- Fáze vývoje nervového systému
- Prenatální fáze
- Postnatální fáze
- Buněčné mechanismy
- Proliferace
- Migrace
- Diferenciace
- Smrt buněk
- Reference
Vývoje nervového systému (NS) je založena na sekvenční programu a řídí se předprogramovaných, jasné a dobře definovaných zásad. Organizace a utváření nervového systému je produktem genetických pokynů, nicméně interakce dítěte s vnějším světem bude rozhodující pro následné zrání neuronových sítí a struktur.
Správná tvorba a vývoj každé ze struktur a spojení, které tvoří náš nervový systém, bude nezbytný pro prenatální vývoj. Pokud je kterýkoli z těchto procesů přerušen nebo se vyvíjí neobvyklým způsobem v důsledku genetických mutací, patologických procesů nebo expozice chemikáliím, mohou se na úrovni mozku objevit důležité vrozené vady.
Z makroanatomického hlediska je nervový systém člověka tvořen centrálním nervovým systémem (CNS), tvořeným mozkem a míchou a na druhé straně periferním nervovým systémem (PNS) tvořeným lebeční a míšní nervy.
Při vývoji tohoto komplexního systému se rozlišují dva hlavní procesy: neurogeneze (tvoří se každá část NS) a maturace.
Fáze vývoje nervového systému
Prenatální fáze
Od okamžiku oplodnění začíná kaskáda molekulárních událostí. Přibližně 18 dnů po oplodnění je embryo tvořeno třemi zárodečnými vrstvami: epiblastem, hypoblastem (nebo primitivní endodermou) a aminy (které vytvoří amniotickou dutinu). Tyto vrstvy jsou uspořádány do bilaminarového disku (epiblast a hypoblast) a vytvoří se primitivní pruh nebo primární drážka.
V této době probíhá proces zvaný gastrulace, jehož výsledkem jsou tři primitivní vrstvy:
- Ektoderm: vnější vrstva tvořená zbytky epiblastu.
- Mesoderm: mezivrstva, která shromažďuje primitivní buňky, které sahají od epiblastu a hypoblastu, který invazuje a tvoří středovou linii.
- Endoderm: vnitřní vrstva, vytvořená s některými buňkami hypoblastu. Invaze mezodermální vrstvy bude definována jako válec buněk podél celé střední linie, notochordu.
Notochord bude fungovat jako podélná podpora a bude ústřední v procesech tvorby embryonálních buněk, které se později specializují na tkáně a orgány. Nejvzdálenější vrstva (ektoderma), pokud je umístěna nad notochordem, dostane název neuroectodermu a povede k vytvoření nervového systému.
Ve druhém vývojovém procesu zvaném neurulace ektoderma zhoustne a vytvoří válcovou strukturu, nazývanou nervová deska.
Boční konce se ohnou směrem dovnitř a s vývojem se přemění na neurální trubici, přibližně 24 dnů těhotenství. Kaudální oblast nervové trubice vyvolá páteř; rostrální část bude tvořit mozek a dutina bude tvořit ventrikulární systém.
Kolem 28. dne těhotenství je již možné rozlišit nejprimitivnější divize. Přední část nervové trubice je odvozena od: předního mozku nebo předního mozku, středního mozku nebo středního mozku a zadního mozku nebo kosočtverce. Na druhé straně se zbývající část nervové trubice stává míchou.
- Prosoencefalon: vznikají optické vezikuly a přibližně za 36 dnů těhotenství se získají v telencefalonu a diencephalonu. Telencefalon bude tvořit mozkovou kůru (přibližně 45 dnů těhotenství), bazální ganglie, limbický systém, rostrální hypotalamus, laterální komory a třetí komoru.
- Střední mozek povede k TECTUM, lamina quadrigémina, tegmentum, mozková stopek a intelektuálního akvaduktu.
- Rhomboencefalon: je rozdělen na dvě části: metanafalon a myelencefalon. Z nich se vynoří poníky, mozeček a medulla oblongata přibližně za 36 dní těhotenství.
Později, kolem sedmého týdne těhotenství, začnou mozkové hemisféry růst a tvořit mozkové trhliny a stočení. Asi po 3 měsících těhotenství se mozkové hemisféry diferencují.
Jakmile se vytvoří hlavní struktury nervového systému, je nezbytný proces maturace mozku. V tomto procesu budou nezbytnými událostmi růst neuronů, synaptogeneze, programovaná smrt neuronů nebo myelinizace.
Již v prenatálním stádiu je proces zrání, nekončí však narozením. Tento proces kulminuje v dospělosti, kdy proces axonální myelinace končí.
Postnatální fáze
Jakmile dojde k porodu, je třeba přibližně po 280 dnech těhotenství sledovat vývoj nervového systému novorozence jak v motorickém chování, tak v reflexech, které vyjadřuje. Zrání a rozvoj kortikálních struktur bude základem pro další rozvoj komplexního chování na kognitivní úrovni.
Po narození mozek prochází rychlým růstem kvůli složitosti kortikální struktury. V této fázi budou zásadní dendritické a myelinizační procesy. Myelinizační procesy umožní rychlé a přesné axonální vedení, umožňující efektivní neuronální komunikaci.
Proces myelinizace začíná být pozorován 3 měsíce po oplodnění a probíhá postupně v různých časech podle vývojové oblasti nervového systému, která se nevyskytuje ve všech oblastech stejně.
Můžeme však prokázat, že k tomuto procesu dochází hlavně ve druhém dětství, v období mezi 6 a 12 lety, v období dospívání a v raném věku.
Jak jsme řekli, tento proces je progresivní, takže se řídí sekvenčním pořádkem. Začne subkortikálními strukturami a bude pokračovat kortikálními strukturami po vertikální ose.
Na druhé straně v rámci kůry budou primární zóny jako první rozvíjet tento proces a později asociační regiony, které budou sledovat horizontální směr.
První struktury, které jsou úplně myelinovány, budou mít na starosti kontrolu exprese reflexů, zatímco kortikální oblasti ji dokončují později.
První primitivní reflexní reakce můžeme pozorovat kolem šestého týdne těhotenství v kůži kolem úst, ve které při kontaktu dochází ke kontralaterální flexi krku.
Tato senzitivita kůže se prodlužuje během následujících 6 až 8 týdnů a reflexní reakce se pozorují při stimulaci z obličeje na dlaně rukou a horní část hrudníku.
Do 12. týdne je celá plocha těla něžná, kromě zad a koruny. Reakce reflexu se také mění z obecnějších na konkrétnější pohyby.
Mezi kortikálními oblastmi, primárními smyslovými a motorickými oblastmi začíná myelinizace jako první. Projekční a komisařské oblasti budou i nadále tvořit až 5 let. Poté budou čelní a parietální asociace dokončovat svůj proces kolem věku 15 let.
Jak se myelinace vyvíjí, to znamená, že mozek dozrává, každá hemisféra začne proces specializace a stane se spojeným s jemnějšími a konkrétnějšími funkcemi.
Buněčné mechanismy
Jak ve vývoji nervového systému, tak při jeho zrání byla jako základní základ pro jeho výskyt identifikována existence čtyř sekulárních mechanismů: proliferace buněk, migrace a diferenciace.
Proliferace
Produkce nervových buněk. Nervové buňky začínají jako jedna buněčná vrstva podél vnitřního povrchu nervové trubice. Buňky se dělí a dávají vznik dceřiným buňkám. V této fázi jsou nervové buňky neuroblasty, z nichž jsou odvozeny neurony a glie.
Migrace
Každá z nervových buněk má geneticky označené místo, na kterém musí být umístěna. Existují různé mechanismy, kterými neurony dosáhnou svého místa.
Někteří dosáhnou svého místa pohybem po gliové buňce, jiní tak dělají mechanismem zvaným neuronová přitažlivost.
Ať už je to jakkoli, migrace začíná v komorové zóně, dokud nedosáhne svého umístění. Změny v tomto mechanismu byly spojeny s poruchami učení a dyslexií.
Diferenciace
Jakmile jsou jejich cíle dosaženy, nervové buňky začnou získávat výrazný vzhled, to znamená, že každá nervová buňka se bude rozlišovat sama na základě svého umístění a funkce, kterou má provést. Změny v tomto buněčném mechanismu úzce souvisí s mentální retardací.
Smrt buněk
Apoptóza je programované ničení nebo smrt buněk, aby se mohl kontrolovat vývoj a růst. Spouští se geneticky řízenými buněčnými signály.
Závěrem lze říci, že k tvorbě nervového systému dochází v přesných a koordinovaných stadiích, které sahají od prenatálních stadií a sahají až do dospělosti.
Reference
- Jhonson, MH, & de Hann, M. (2015). Jazyk. V MH Jhonson a M. de Hann, Developmental Cognitive Neuroscience (4. vydání,
str. 166-182). Wiley Blackwell.
- Purves, D. (2012). V Neurovědě. Pan American.
- Roselli, Monica; Hooch, Esmeralda; Alfredo, Ardila; (2010). Neuropsychologie vývoje dítěte. Mexico: The Modern Manual.