Una espina dendrítica (o espina dorsal) es una pequeña protuberancia membranosa de la dendrita de una neurona que generalmente recibe información de un solo axón en la sinapsis . Las espinas dendríticas sirven como lugar de almacenamiento de la fuerza sináptica y ayudan a transmitir señales eléctricas al cuerpo celular de la neurona. La mayoría de las espinas tienen una cabeza bulbosa (la cabeza de la columna) y un cuello delgado que conecta la cabeza de la columna con el eje de la dendrita. Las dendritas de una sola neurona pueden contener de cientos a miles de espinas. Además de las espinas que proporcionan un sustrato anatómico para el almacenamiento de la memoria y la transmisión sináptica, también pueden servir para aumentar el número de posibles contactos entre neuronas. [1]También se ha sugerido que los cambios en la actividad de las neuronas tienen un efecto positivo sobre la morfología de la columna. [2]
Espina dendrítica | |
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Detalles | |
Identificadores | |
latín | gemmula dendritica |
Malla | D049229 |
TH | H2.00.06.1.00036 |
Términos anatómicos de microanatomía [ editar en Wikidata ] |
Estructura
Las espinas dendríticas son pequeñas con volúmenes de la cabeza de la columna que oscilan entre 0,01 μm 3 y 0,8 μm 3 . Las espinas con fuertes contactos sinápticos suelen tener una cabeza de espina grande, que se conecta a la dendrita a través de un cuello membranoso. Las clases más notables de forma de la columna son "delgada", "rechoncha", "en forma de hongo" y "ramificada". Los estudios de microscopía electrónica han demostrado que existe un continuo de formas entre estas categorías. Se cree que la forma y el volumen variables de la columna están correlacionados con la fuerza y madurez de cada sinapsis de la columna.
Distribución
Las espinas dendríticas suelen recibir impulsos excitadores de los axones, aunque a veces se establecen conexiones tanto inhibidoras como excitadoras en la misma cabeza de la columna . La proximidad del axón excitador a las espinas dendríticas no es suficiente para predecir la presencia de una sinapsis, como lo demostró el laboratorio de Lichtman en 2015. [3]
Las espinas se encuentran en las dendritas de la mayoría de las neuronas principales del cerebro, incluidas las neuronas piramidales del neocórtex , las neuronas espinosas medianas del cuerpo estriado y las células de Purkinje del cerebelo . Las espinas dendríticas se producen a una densidad de hasta 5 espinas / tramo de dendrita de 1 μm . Las neuronas piramidales corticales y del hipocampo pueden recibir decenas de miles de impulsos principalmente excitadores de otras neuronas en sus espinas igualmente numerosas, mientras que el número de espinas en las dendritas de las neuronas de Purkinje es un orden de magnitud mayor.
Citoesqueleto y orgánulos
El citoesqueleto de las espinas dendríticas es particularmente importante en su plasticidad sináptica; sin un citoesqueleto dinámico, las espinas no podrían cambiar rápidamente sus volúmenes o formas en respuesta a los estímulos. Estos cambios de forma pueden afectar las propiedades eléctricas de la columna. El citoesqueleto de las espinas dendríticas está compuesto principalmente de actina filamentosa ( F-actina ). Tubulina Se encuentran presentes monómeros y proteínas asociadas a microtúbulos (MAP), y microtúbulos organizados . [4] Debido a que las espinas tienen un citoesqueleto de actina principalmente, esto les permite tener una forma y tamaño muy dinámicos. El citoesqueleto de actina determina directamente la morfología de la columna, y los reguladores de actina, pequeñas GTPasas como Rac , RhoA y CDC42 , modifican rápidamente este citoesqueleto. Rac1 hiperactivo da como resultado espinas dendríticas consistentemente más pequeñas.
Además de su actividad electrofisiológica y su actividad mediada por receptores, las espinas parecen ser vesicularmente activas e incluso pueden traducir proteínas . Se han identificado discos apilados del retículo endoplásmico liso (SER) en las espinas dendríticas. La formación de este " aparato de la columna vertebral " depende de la proteína sinaptopodina y se cree que juega un papel importante en la manipulación del calcio. También se han identificado vesículas "lisas" en las espinas, que apoyan la actividad vesicular en las espinas dendríticas. La presencia de polirribosomas en las espinas también sugiere una actividad de traducción de proteínas en la propia espina, no solo en la dendrita.
Morfogénesis
La morfogénesis de las espinas dendríticas es fundamental para la inducción de la potenciación a largo plazo (LTP). [5] [6] La morfología de la columna depende de los estados de la actina , ya sea en forma globular (actina G) o filamentosa (actina F). El papel de la familia Rho de GTPasas y sus efectos en la estabilidad de la actina y la motilidad de la columna [7] tiene importantes implicaciones para la memoria. Si la columna dendrítica es la unidad básica de almacenamiento de información, entonces debe restringirse la capacidad de la columna para extenderse y retraerse espontáneamente. De lo contrario, se puede perder información. La familia Rho de GTPasas hace contribuciones significativas al proceso que estimula la polimerización de actina, lo que a su vez aumenta el tamaño y la forma de la columna. [8] Las espinas grandes son más estables que las más pequeñas y pueden ser resistentes a modificaciones por actividad sináptica adicional. [9] Debido a que los cambios en la forma y el tamaño de las espinas dendríticas se correlacionan con la fuerza de las conexiones sinápticas excitadoras y dependen en gran medida de la remodelación de su citoesqueleto de actina subyacente, [10] los mecanismos específicos de regulación de la actina y, por lo tanto, la familia Rho de GTPasas , son parte integral de la formación, maduración y plasticidad de las espinas dendríticas y del aprendizaje y la memoria.
Vía RhoA
Una de las principales Rho GTPasas implicadas en la morfogénesis de la columna es RhoA , una proteína que también modula la regulación y el tiempo de la división celular. En el contexto de la actividad en las neuronas, RhoA se activa de la siguiente manera: una vez que el calcio ha entrado en una célula a través de los receptores NMDA , se une a la calmodulina y activa CaMKII , lo que conduce a la activación de RhoA. [8] La activación de la proteína RhoA activará ROCK, una quinasa RhoA, que conduce a la estimulación de la quinasa LIM , que a su vez inhibe la proteína cofilina . La función de Cofilin es reorganizar el citoesqueleto de actina de una célula; es decir, despolimeriza los segmentos de actina y así inhibe el crecimiento de los conos de crecimiento y la reparación de los axones. [11]
Un estudio realizado por Murakoshi et al. en 2011 implicó a las Rho GTPasas RhoA y Cdc42 en la morfogénesis de la columna dendrítica. Ambas GTPasas se activaron rápidamente en espinas dendríticas individuales de neuronas piramidales en la región CA1 del hipocampo de rata durante la plasticidad estructural provocada por estímulos de potenciación a largo plazo. La activación concurrente de RhoA y Cdc42 condujo a un aumento transitorio en el crecimiento de la columna de hasta un 300% durante cinco minutos, que decayó en un crecimiento más pequeño pero sostenido durante treinta minutos. [8] La activación de RhoA se difundió alrededor de la vecindad de la columna sometida a estimulación, y se determinó que RhoA es necesaria para la fase transitoria y muy probablemente la fase sostenida, así como el crecimiento de la columna.
Vía cdc42
Cdc42 se ha implicado en muchas funciones diferentes, incluido el crecimiento dendrítico, la ramificación y la estabilidad de las ramas. [12] El calcio que ingresa a la célula a través de los receptores NMDA se une a la calmodulina y activa las proteínas quinasas II dependientes de Ca2 + / calmodulina (CaMKII). A su vez, CaMKII se activa y esto activa Cdc42, después de lo cual no se produce ninguna señal de retroalimentación corriente arriba del calcio y CaMKII. Si se marca con proteína fluorescente verde potenciada con monómero, se puede ver que la activación de Cdc42 se limita solo a la espina dorsal estimulada de una dendrita. Esto se debe a que la molécula se activa continuamente durante la plasticidad y se inactiva inmediatamente después de difundirse fuera de la columna. A pesar de su actividad compartimentada, Cdc42 todavía se mueve fuera de la columna estimulada, al igual que RhoA. Cdc42 activa PAK, que es una proteína quinasa que fosforila específicamente y, por lo tanto, inactiva la ADF / cofilina. [13] La inactivación de la cofilina conduce a un aumento de la polimerización de la actina y la expansión del volumen de la columna. Se requiere la activación de Cdc42 para que se mantenga este aumento en el volumen espinal.
Cambios observados en la plasticidad estructural.
Murakoshi, Wang y Yasuda (2011) examinaron los efectos de la activación de Rho GTPasa sobre la plasticidad estructural de espinas dendríticas individuales aclarando las diferencias entre las fases transitoria y sostenida. [8]
Cambios transitorios en la plasticidad estructural
La aplicación de un tren de baja frecuencia de liberación de glutamato de dos fotones en una sola espina dendrítica puede provocar una activación rápida de RhoA y Cdc42. Durante los próximos dos minutos, el volumen de la columna estimulada puede expandirse al 300 por ciento de su tamaño original. Sin embargo, este cambio en la morfología de la columna es solo temporal; el volumen de la columna disminuye después de cinco minutos. La administración de C3 transferasa, un inhibidor de Rho, o glicil-H1152, un inhibidor de Rock, inhibe la expansión transitoria de la columna, lo que indica que la activación de la vía Rho-Rock es necesaria de alguna manera para este proceso. [8]
Cambios sostenidos en la plasticidad estructural.
Después de que ocurren los cambios transitorios descritos anteriormente, el volumen de la columna disminuye hasta que se eleva entre un 70 y un 80 por ciento del volumen original. Este cambio sostenido en la plasticidad estructural durará unos treinta minutos. Una vez más, la administración de transferasa C3 y Glycyl-H1152 suprimió este crecimiento, lo que sugiere que la vía Rho-Rock es necesaria para aumentos más persistentes en el volumen espinal. Además, la administración del dominio de unión Cdc42 de Wasp o el inhibidor dirigido a la activación-3 de Pak1 (IPA3) disminuye este crecimiento sostenido en volumen, lo que demuestra que la vía Cdc42-Pak también es necesaria para este crecimiento en volumen espinal. Esto es importante porque los cambios sostenidos en la plasticidad estructural pueden proporcionar un mecanismo para la codificación, mantenimiento y recuperación de recuerdos. Las observaciones realizadas pueden sugerir que Rho GTPasas son necesarias para estos procesos. [14]
Fisiología
Actividad del receptor
Las espinas dendríticas expresan receptores de glutamato (por ejemplo, receptor AMPA y receptor NMDA ) en su superficie. El receptor TrkB para BDNF también se expresa en la superficie de la columna y se cree que juega un papel en la supervivencia de la columna. La punta de la columna contiene una región densa en electrones denominada " densidad postsináptica " (PSD). El PSD coloca directamente la zona activa de su axón de sinapsis y comprende ~ 10% del área de superficie de la membrana de la columna; Los neurotransmisores liberados de la zona activa se unen a receptores en la densidad postsináptica de la columna. La mitad de los axones que hacen sinapsis y las espinas dendríticas están atados físicamente por cadherina dependiente del calcio , que forma uniones adherentes de célula a célula entre dos neuronas.
Los receptores de glutamato (GluR) se localizan en la densidad postsináptica y están anclados por elementos citoesqueléticos a la membrana. Se colocan directamente sobre su maquinaria de señalización, que normalmente está atada a la parte inferior de la membrana plasmática, lo que permite que las señales transmitidas por los GluR al citosol se propaguen aún más por sus elementos de señalización cercanos para activar las cascadas de transducción de señales . La localización de los elementos de señalización en sus GluR es particularmente importante para garantizar la activación de la cascada de señales, ya que los GluR no podrían afectar los efectos posteriores específicos sin señalizadores cercanos.
La señalización de los GluR está mediada por la presencia de una gran cantidad de proteínas, especialmente quinasas, que se localizan en la densidad postsináptica. Estos incluyen calmodulina dependiente de calcio , CaMKII (proteína quinasa II dependiente de calmodulina), PKC (proteína quinasa C), PKA (proteína quinasa A), proteína fosfatasa-1 (PP-1) y tirosina quinasa Fyn . Ciertos señalizadores, como CaMKII, se regulan positivamente en respuesta a la actividad.
Las espinas son particularmente ventajosas para las neuronas al compartimentar las señales bioquímicas. Esto puede ayudar a codificar cambios en el estado de una sinapsis individual sin afectar necesariamente el estado de otras sinapsis de la misma neurona. La longitud y el ancho del cuello de la columna tienen un gran efecto sobre el grado de compartimentación, siendo las delgadas las espinas las más aisladas bioquímicamente.
Plasticidad
Las espinas dendríticas son muy "plásticas", es decir, las espinas cambian significativamente en forma, volumen y número en cursos pequeños. Debido a que las espinas tienen un citoesqueleto principalmente de actina , son dinámicas y la mayoría de las espinas cambian de forma en cuestión de segundos o minutos debido a la dinámica de la remodelación de la actina . Además, el número de espinas es muy variable y las espinas van y vienen; en cuestión de horas, el 10-20% de las espinas pueden aparecer o desaparecer espontáneamente en las células piramidales de la corteza cerebral, aunque las espinas más grandes en forma de "hongo" son las más estables.
El mantenimiento y la plasticidad de la columna son dependientes de la actividad [15] e independientes de la actividad. El BDNF determina parcialmente los niveles de la columna, [16] y se necesitan niveles bajos de actividad del receptor de AMPA para mantener la supervivencia de la columna, y la actividad sináptica que involucra a los receptores de NMDA estimula el crecimiento de la columna. Además, la microscopía de barrido láser de dos fotones y la microscopía confocal han demostrado que el volumen de la columna cambia según los tipos de estímulos que se presentan a una sinapsis.
Importancia para el aprendizaje y la memoria
Evidencia de importancia
La plasticidad de la columna está implicada en la motivación , el aprendizaje y la memoria . [17] [18] [19] En particular, la memoria a largo plazo está mediada en parte por el crecimiento de nuevas espinas dendríticas (o el agrandamiento de espinas preexistentes) para reforzar una vía neural particular. Debido a que las espinas dendríticas son estructuras plásticas cuya vida útil está influenciada por la actividad de entrada, [20] la dinámica de la columna puede desempeñar un papel importante en el mantenimiento de la memoria durante toda la vida.
Los cambios dependientes de la edad en la tasa de renovación de la columna sugieren que la estabilidad de la columna afecta el aprendizaje del desarrollo. En la juventud, la renovación de la columna dendrítica es relativamente alta y produce una pérdida neta de espinas. [1] [21] [22] Esta alta tasa de renovación de la columna vertebral puede caracterizar períodos críticos de desarrollo y reflejar la capacidad de aprendizaje en la adolescencia; diferentes áreas corticales exhiben diferentes niveles de renovación sináptica durante el desarrollo, posiblemente reflejando períodos críticos variables para regiones cerebrales específicas. [18] [21] En la edad adulta, sin embargo, la mayoría de las espinas permanecen persistentes y la vida media de las espinas aumenta. [1] Esta estabilización ocurre debido a una desaceleración regulada por el desarrollo de la eliminación de la columna, un proceso que puede ser la base de la estabilización de los recuerdos en la madurez. [1] [21]
Los cambios inducidos por la experiencia en la estabilidad de la columna dendrítica también apuntan a la renovación de la columna vertebral como un mecanismo involucrado en el mantenimiento de los recuerdos a largo plazo, aunque no está claro cómo la experiencia sensorial afecta los circuitos neuronales. Dos modelos generales podrían describir el impacto de la experiencia en la plasticidad estructural. Por un lado, la experiencia y la actividad pueden impulsar la formación discreta de conexiones sinápticas relevantes que almacenan información significativa para permitir el aprendizaje. Por otro lado, las conexiones sinápticas pueden formarse en exceso, y la experiencia y la actividad pueden conducir a la poda de conexiones sinápticas extrañas. [1]
En animales de laboratorio de todas las edades, el enriquecimiento ambiental se ha relacionado con la ramificación dendrítica, la densidad de la columna y el número total de sinapsis. [1] Además, se ha demostrado que el entrenamiento de habilidades conduce a la formación y estabilización de nuevas espinas mientras desestabiliza las viejas, [17] [23] sugiriendo que el aprendizaje de una nueva habilidad implica un proceso de recableado de circuitos neuronales. Dado que el grado de remodelación de la columna se correlaciona con el éxito del aprendizaje, esto sugiere un papel crucial de la plasticidad estructural sináptica en la formación de la memoria. [23] Además, los cambios en la estabilidad y el fortalecimiento de la columna se producen rápidamente y se han observado pocas horas después del entrenamiento. [17] [18]
Por el contrario, mientras que el enriquecimiento y el entrenamiento están relacionados con aumentos en la formación y estabilidad de la columna, la privación sensorial a largo plazo conduce a un aumento en la tasa de eliminación de la columna [1] [21] y, por lo tanto, afecta los circuitos neuronales a largo plazo. Al restaurar la experiencia sensorial después de la privación en la adolescencia, la eliminación de la columna se acelera, lo que sugiere que la experiencia juega un papel importante en la pérdida neta de espinas durante el desarrollo. [21] Además, se ha demostrado que otros paradigmas de privación sensorial, como el recorte de bigotes, aumentan la estabilidad de las nuevas espinas. [24]
La investigación en enfermedades y lesiones neurológicas arroja más luz sobre la naturaleza y la importancia del recambio de la columna. Después del accidente cerebrovascular , se produce un marcado aumento de la plasticidad estructural cerca del lugar del traumatismo, y se ha observado un aumento de cinco a ocho veces con respecto a las tasas de control en el recambio de la columna. [25] Las dendritas se desintegran y se vuelven a ensamblar rápidamente durante la isquemia; al igual que con el accidente cerebrovascular, los sobrevivientes mostraron un aumento en el recambio de la columna dendrítica. [26] Si bien se observa una pérdida neta de espinas en la enfermedad de Alzheimer y casos de discapacidad intelectual , el uso de cocaína y anfetamina se ha relacionado con aumentos en la ramificación dendrítica y la densidad de la espina en la corteza prefrontal y el núcleo accumbens . [27] Debido a que se producen cambios significativos en la densidad de la columna en diversas enfermedades cerebrales, esto sugiere un estado equilibrado de la dinámica de la columna en circunstancias normales, que puede ser susceptible al desequilibrio en diversas condiciones patológicas. [27]
También hay alguna evidencia de pérdida de espinas dendríticas como consecuencia del envejecimiento. Un estudio con ratones ha observado una correlación entre las reducciones relacionadas con la edad en las densidades de la columna en el hipocampo y las disminuciones dependientes de la edad en el aprendizaje y la memoria del hipocampo. [28]
Importancia impugnada
A pesar de los hallazgos experimentales que sugieren un papel de la dinámica de la columna dendrítica en la mediación del aprendizaje y la memoria, el grado de importancia de la plasticidad estructural sigue siendo discutible. Por ejemplo, los estudios estiman que solo una pequeña parte de las espinas formadas durante el entrenamiento realmente contribuyen al aprendizaje de por vida. [23] Además, la formación de nuevas espinas puede no contribuir significativamente a la conectividad del cerebro, y la formación de la columna puede no tener tanta influencia en la retención de la memoria como otras propiedades de la plasticidad estructural, como el aumento en el tamaño de cabezas de la columna vertebral. [29]
Modelado
Los teóricos han planteado durante décadas la hipótesis sobre la función eléctrica potencial de las espinas, sin embargo, nuestra incapacidad para examinar sus propiedades eléctricas ha impedido hasta hace poco que el trabajo teórico progresara demasiado. Los avances recientes en las técnicas de obtención de imágenes junto con un mayor uso de la liberación de glutamato de dos fotones han dado lugar a una gran cantidad de nuevos descubrimientos; ahora sospechamos que hay canales de sodio, [30] potasio, [31] y calcio [32] dependientes del voltaje en las cabezas de la columna vertebral. [33]
La teoría de cables proporciona el marco teórico detrás del método más "simple" para modelar el flujo de corrientes eléctricas a lo largo de fibras neurales pasivas. Cada columna se puede tratar como dos compartimentos, uno que representa el cuello y el otro que representa la cabeza de la columna. El compartimento que representa la cabeza de la columna debe tener las propiedades activas.
Modelo continuo de Baer y Rinzel
Para facilitar el análisis de las interacciones entre muchas espinas, Baer & Rinzel formularon una nueva teoría del cable para la cual la distribución de las espinas se trata como un continuo. [34] En esta representación, el voltaje de la cabeza de la columna es el promedio espacial local del potencial de membrana en las espinas adyacentes. La formulación mantiene la característica de que no existe un acoplamiento eléctrico directo entre las espinas vecinas; la propagación de voltaje a lo largo de las dendritas es la única forma en que las espinas interactúan.
Modelo pico-pico-difuso
El modelo SDS fue concebido como una versión computacionalmente simple del modelo completo de Baer y Rinzel. [35] Fue diseñado para ser analíticamente manejable y tener la menor cantidad posible de parámetros libres, al tiempo que conserva los de mayor importancia, como la resistencia del cuello de la columna. El modelo descarta la aproximación del continuo y en su lugar utiliza una dendrita pasiva acoplada a espinas excitables en puntos discretos. La dinámica de la membrana en las espinas se modela mediante procesos de integración y disparo. Los eventos de picos se modelan de manera discreta con la forma de onda representada convencionalmente como una función rectangular.
Modelado de transitorios de calcio en la columna
Los transitorios de calcio en las espinas son un factor clave para la plasticidad sináptica. [36] Los receptores NMDA , que tienen una alta permeabilidad al calcio, solo conducen iones si el potencial de membrana está lo suficientemente despolarizado. La cantidad de calcio que ingresa a la columna durante la actividad sináptica depende, por tanto, de la despolarización de la cabeza de la columna. La evidencia de los experimentos de imágenes de calcio ( microscopía de dos fotones ) y del modelado compartimental indica que las espinas con cuellos de alta resistencia experimentan transitorios de calcio más grandes durante la actividad sináptica. [33] [37]
Desarrollo
Las espinas dendríticas pueden desarrollarse directamente a partir de ejes dendríticos o de filopodios dendríticos . [38] Durante la sinaptogénesis , las dendritas brotan y retraen rápidamente filopodios, pequeñas protuberancias membranosas que carecen de orgánulos de membrana. Recientemente, se descubrió que la proteína I-BAR MIM contribuye al proceso de iniciación. [39] Durante la primera semana de nacimiento, el cerebro está dominado por filopodios, que eventualmente desarrollan sinapsis. Sin embargo, después de esta primera semana, los filopodios son reemplazados por dendritas espinosas, pero también espinas pequeñas y rechonchas que sobresalen de las dendritas espinosas. En el desarrollo de ciertos filopodios en espinas, los filopodios reclutan contacto presináptico con la dendrita, lo que estimula la producción de espinas para manejar el contacto postsináptico especializado con las protuberancias presinápticas.
Las espinas, sin embargo, requieren maduración después de su formación. Las espinas inmaduras tienen capacidades de señalización deterioradas y, por lo general, carecen de "cabezas" (o tienen cabezas muy pequeñas), solo cuellos, mientras que las espinas maduras mantienen tanto cabezas como cuellos.
Significación clínica
Los trastornos cognitivos como el TDAH , la enfermedad de Alzheimer , el autismo , la discapacidad intelectual y el síndrome de X frágil pueden ser el resultado de anomalías en las espinas dendríticas, especialmente el número de espinas y su madurez. [40] [41] La proporción de espinas maduras e inmaduras es importante en su señalización, ya que las espinas inmaduras tienen señales sinápticas deterioradas. El síndrome del cromosoma X frágil se caracteriza por una sobreabundancia de espinas inmaduras que tienen múltiples filopodios en las dendritas corticales.
Historia
Las espinas dendríticas fueron descritas por primera vez a finales del siglo XIX por Santiago Ramón y Cajal en neuronas cerebelosas. [42] Ramón y Cajal propuso entonces que las espinas dendríticas podrían servir como sitios de contacto entre neuronas. Esto se demostró más de 50 años después gracias a la aparición de la microscopía electrónica. [43] Hasta el desarrollo de la microscopía confocal en tejidos vivos, se admitía comúnmente que las espinas se formaban durante el desarrollo embrionario y que luego permanecían estables después del nacimiento. En este paradigma, las variaciones de peso sináptico se consideraron suficientes para explicar los procesos de memoria a nivel celular. Pero desde hace aproximadamente una década, las nuevas técnicas de microscopía confocal demostraron que las espinas dendríticas son estructuras móviles y dinámicas que experimentan un cambio constante, incluso después del nacimiento. [44] [45] [38]
Referencias
- ↑ a b c d e f g Álvarez, V .; Sabatini, B. (2007). "Plasticidad anatómica y fisiológica de las espinas dendríticas". Revisión anual de neurociencia . 30 : 79–97. doi : 10.1146 / annurev.neuro.30.051606.094222 . PMID 17280523 .
- ^ Tackenberg, C., Ghori, A. y Brandt, R. (2009). Delgado, rechoncho o en forma de hongo: patología de la columna en la enfermedad de alzheimer. Investigación actual de Alzheimer, 6 (3), 261-268. doi: http: //dx.doi.org.libaccess.lib.mcmaster.ca/10.2174/156720509788486554
- ^ Kasthuri N, Hayworth KJ, Berger DR, Schalek RL, Conchello JA, Knowles-Barley S, Lee D, Vázquez-Reina A, Kaynig V, Jones TR, Roberts M, Morgan JL, Tapia JC, Seung HS, Roncal WG, Vogelstein JT, Burns R, Sussman DL, Priebe CE, Pfister H, Lichtman JW (2015). "Reconstrucción saturada de un volumen de neocórtex" . Celular . 162 (3): 648–661. doi : 10.1016 / j.cell.2015.06.054 . ISSN 0092-8674 . PMID 26232230 .
- ^ Kapitein, 2010
- ^ Kim, Chong-Hyun; Lisman (1999). "Un papel del filamento de actina en la transmisión sináptica y potenciación a largo plazo" . Revista de neurociencia . 19 (11): 4314–4324. doi : 10.1523 / JNEUROSCI.19-11-04314.1999 . PMID 10341235 .
- ^ Krucker, T .; Siggins, GR; Halpain, S. (23 de mayo de 2000). "Se requieren filamentos dinámicos de actina para una potenciación estable a largo plazo (LTP) en el área CA1 del hipocampo" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 97 (12): 6856–6861. doi : 10.1073 / pnas.100139797 . PMC 18765 . PMID 10823894 .
- ^ Tashiro, Ayumu; Yuste, Rafael (1 de julio de 2004). "Regulación de la movilidad y estabilidad de la columna dendrítica por Rac1 y Rho quinasa: evidencia de dos formas de motilidad de la columna". Neurociencia molecular y celular . 26 (3): 429–440. doi : 10.1016 / j.mcn.2004.04.001 . PMID 15234347 .
- ^ a b c d e Murakoshi, Hideji; Wang, Hong; Yasuda, Ryohei (20 de marzo de 2011). "Activación local, persistente de Rho GTPasas durante la plasticidad de espinas dendríticas individuales" . Naturaleza . 472 (7341): 100–104. doi : 10.1038 / nature09823 . PMC 3105377 . PMID 21423166 .
- ^ Kasai, Haruo; Matsuzaki, Masanori; Noguchi, Jun; Yasumatsu, Nobuaki; Nakahara, Hiroyuki (1 de julio de 2003). "Relaciones estructura-estabilidad-función de las espinas dendríticas". Tendencias en neurociencias . 26 (7): 360–368. doi : 10.1016 / S0166-2236 (03) 00162-0 . PMID 12850432 .
- ^ Hotulainen, P .; Hoogenraad, CC (10 de mayo de 2010). "Actina en espinas dendríticas: dinámica de conexión para la función" . The Journal of Cell Biology . 189 (4): 619–629. doi : 10.1083 / jcb.201003008 . PMC 2872912 . PMID 20457765 .
- ^ Kiss, C .; Li, J .; Szeles, A .; Gizatulina, RZ; Kashuba, VI .; Lushnikova, TL; Protopopov, AI; Kelve, M .; Kiss, H .; Kholodnyuk, ID; Irnreh, S .; Klein, G .; Zabarovsky, ER (1 de enero de 1997). "Asignación de los genes ARHA y GPX1 a bandas de cromosomas humanos 3p21.3 mediante hibridación in situ y con híbridos de células somáticas". Investigación citogenética y genómica . 79 (3–4): 228–230. doi : 10.1159 / 000134729 . PMID 9605859 .
- ^ Scott, Ethan K .; Reuter, J .; Luo, L. (11 de abril de 2003). "Se requiere pequeña GTPasa Cdc42 para múltiples aspectos de la morfogénesis dendrítica" . Revista de neurociencia . 28 (8): 3118–3123. doi : 10.1523 / JNEUROSCI.23-08-03118.2003 . PMC 6742332 . PMID 12716918 .
- ^ Calabrese, Barbara; Wilson, MS; Halpain, S. (1 de febrero de 2006). "Desarrollo y regulación de las sinapsis de la columna dendrítica". Fisiología . 21 (1): 38–47. doi : 10.1152 / fisiol.00042.2005 . PMID 16443821 .
- ^ Murakoshi, Hideji; Wang, Hong; Yasuda, Ryohei (20 de marzo de 2011). "Activación local, persistente de Rho GTPasas durante la plasticidad de espinas dendríticas individuales" . Naturaleza . 472 (7341): 100–104. doi : 10.1038 / nature09823 . PMC 3105377 . PMID 21423166 .
- ^ De Roo, M .; Klauser, P .; Méndez, P .; Poglia, L .; Muller, D. (2007). "Formación de PSD dependiente de la actividad y estabilización de espinas recién formadas en cultivos de rodajas de hipocampo" . Corteza cerebral . 18 (1): 151-161. doi : 10.1093 / cercor / bhm041 . ISSN 1047-3211 . PMID 17517683 .
- ^ Kaneko M .; Xie Y .; An JJ .; Stryker MP .; Xu B. (2012). "La síntesis de BDNF dendrítica es necesaria para la maduración de la columna en fase tardía y la recuperación de las respuestas corticales después de la privación sensorial" . J. Neurosci . 32 (14): 4790–4802. doi : 10.1523 / JNEUROSCI.4462-11.2012 . PMC 3356781 . PMID 22492034 .
- ^ a b c Xu, T .; Yu, X .; Perlik, AJ; Tobin, WF; Zweig, JA; Tennant, K .; Jones, T .; Zuo, Y. (2009). "Formación rápida y estabilización selectiva de sinapsis para memorias motoras perdurables" . Naturaleza . 462 (7275): 915–919. Código Bibliográfico : 2009Natur.462..915X . doi : 10.1038 / nature08389 . PMC 2844762 . PMID 19946267 .
- ^ a b c Roberts, T .; Tschida, K .; Klein, M .; Mooney, R. (2010). "Estabilización rápida de la columna y mejora sináptica al inicio del aprendizaje conductual" . Naturaleza . 463 (7283): 948–952. Código Bibliográfico : 2010Natur.463..948R . doi : 10.1038 / nature08759 . PMC 2918377 . PMID 20164928 .
- ^ Tschida, KA; Mooney, R. (2012). "El ensordecimiento impulsa cambios específicos del tipo de célula a las espinas dendríticas en un núcleo sensoriomotor importante para las vocalizaciones aprendidas" . Neurona . 73 (5): 1028–1039. doi : 10.1016 / j.neuron.2011.12.038 . PMC 3299981 . PMID 22405211 .
- ^ De Roo, M .; Klauser, P .; Muller, D. (2008). "LTP promueve una estabilización selectiva a largo plazo y la agrupación de espinas dendríticas" . PLOS Biol . 6 (9): e219. doi : 10.1371 / journal.pbio.0060219 . PMC 2531136 . PMID 18788894 .
- ^ a b c d e Zuo, Y .; Lin, A .; Chang, P .; Gan, WB (2005). "Desarrollo de la estabilidad de la columna dendrítica a largo plazo en diversas regiones de la corteza cerebral". Neurona . 46 (2): 181–189. doi : 10.1016 / j.neuron.2005.04.001 . PMID 15848798 . S2CID 16232150 .
- ^ Holtmaat, AJ; Trachtenberg, JT; Wilbrecht, L .; Shepherd, GM; Zhang, X .; et al. (2005). "Espinas dendríticas transitorias y persistentes en la neocorteza in vivo". Neurona . 45 (2): 279-291. doi : 10.1016 / j.neuron.2005.01.003 . PMID 15664179 . S2CID 13320649 .
- ^ a b c Yang, G .; Pan, F .; Gan, WB (2009). "Las espinas dendríticas mantenidas de forma estable se asocian con recuerdos de por vida" . Naturaleza . 462 (7275): 920–924. Código Bibliográfico : 2009Natur.462..920Y . doi : 10.1038 / nature08577 . PMC 4724802 . PMID 19946265 .
- ^ Holtmaat, A .; Wilbrecht, L .; Knott, GW; Welker, E .; Svoboda, K. (2006). "Crecimiento de la columna vertebral específico de tipo celular y dependiente de la experiencia en el neocórtex". Naturaleza . 441 (7096): 979–983. Código bibliográfico : 2006Natur.441..979H . doi : 10.1038 / nature04783 . PMID 16791195 . S2CID 4428322 .
- ^ Brown, C .; Li, P .; Boyd, J .; Delaney, K .; Murphy, T. (2007). "Amplia rotación de espinas dendríticas y remodelación vascular en tejidos corticales en recuperación de un accidente cerebrovascular" . Revista de neurociencia . 27 (15): 4101–4109. doi : 10.1523 / JNEUROSCI.4295-06.2007 . PMC 6672555 . PMID 17428988 .
- ^ Brown, C .; Murphy, TH (2008). "Vivir en el borde: imágenes de la renovación de la columna dendrítica en la zona peri-infarto durante el accidente cerebrovascular isquémico y la recuperación". Neurocientífico . 14 (2): 139-146. doi : 10.1177 / 1073858407309854 . PMID 18039977 . S2CID 46267737 .
- ^ a b Bhatt, D .; Zhang, S .; Gan, WB (2009). "Dinámica de la columna dendrítica". Revisión anual de fisiología . 71 : 261-282. doi : 10.1146 / annurev.physiol.010908.163140 . PMID 19575680 .
- ^ von Bohlen und Halbach O, Zacher C, Gass P, Unsicker K (2006). "Alteraciones relacionadas con la edad en las espinas del hipocampo y deficiencias en la memoria espacial en ratones". J Neurosci Res . 83 (4): 525–531. doi : 10.1002 / jnr.20759 . PMID 16447268 . S2CID 30838296 .
- ^ Harris, K .; Fiala, J .; Ostroff, L. (2003). "Cambios estructurales en las sinapsis de la columna dendrítica durante la potenciación a largo plazo" . Transacciones filosóficas: ciencias biológicas . 358 (1432): 745–748. doi : 10.1098 / rstb.2002.1254 . PMC 1693146 . PMID 12740121 .
- ^ Araya, R .; Nikolenko, V .; Eisenthal, KB; Yuste, R. (2007). "Los canales de sodio amplifican los potenciales de la columna" . PNAS . 104 (30): 12347–12352. Código bibliográfico : 2007PNAS..10412347A . doi : 10.1073 / pnas.0705282104 . PMC 1924793 . PMID 17640908 .
- ^ Ngo-Anh, TJ; Bloodgood, BL; Lin, M .; Sabatini, BL; Maylie, J .; Adelman, JP (2005). "Los canales SK y los receptores NMDA forman un bucle de retroalimentación mediado por Ca2 + en las espinas dendríticas". Neurociencia de la naturaleza . 8 (5): 642–649. doi : 10.1038 / nn1449 . PMID 15852011 . S2CID 385712 .
- ^ Yuste, R .; Denk, W. (1995). "Espinas dendríticas como unidades funcionales básicas de integración neuronal". Naturaleza . 375 (6533): 682–684. Código bibliográfico : 1995Natur.375..682Y . doi : 10.1038 / 375682a0 . PMID 7791901 . S2CID 4271356 .
- ^ a b Bywalez, WG; Patirniche, D .; Rupprecht, V .; Stemmler, M .; Herz, AV; Pálfi, D .; Balázs, R .; Egger, V. (2015). "Activación local postsináptica del canal de sodio dependiente de voltaje en las espinas dendríticas de las células granulares del bulbo olfatorio" . Neurona . 85 (3): 590–601. doi : 10.1016 / j.neuron.2014.12.051 . PMID 25619656 .
- ^ Baer, SM; Rinzel, J. (1991). "Propagación de picos dendríticos mediada por espinas excitables: una teoría del continuo". Revista de neurofisiología . 65 (4): 874–890. doi : 10.1152 / jn.1991.65.4.874 . PMID 2051208 .
- ^ Coombes, S .; Bressloff, PC (2000). "Ondas solitarias en un modelo de cable dendrítico con espinas activas". Revista SIAM de Matemática Aplicada . 61 (2): 432–453. CiteSeerX 10.1.1.104.1307 . doi : 10.1137 / s0036139999356600 . JSTOR 3061734 .
- ^ Nevian, T .; Sakmann, B. (2006). "Spine Ca2 + señalización en plasticidad dependiente del tiempo de pico" . Revista de neurociencia . 26 (43): 11001–11013. doi : 10.1523 / JNEUROSCI.1749-06.2006 . PMC 6674669 . PMID 17065442 .
- ^ Grunditz, A .; Holbro, N .; Tian, L .; Zuo, Y .; Oertner, TG (2008). "La plasticidad del cuello de la columna controla las señales de calcio postsináptico a través de la compartimentación eléctrica" . Revista de neurociencia . 28 (50): 13457-13466. doi : 10.1523 / JNEUROSCI.2702-08.2008 . PMC 6671740 . PMID 19074019 .
- ^ a b Yoshihara, Y., De Roo, M. & Muller, D. "Formación y estabilización de la columna dendrítica. Curr Opin Neurobiol (2009).
- ^ Saarikangas, Juha, et al. "La flexión de la membrana inducida por MIM promueve la iniciación de la columna dendrítica". Celda de desarrollo 33.6 (2015): 644-659.
- ^ Pelucchi, Silvia; Stringhi, Ramona; Marcello, Elena (2020). "Espinas dendríticas en la enfermedad de Alzheimer: cómo el citoesqueleto de actina contribuye a la falla sináptica" . Revista Internacional de Ciencias Moleculares . 21 (3): 908. doi : 10.3390 / ijms21030908 . ISSN 1422-0067 . PMC 7036943 . PMID 32019166 .
- ^ Penzes, P .; Cahill, YO; Jones, KA; Vanleeuwen, JE; Woolfrey, KM (2011). "Patología de la columna dendrítica en trastornos neuropsiquiátricos" . Nat Neurosci . 14 (3): 285-293. doi : 10.1038 / nn.2741 . PMC 3530413 . PMID 21346746 .
- ^ Ramón y Cajal, S. Estructura de los centros nerviosos de las aves. Rev. Trim. Histol. Norma. Palmadita. 1, 1-10 (1888).
- ^ Gray, EG (1959). "Microscopía electrónica de contactos sinápticos en espinas dendríticas de la corteza cerebral". Naturaleza . 183 (4675): 1592-1593. Código bibliográfico : 1959Natur.183.1592G . doi : 10.1038 / 1831592a0 . PMID 13666826 . S2CID 4258584 .
- ^ Dailey, ME; Smith, SJ (1996). "La dinámica de la estructura dendrítica en el desarrollo de cortes de hipocampo" . J Neurosci . 16 (9): 2983–2994. doi : 10.1523 / JNEUROSCI.16-09-02983.1996 . PMC 6579052 . PMID 8622128 .
- ^ Bonhoeffer, T .; Yuste, R. (2002). "Motilidad de la columna. Fenomenología, mecanismos y función". Neurona . 35 (6): 1019–1027. doi : 10.1016 / s0896-6273 (02) 00906-6 . PMID 12354393 . S2CID 10183317 .
Otras lecturas
- Sudhof, TC; Stevens, CF; Cowan, WM (2001). Sinapsis . Baltimore: Prensa de la Universidad Johns Hopkins. ISBN 978-0-8018-6498-8.
- Levitan, IB; Kaczmarek, LK (2002). The Neuron: Cell and Molecular Biology (Tercera ed.). Nueva York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-514522-9.
- Nimchinsky E, Sabatini B, Svoboda K (2002). "Estructura y función de las espinas dendríticas". Annu Rev Physiol . 64 : 313–53. doi : 10.1146 / annurev.physiol.64.081501.160008 . PMID 11826272 .
- Matsuzaki M, Honkura N, Ellis-Davies G, Kasai H (2004). "Base estructural de la potenciación a largo plazo en espinas dendríticas individuales" . Naturaleza . 429 (6993): 761–6. Código Bibliográfico : 2004Natur.429..761M . doi : 10.1038 / nature02617 . PMC 4158816 . PMID 15190253 .
- Yuste R, Majewska A, Holthoff K (2000). "De la forma a la función: compartimentación del calcio en las espinas dendríticas". Nat Neurosci . 3 (7): 653–9. doi : 10.1038 / 76609 . PMID 10862697 . S2CID 33466678 .
- Lieshoff C, Bischof H (2003). "La dinámica de los cambios de densidad de la columna vertebral". Behav Brain Res . 140 (1–2): 87–95. doi : 10.1016 / S0166-4328 (02) 00271-1 . PMID 12644282 . S2CID 2275781 .
- Kasai H, Matsuzaki M, Noguchi J, Yasumatsu N (2002). "Estructuras y funciones de la columna dendrítica". Nihon Shinkei Seishin Yakurigaku Zasshi . 22 (5): 159–64. PMID 12451686 .
- Lynch G, Rex CS, Gall CM (2007). "Consolidación LTP: sustratos, poder explicativo y significado funcional". Neurofarmacología . 52 (1): 12-23. doi : 10.1016 / j.neuropharm.2006.07.027 . PMID 16949110 . S2CID 22652804 .
enlaces externos
- Dendrita espinosa: base de datos centrada en células