold Spring Harb Perspect Biol (2010); 2 (4): a001842
- Shepherd, Ann NY Acad Sci (2009); 1170 ; 1–11
– Schmitz et al ., Neuron (2001); 31 (5): 831-40
- Wundt, Grundlagen der Physiologischen Psychologie (1904)</sub>