Dendrit: Aufbau und Funktion

Strukturen von Nervenzellen, wie der Dendrit, sind wichtig um Reize weiterzuleiten und damit Informationen an den gewünschten Ort zu bringen. Dieser Artikel befasst sich mit dem Aufbau und der Funktion von Dendriten, sowie mit Synapsen, an deren Aufbau sie beteiligt sind.

Dendrit – Definition

Dendriten sind kegelförmige Ausstülpungen des Zellkörpers von Nervenzellen (Perikaryon). Im Gegensatz zum Axon, gibt es im Dendriten Teile vom rauen endoplasmatischen Retikulum, Golgi Apparat und Ribosomen.

Dendrit – Aufbau

Eine typische Nervenzelle (Neuron) hat einen Zellkörper (Perikaryon), von dem aus mehrere Dendriten und ein Axon abgehen. Die Reizweiterleitung erfolgt normalerweise vom Zellkörper weg, über das Axon bis zu dessen Ende, wo es dann eine Verbindung zu einer anderen Zelle eingehen muss. Tut es das mit einer anderen Nervenzelle, bildet das Axon eine Verbindung mit dem Dendriten des anderen Neurons aus. Manche Dendriten haben kleine dichte Ausstülpungen ihrer Zellmembran, die als dendritic spines (Dornen) bezeichnet werden. Sie bilden Synapsen aus, also Verbindungen zwischen Nervenzellen. Die Anzahl dieser Dornen variiert innerhalb von Sekunden sehr stark, was mit neuronaler Plastizität in Verbindung gebracht wird. Neuronale Plastizität ist ein wichtiger Prozess, der zum Beispiel bei Lernvorgängen von Bedeutung ist.

Dendrit – Funktion

Dendriten sind wichtig bei der Ausbildung axodendritischer Synapsen, also Verbindungen zwischen einem Axonende und einem Dendriten. Dabei handelt es sich um eine chemische Synapse, das heißt die Übertragung von der einen auf die andere Zelle findet über chemische Botenstoffe (Neurotransmitter) statt. Diese Struktur ist essentiell für die Weiterleitung von Signalen von einer auf die andere Zelle.

Die Synapse

Das Ende des Axons ist gefüllt mit Vesikeln dieser Neurotransmitter, die bei einem elektrischen Signal, in der Regel ein Aktionspotential, ausgeschüttet werden. Die Ausschüttung wird über Calcium-Ionen vermittelt, da sich bei einer Änderung des Membranpotentials Calcium-Kanäle öffnen und die Ionen in das Axonende einströmen können. Zwischen dem Axon und dem Dendriten befindet sich ein kleiner Spalt, in den die Neurotransmitter gegeben werden. Die Zellmembran des Axons wird in diesem Fall als Präsynapse bezeichnet und die des Dendrits als Postsynapse.

In der postsynaptischen Membran sind Rezeptoren verbaut, die durch den Transmitter aktiviert werden und eine Wirkung in der Zelle des Dendriten haben. In der Regel ist das ein Aktionspotential, das dort entsteht und eine elektrische Weiterleitung ermöglicht.

Transmitter, die in den Spalt gelangt sind können durch spezielle Proteine der präsynaptischen Membran wiederaufgenommen werden. Therapeutisch kann die Wiederaufnahme von Noradrenalin aus dem synaptischen Spalt gehemmt werden, um die Konzentration dieses Neurotransmitters zu erhöhen. Solche Medikamente werden vor allem beim Aufmerksamkeits-Defizit-Hyperaktivitäts-Syndrom (ADHS) eingesetzt, da hier häufig die Konzentration von Noradrenalin und Dopamin im synaptischen Spalt relativ gering sind.

Neuronale Plastizität

Neuronale Plastizität bezeichnet eigentlich nur Änderungsvorgänge von Nervenzellen, wie sie zum Beispiel beim Lernen durch Wiederholung auftreten. Dabei werden Synapsen sehr oft über einen längeren Zeitraum Reizen ausgezetzt, was als Langzeitpotenzierung bekannt ist. Durch molekulare Prozesse in der Synapse, wird die Calcium Konzentration in der Zelle erhöht, was nach längerer Zeit zu einer Änderungen der Genetik der Nervenzelle führt. Dadurch werden mehr Rezeptoren in die postsynaptische Membran des Dendrits eingebaut, was eine verstärkte Aktivierung der Zelle zufolge hat. Diese Prozesse finden vor allem im Hippocampus statt, einer Region der Großhirnrinde, die unter anderem für Lernvorgänge verantwortlich ist.