Ключевое различие между холмиком аксона и начальным сегментом состоит в том, что холмик аксона находится в теле клетки нейрона, а начальный сегмент находится в проксимальной части аксона нейрона.
Нейроны или нервные клетки отвечают за передачу информации другим клеткам, мышцам и клеткам желез. Аксон - это часть нейрона, которая проводит нервные импульсы от тела клетки. Это длинный тонкий отросток, который проводит электрические импульсы, известные как потенциалы действия, от нейрона. Аксоны являются первичными линиями передачи в нервной системе. Области аксона включают холмик аксона, начальный сегмент, остальную часть аксона, телодендрии аксона и окончания аксона. Аксонный холмик и начальный сегмент, расположенный в нейроне, играют важную роль в проведении нервных импульсов.
Что такое аксонный холмик?
Аксонный холмик - это специализированная часть тела клетки нейрона, которая соединяется с аксоном. Аксон отходит от тела клетки на небольшом возвышении, называемом аксонным холмиком. Он обладает многочисленными специализированными свойствами, которые помогают генерировать потенциалы действия. Аксонный холмик аксона имеет примерно 100-200 потенциалзависимых натриевых каналов на квадратный микрометр. Аксонный бугорок обычно наблюдается под световым микроскопом по его внешнему виду и расположению в нейроне. Это также последнее место, где мембранные потенциалы распространяются от синаптических входов в теле клетки, прежде чем они передаются на аксон. Аксонный холмик также разделяет мембранные домены между телом клетки и аксоном. Это позволяет локализовать мембранные белки либо со стороны аксонов, либо по направлению к телу клетки.
Рисунок 01: Аксонный холмик
Аксонный холмик суммирует тормозные постсинаптические потенциалы (ТПСП) и возбуждающие постсинаптические потенциалы (ВПСП). В результате порог срабатывания превышен, и потенциал действия распространяется по остальной части аксона. Запуск происходит благодаря положительной обратной связи между сильно переполненными потенциалзависимыми натриевыми каналами, присутствующими в аксонном бугорке с критической плотностью. Как только начальный потенциал действия начинается на аксонном холмике, он распространяется вниз по аксону. Во время деполяризации пресинаптические нейроны выделяют возбуждающие нейротрансмиттеры и связываются с постсинаптическими дендритными шипиками. Это открывает лиганд-управляемые ионные каналы, и ионы натрия поступают в клетку. Это приводит к деполяризации постсинаптической мембраны, и деполяризация распространяется к аксонному бугорку. Если это событие повторяется через короткое время, аксонный холмик деполяризуется в достаточной степени, чтобы открыть потенциалзависимые натриевые каналы. Это, в свою очередь, инициирует потенциал действия и распространяется вниз по аксону.
Что такое начальный сегмент?
Инициальный сегмент – это часть аксона, расположенная на проксимальном конце. Он содержит высокую плотность потенциалзависимых ионных каналов. Это место инициации потенциала действия и содержит большое количество натриевых и калиевых каналов по сравнению с другими мембранными доменами. Начальный сегмент отделяет соматодендритный компартмент от аксона.
Основными функциями начального сегмента являются кластеризация и поддержание высокой плотности ионных каналов для инициации потенциала действия и контроля полярности нейронов посредством регуляции дифференцированного распределения и транспорта белков, органелл, везикул и липидов между аксонами и соматодендритные отделы. Начальный сегмент немиелинизирован и содержит специализированные белковые комплексы. Основным каркасным белком, ответственным за закрепление ионных каналов в начальном сегменте, является анкирин G (AnkG). Отсутствие или потеря AnkG вызывает разборку его структуры. AnkG является одним из основных белков, участвующих в формировании инициальных сегментов. Положение на аксоне и длина начального сегмента показывают степень пластичности, которая может регулировать выходной сигнал нейрона. Более длинный начальный сегмент связан с большей возбудимостью. Начальный сегмент узкоспециализирован в проведении нервных импульсов из-за высокой концентрации потенциалзависимых натриевых каналов. Следовательно, потенциал действия также инициируется с начального сегмента.
Каковы сходства между бугорком аксона и начальным сегментом?
- Аксонный холмик и начальный сегмент расположены на нейроне.
- Оба содержат потенциалзависимые натриевые каналы.
- Они проводят импульсы.
- Обе структуры состоят из цитоплазмы.
- И бугор аксона, и начальный сегмент играют жизненно важную роль в управлении сигнальными импульсами.
В чем разница между бугорком аксона и начальным сегментом?
Аксонный холмик находится в теле клетки нейрона, а начальный сегмент находится в проксимальной части аксона нейрона. Таким образом, в этом ключевое отличие аксонного холмика от начального сегмента. Холм аксона управляет общими тормозными и возбуждающими сигналами, но начальный сегмент управляет проводимостью сигнала. Итак, в этом заключается функциональное отличие аксонного холмика от начального сегмента. Причем аксонный холмик состоит из гранул Ниссля, а начальный сегмент – из ионных каналов высокой плотности.
Приведенная ниже инфографика представляет различия между холмиком аксона и начальным сегментом в табличной форме для параллельного сравнения.
Резюме – Аксонный бугорок по сравнению с начальным сегментом
Аксонный холмик и начальный сегмент – это две части нейрона, работающие в плане проведения импульсов. Аксонный холмик находится в теле клетки нейрона, а начальный сегмент находится в проксимальной части аксона нейрона. Холм аксона управляет суммарными тормозными и возбуждающими сигналами, тогда как начальный сегмент управляет проводимостью сигнала. Кроме того, аксонный холмик состоит из гранул Ниссля, а начальный сегмент состоит из ионных каналов высокой плотности. Таким образом, это резюмирует разницу между бугорком аксона и начальным сегментом.
