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Zusammenfassung 1

Struktur und Funktion neuronaler Dendriten

C. Duch · S. Ryglewski

Zusammenfassung:
Neurone sind das zelluläre Substrat für Informationsverarbeitung im Nervensystem und weisen im allgemeinen zwei diskrete funktionelle Domänen auf, die axonale und die somatodendritische. Schon um 1900 schuf Ramón y Cajal die Grundlage für die Neuronendoktrin, indem er vorschlug, dass Dendriten synaptischen Eingang erhalten und Information dann Richtung Axonterminalen fließt – „the theory of dynamic polarization“ (Shepherd 1991). Damit besitzt dendritische Architektur zwei fundamentale Funktionen. Erstens vergrößern Dendriten die rezeptive Oberfläche eines Neurons, und ihre Form diktiert die Verschaltungslogik neuronaler Schaltkreise. Zweitens beeinflusst Struktur die Verrechnung synaptischer Eingänge. In der Tat wird dendritische Architektur zur Klassifizierung von Neuronen-Typen herangezogen und eine Vielzahl von neurologischen Störungen geht mit dendritischen Defekten einher. Struktur-Funktions Beziehungen von Dendriten sind aber unvollständig verstanden, und es bleibt meist unklar ob strukturelle Defekte die Ursache oder die Folge der Fehlfunktion sind. Hier werden grundsätzliche Funktionen passiver dendritischer Architektur vorgestellt, die für die Mehrheit allerNeuronen gelten, aber verschiedenen Neuronentypen unterschiedliche Eigenschaften verleihen. Erstens wird gezeigt inwiefern der Ort einer Eingangssynapse im Dendriten die Integration synaptischer Eingänge beeinflusst. Dann werden Prinzipien vorgestellt, die diese Ortsabhängigkeit auflösen. Und schließlich wird am Beispiel eines Drosophila Motorneurons gezeigt, dass dendritische Stuktur Grundfunktionen des Neurons nicht beeinflusst, aber für die Feinabstimmung adaptiver Funktionen essentiell ist. Diese Befunde werden dann im Kontext anderer neuronaler Funktionen diskutiert.

Keywords: Dendrite · Motoneuron · Synaptic integration · Structure-function relation

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