Dendriten: Signalempfang, Integration und Plastizität von Neuronen

Dendriten sind die verzweigten, baumartigen Fortsätze von Neuronen, die darauf spezialisiert sind, synaptische Eingänge von anderen Neuronen zu empfangen und zu integrieren. Sie sind die primären computergestützten Subeinheiten des Nervensystems.

Kernfunktionen

• Signalempfang: Dendriten empfangen Neurotransmitter-freisetzende Signale an Synapsen; ligandengesteuerte Ionenkanäle generieren postsynaptische Potenziale (EPSPs/IPSPs)
• Signalintegration (räumliche & zeitliche Summation): Ein einzelnes Neuron integriert tausende synaptischer Eingänge über seinen dendritischen Baum – summation von erregenden und hemmenden Signalen, um zu entscheiden, ob ein Aktionspotential abgefeuert wird
• Signalmodulation: Synaptische Stärke wird dynamisch reguliert durch Neuromodulatoren (Dopamin, Acetylcholin, Serotonin), retrograde Botenstoffe (Endocannabinoide) und aktivitätsabhängige Plastizität (LTP/LTD)
• Dendritische Spines: Mikroskopische Vorsprünge auf Dendriten, die erregende Synapsen beherbergen; Spine-Dichte, -Morphologie und -Dynamik liegen Lernen, Gedächtnis und Schaltkreisplastizität zugrunde
• Aktive dendritische Eigenschaften: Spannungsgesteuerte Kanäle (Na⁺, Ca²⁺, K⁺) ermöglichen dendritische Spitzen, stärken distale Eingänge und ermöglichen kompartimentierte Berechnung

Dendriten sind keine passiven Kabel – sie sind aktive Berechnungsmaschinen. Ihre Struktur und Plastizität sind grundlegend für neuronale Kodierung, Lernen, Gedächtnis und die Anpassungsfähigkeit des Gehirns.