Dendrit: Pengertian, fungsi, sifat, sejarah

Dendrit adalah prosesus bercabang dari neuron yang menerima informasi melalui sinapsis kimia (atau listrik) dari akson (atau dendrit dan soma) dari neuron lain dan mentransmisikannya melalui sinyal listrik ke badan neuron (perikarion), dari yang tumbuh. Istilah “dendrit” diperkenalkan ke dalam dunia ilmiah oleh ilmuwan Swiss V. Gies pada tahun 1889. Mereka menjalankan pesan listrik ke badan sel neuron bagi sel untuk berfungsi. Artikel ini membahas dendrit, fungsi mereka, dan pentingnya mereka dalam aktivitas neuron.

Pengantar Dendrit

Sistem saraf berfungsi sebagai pengelola tubuh, karena mengontrol fungsi setiap sistem lainnya. Ini berkomunikasi dengan sistem tubuh dalam upaya untuk mengkoordinasikan kinerja dan untuk memenuhi kebutuhan tubuh dari waktu ke waktu.

Sistem saraf menggunakan sel-sel khusus, yang disebut neuron, untuk menghasilkan listrik dan mengirim pesan (yang disebut potensial aksi) untuk mengontrol fungsi-fungsi. Neuron memiliki beberapa struktur kunci yang diperlukan untuk fungsi mereka, dan salah satu struktur yang paling penting dalam sel adalah dendrit.

Kelas dendrit tertentu mengandung proyeksi kecil yang disebut duri dendritik yang meningkatkan sifat penerimaan dendrit untuk mengisolasi spesifisitas sinyal. Peningkatan aktivitas saraf dan pembentukan potensiasi jangka panjang pada duri dendritik mengubah ukuran, bentuk, dan konduksi. Kemampuan untuk pertumbuhan dendritik ini dianggap memainkan peran dalam pembelajaran dan pembentukan memori. Mungkin ada sebanyak 15.000 duri per sel, yang masing-masing berfungsi sebagai proses pascasinaps untuk masing-masing akson presinaptik individu. Percabangan dendritik bisa luas dan dalam beberapa kasus cukup untuk menerima sebanyak 100.000 input ke neuron tunggal.

Dendrit adalah salah satu dari dua jenis tonjolan protoplasma yang mengekstrusi dari badan sel neuron, jenis lainnya adalah akson. Akson dapat dibedakan dari dendrit oleh beberapa ciri termasuk bentuk, panjang, dan fungsi. Dendrit sering lancip dalam bentuk dan lebih pendek, sedangkan akson cenderung mempertahankan jari-jari yang konstan dan relatif panjang.

Biasanya, akson mentransmisikan sinyal elektrokimia dan dendrit menerima sinyal elektrokimia, meskipun beberapa jenis neuron pada spesies tertentu tidak memiliki akson dan hanya mengirimkan sinyal melalui dendrit mereka. Dendrit menyediakan area permukaan yang diperbesar untuk menerima sinyal dari tombol terminal akson lain, dan akson juga biasanya membagi ujungnya menjadi banyak cabang (telodendria) yang masing-masing berakhir di terminal saraf, yang memungkinkan sinyal kimia untuk lewat secara bersamaan ke banyak sel target.

Biasanya, ketika sinyal elektrokimia merangsang neuron, itu terjadi pada dendrit dan menyebabkan perubahan potensial listrik melintasi membran plasma neuron. Perubahan potensial membran ini akan menyebar secara pasif melintasi dendrit tetapi menjadi lebih lemah dengan jarak tanpa potensi aksi. Potensial aksi menyebarkan aktivitas listrik di sepanjang membran dendrit neuron ke tubuh sel dan kemudian secara aferen menyusuri panjang akson ke terminal akson, di mana ia memicu pelepasan neurotransmitter ke dalam celah sinaptik.  Namun, sinapsis yang melibatkan dendrit juga bisa bersifat aksodendritik, melibatkan pensinyalan akson ke dendrit, atau dendrodendritik, yang melibatkan pensinyalan antar dendrit. Autapse adalah sinaps di mana akson dari satu neuron mentransmisikan sinyal ke dendritnya sendiri.

Pengertian

Dendrit adalah ekstensi protoplasma bercabang dari sel saraf yang menyebarkan stimulasi elektrokimiawi yang diterima dari sel-sel saraf lain ke badan sel, atau soma, dari neuron tempat juluran dendrit. Stimulasi listrik ditransmisikan ke dendrit oleh neuron hulu (biasanya melalui aksonnya) melalui sinapsis yang terletak di berbagai titik di seluruh pohon dendritik.

Dendrit memainkan peran penting dalam mengintegrasikan input sinaptik ini dan dalam menentukan sejauh mana potensi aksi dihasilkan oleh neuron. Arborendisasi dendritik, juga dikenal sebagai percabangan dendritik, adalah prosesus biologis multi-langkah dimana neuron membentuk pohon dan cabang dendritik baru untuk membuat sinapsis baru.

Morfologi dendrit seperti kepadatan cabang dan pola pengelompokan sangat berkorelasi dengan fungsi neuron. Malformasi dendrit juga berkorelasi erat dengan gangguan fungsi sistem saraf. Beberapa gangguan yang berhubungan dengan malformasi dendrit adalah autisme, depresi, skizofrenia, sindrom Down dan kecemasan.

Kompleksitas dan percabangan pohon dendritik menentukan berapa banyak pulsa input yang dapat diterima neuron. Oleh karena itu, salah satu tujuan utama dendrit adalah untuk meningkatkan permukaan untuk sinapsis (meningkatkan bidang reseptif), yang memungkinkan mereka untuk mengintegrasikan sejumlah besar informasi yang datang ke neuron.

Berbagai macam bentuk dan cabang dendritik, serta berbagai jenis reseptor neurotransmitter dendritik yang baru ditemukan dan saluran ion yang bergantung pada tegangan (konduktor aktif), adalah bukti dari beragam fungsi komputasi dan biologis yang dapat dilakukan dendrit selama memproses informasi sinaptik di seluruh otak.

Dengan akumulasi data empiris baru, menjadi semakin jelas bahwa dendrit memainkan peran kunci dalam integrasi dan pemrosesan informasi, serta mampu menghasilkan potensi aksi dan mempengaruhi penampilan potensi aksi dalam akson, yang mewakili sebagai plastik, mekanisme aktif dengan sifat komputasi yang kompleks. Studi tentang pemrosesan dendritik impuls sinaptik diperlukan untuk memahami peran neuron dalam pemrosesan informasi dalam sistem saraf pusat, serta untuk mengidentifikasi penyebab banyak penyakit neuropsikiatri.

Sejarah

Istilah dendrit pertama kali digunakan pada tahun 1889 oleh Wilhelm His untuk menggambarkan jumlah “prosesus protoplasma” yang lebih kecil yang melekat pada sel saraf. Ahli anatomi Jerman Otto Friedrich Karl Deiters pada umumnya dikreditkan dengan penemuan akson dengan membedakannya dari dendrit.

Beberapa rekaman intraseluler pertama dalam sistem saraf dibuat pada akhir 1930-an oleh Kenneth S. Cole dan Howard J. Curtis. Swiss Rüdolf Albert von Kölliker dan Jerman Robert Remak adalah orang pertama yang mengidentifikasi dan mengkarakterisasi segmen awal akson. Alan Hodgkin dan Andrew Huxley juga menggunakan axon raksasa cumi-cumi (1939) dan pada tahun 1952 mereka telah memperoleh deskripsi kuantitatif penuh tentang dasar ionik dari potensi aksi, memimpin formulasi model Hodgkin-Huxley.

Hodgkin dan Huxley diberikan bersama-sama Hadiah Nobel untuk pekerjaan ini pada tahun 1963. Formula yang merinci konduktansi aksonal diperluas ke vertebrata dalam persamaan Frankenhaeuser-Huxley. Louis-Antoine Ranvier adalah yang pertama untuk menggambarkan kesenjangan atau node yang ditemukan pada akson dan untuk kontribusi ini fitur aksonal ini sekarang sering disebut sebagai Nodes of Ranvier.

Santiago Ramón y Cajal, ahli anatomi Spanyol, mengusulkan bahwa akson adalah komponen output dari neuron. Dia juga mengusulkan bahwa neuron adalah sel diskrit yang berkomunikasi satu sama lain melalui persimpangan khusus, atau ruang, antara sel, yang sekarang dikenal sebagai sinaps. Ramón y Cajal meningkatkan proses pewarnaan perak yang dikenal sebagai metode Golgi, yang telah dikembangkan oleh saingannya, Camillo Golgi.

Fungsi Dendrit

Agar neuron menjadi aktif, mereka harus menerima potensial aksi atau rangsangan lain. Dendrit adalah struktur pada neuron yang menerima pesan listrik. Pesan-pesan ini datang dalam dua bentuk dasar: rangsang dan penghambatan.

Potensial aksi rangsang meningkatkan stimulasi neuron, sedangkan potensial aksi penghambatan menurunkan aktivitas neuron. Sinyal-sinyal ini akan terakumulasi dalam sel tubuh, atau soma dari neuron setelah diterima oleh dendrit.

Setelah potensial aksi diterima oleh dendrit, mereka akan dikirim ke bagian soma dikenal sebagai bukit akson (wilayah leher sel tubuh). Setelah sel menerima cukup potensial aksi rangsang, itu akan menjadi aktif dan menghasilkan potensial aksi sendiri.

Neurotransmitter

Dalam sistem saraf, komunikasi sel-sel memerlukan penggunaan messenger kimia yang disebut neurotransmitter. Para pengrim pesan ini dirancang untuk mengikat dendrit dari neuron untuk merangsang pembentukan tindakan potensial.

Neurotransmitter, bagaimanapun, harus menggunakan reseptor (struktur pengenalan) pada dendrit untuk berkomunikasi. Hal ini penting dalam dendrit, dan jenis reseptor yang dikandungnya, akan menentukan neurotransmiter dapat merangsang setiap neuron.

Sifat listrik

Struktur dan percabangan dendrit neuron, serta ketersediaan dan variasi konduktansi ion tegangan-gated, sangat memengaruhi bagaimana neuron mengintegrasikan input dari neuron lain. Integrasi ini bersifat sementara, melibatkan penjumlahan rangsangan yang tiba dalam suksesi yang cepat, serta spasial, yang melibatkan agregasi input rangsang dan penghambatan dari cabang-cabang yang terpisah.

Dendrit dulunya dianggap hanya memberikan stimulasi listrik secara pasif. Transmisi pasif ini berarti bahwa perubahan tegangan yang diukur pada badan sel adalah hasil dari aktivasi sinapsis distal yang merambatkan sinyal listrik ke arah tubuh sel tanpa bantuan saluran ion tegangan-gated. Teori kabel pasif menjelaskan bagaimana perubahan tegangan pada lokasi tertentu pada dendrit mengirimkan sinyal listrik ini melalui sistem konvergensi segmen dendrit dengan diameter, panjang, dan sifat listrik yang berbeda. Berdasarkan teori kabel pasif orang dapat melacak bagaimana perubahan dalam morfologi dendritik neuron berdampak pada tegangan membran pada tubuh sel, dan dengan demikian bagaimana variasi dalam arsitektur dendrit mempengaruhi karakteristik output keseluruhan neuron.

Sinyal elektrokimia disebarkan oleh potensial aksi yang memanfaatkan saluran ion tegangan-intermembran untuk mengangkut ion natrium, ion kalsium, dan ion kalium. Setiap spesies ion memiliki saluran protein yang sesuai sendiri yang terletak di lapisan ganda lipid dari membran sel. Membran sel neuron meliputi akson, sel tubuh, dendrit, dll. Saluran protein dapat berbeda antara spesies kimia dalam jumlah tegangan aktivasi yang diperlukan dan durasi aktivasi.

Potensi aksi dalam sel hewan dihasilkan oleh saluran ion natrium-berpagar atau kalsium-berpagar di membran plasma. Saluran-saluran ini ditutup ketika potensial membran dekat dengan, atau pada, potensi istirahat sel. Saluran akan mulai terbuka jika potensi membran meningkat, memungkinkan ion natrium atau kalsium mengalir ke dalam sel. Semakin banyak ion memasuki sel, potensi membran terus meningkat. Proses berlanjut sampai semua saluran ion terbuka, menyebabkan peningkatan cepat dalam potensi membran yang kemudian memicu penurunan potensi membran. Depolarisasi disebabkan oleh penutupan saluran ion yang mencegah ion natrium memasuki neuron, dan mereka kemudian secara aktif diangkut keluar dari sel. Saluran kalium kemudian diaktifkan, dan ada arus keluar ion kalium, mengembalikan gradien elektrokimia ke potensial istirahat. Setelah potensial aksi terjadi, ada pergeseran negatif sementara, yang disebut periode afterhyperpolarisasi atau periode refraktori, karena tambahan arus kalium. Ini adalah mekanisme yang mencegah potensial aksi untuk melakukan perjalanan kembali ke arah yang baru saja terjadi.

Sifat penting lain dari dendrit, dianugerahi oleh konduktansi berpagar tegangan aktif, adalah kemampuan mereka untuk mengirim potensial aksi kembali ke punjung dendritik. Dikenal sebagai potensial aksi propagasi balik, sinyal-sinyal ini mendepolarisasi pangkalan dendritik dan menyediakan komponen penting menuju modulasi sinaps dan potensiasial jangka panjang. Lebih jauh lagi, kereta potensial aksi perbanyakan kembali yang dihasilkan secara buatan di soma dapat menginduksi potensial aksi kalsium (lonjakan dendritik) di zona inisiasi dendritik pada beberapa jenis neuron tertentu.

Plastisitas

Dendrit sendiri tampaknya mampu mengubah plastisitas selama kehidupan dewasa hewan, termasuk invertebrata. Dendrit neuron memiliki berbagai kompartemen yang dikenal sebagai unit fungsional yang mampu menghitung rangsangan yang masuk. Unit-unit fungsional ini terlibat dalam pemrosesan input dan terdiri dari subdomain dendrit seperti duri, cabang, atau pengelompokan cabang.

Oleh karena itu, plastisitas yang mengarah pada perubahan struktur dendrit akan mempengaruhi komunikasi dan pemrosesan dalam sel. Selama pengembangan, morfologi dendrit dibentuk oleh program intrinsik dalam genom sel dan faktor ekstrinsik seperti sinyal dari sel lain. Tetapi dalam kehidupan dewasa, sinyal ekstrinsik menjadi lebih berpengaruh dan menyebabkan perubahan yang lebih signifikan dalam struktur dendrit dibandingkan dengan sinyal intrinsik selama perkembangan. Pada wanita, struktur dendritik dapat berubah akibat kondisi fisiologis yang disebabkan oleh hormon selama periode seperti kehamilan, laktasi, dan mengikuti siklus estrus. Ini terutama terlihat dalam sel-sel piramidal di wilayah CA1 hippocampus, di mana kepadatan dendrit dapat bervariasi hingga 30%.

Ringkasan

Neuron adalah sel sistem saraf yang digunakan untuk mengkoordinasikan fungsi dalam tubuh. Hal ini dilakukan dengan menghasilkan potensial aksi, atau pesan listrik.

Pembangkitan pesan listrik akan tergantung pada jumlah potensial aksi yang diterima oleh dendrit. Dendrit menerima potensial aksi dan mengirimnya ke sel tubuh, dan memiliki reseptor yang mengikat neurotransmitter untuk mengontrol proses ini.

Fungsi Dendrit
Fungsi Dendrit

Contoh soal

1. Jaringan saraf tersusun dari sel-sel saraf. Sel saraf yang berfungsi menerima rangsangan disebut ….
A. Sel hewan
B. Dendrit
C. Akson
D. Neurit
E. Badan sel

Pembahasan :

Setiap sel saraf terdiri atas badan sel saraf, akson (neurit), dendrit, dan selubung saraf. Badan sel-sel saraf kemudian berkumpul membentuk ganglion. Ganglionganglion ini letaknya hanya pada tempat tertentu, yaitu di kiri dan kanan sumsum tulang belakang. Jalannya impuls dimulai dari adanya rangsangan atau stimulan dari luaryang ditangkap oleh dendrit, kemudian dilanjutkan ke badan sel. Dari badan sel impuls akan diteruskan ke akson (neurit). Akson inilah yang akan menyampaikan impuls ke sel-sel saraf yang akhirnya disampaikan ke organ efektor. Yang artinya se saraf yang berfungsi untuk menerima ransangan yaitu dendrite.
Jawab : (B)

Related Posts