¿Pueden las espinas dendríticas disparar potencial de acción hacia el soma?

Estoy confundido acerca de cómo se propaga la señal desde las espinas dendríticas hacia el soma. Creo que comúnmente se enseña que la señal se difunde "pasivamente", es decir, electrostáticamente sin amplificación durante su camino hacia el soma.

Pero, ¿a veces se puede generar un potencial de acción con la apertura de canales dependientes de voltaje para ayudar a que se propague si la dendrita es muy larga, por ejemplo?

¿Podemos tener zonas a lo largo de la dendrita con más o menos canales dependientes de voltaje para que la señal sea una combinación de propagación pasiva y activa?

consulte cogsci.stackexchange.com/questions/10071/… para ver otra pregunta relacionada con el procesamiento dendrítico.

Respuestas (1)

Esta pregunta muestra una buena cantidad de intuición. Es cierto que generalmente se piensa que la señal se difunde pasivamente. Sin embargo, la propagación activa de señales dendríticas es ciertamente una propiedad importante. A diferencia del axón, donde el potencial de acción es generado por canales de sodio (Na+) dependientes de voltaje, en las dendritas, los canales dependientes de voltaje son canales de calcio (Ca2+) (VGCC, canales de calcio dependientes de voltaje) o cationes no específicos. (Na+, K+ y Ca2+) como el canal NMDA. La naturaleza regulada por voltaje de estos canales excitatorios conduce a un efecto de retroalimentación positiva similar al del propio potencial de acción. Sin embargo, el curso temporal de estas señales es mucho más lento: del orden de 10 a 100 milisegundos, a diferencia de la escala de tiempo de 1 ms del potencial de acción.

Como punto adicional, los potenciales de acción generados en el soma en realidad pueden propagarse hacia atrás (potenciales de acción de retropropagación) hacia la dendrita utilizando los mismos canales controlados por voltaje. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8107777

Referencias
Schiller, J. et al. (2000) Picos de NMDA en dendritas basales de neuronas piramidales corticales. Naturaleza 404, 285–9

Mayor, G. et al. (2008) Potenciales de pico/meseta de NMDA graduados espaciotemporalmente en dendritas basales de neuronas piramidales neocorticales. J. Neurofisiol. 99, 2584–601

Cai, X. et al. (2004) Funciones únicas de los canales de potasio SK y Kv4.2 en la integración dendrítica. Neurona 44, 351–64

Wei DS, Mei YA, Bagal A, Kao JP, Thompson SM, Tang CM (2001) Compartimentado y comportamiento binario de las dendritas terminales en las neuronas piramidales del hipocampo. Ciencia 293:2272–2275.

De hecho, yo mismo he escrito un artículo sobre la utilidad potencial de los potenciales de la meseta dendrítica en la memoria de trabajo:
Sanders, H. et al. (2013) Conductancias NMDA y GABAB (KIR): la "pareja perfecta" para la biestabilidad. J. Neurosci. 33, 424–429 http://www.jneurosci.org/cgi/doi/10.1523/JNEUROSCI.1854-12.2013

Parece que con varios canales iónicos (con diferentes dinámicas) que contribuyen a la propagación, no hay razón para que el pico siga siendo un pico "sólido" cuando se propaga. Una descarga de columna podría resultar en pocas oscilaciones en el soma. Eso sería una firma del origen de la señal en la dendrita. ¿O existen mecanismos conocidos que mantienen la onda "sólida" como un solitón?
¿No estoy siguiendo tu pregunta?
en los axones las espigas conservan más o menos su forma. En las dendritas, dados los varios canales iónicos con diferentes características (y por lo tanto dinámicas), la señal no tiene por qué conservar su forma. Podría separarse en unos pocos picos antes de llegar al soma. Una forma de decirle al soma de dónde viene: varios picos (u oscilaciones) podrían significar una espina dendrítica más lejana, por ejemplo. Salvo que existan mecanismos para evitar esta dispersión en la propagación.
Es poco probable que se divida (¿cómo sucedería eso exactamente?), pero sí, la duración temporal y la dinámica no están para nada estereotipadas. major et al y cai et al subrayan que.
En realidad, cuando una onda no se divide o rebota (dispersión y reflexión) es un caso especial. E incluso en el caso especial que tenemos propiedades no lineales que unen la espiga y evitan que se parta, cualquier cambio en el diámetro de la dendrita, cualquier intersección o cambio en las densidades de la superficie de los canales perturbaría la espiga. Con suficiente perturbación, aparecen varios picos, incluso algunos retroceden antes de llegar al soma.
Puedo ver fácilmente cómo desaparece un pico en un punto de división o con un cambio en la densidad del canal, pero no puedo imaginar por qué se dividiría el pico...
eso es hombre de ciencia :) ok, gracias, sería bueno tener más colaboradores
¿Pueden las espinas dendríticas disparar potencial de acción hacia el soma?
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