Rozwój układu nerwowego

Neurorozwojowej (lub rozwój układu nerwowego ) jest realizacja systemu nerwowego podczas embriogenezy i etapu następującego po ontogenezy z organizmu zwierzęcia . Jego badania opierają się na podejściu łączącym neuronaukę i biologię rozwoju w celu opisania jej mechanizmów molekularnych i komórkowych . Neurogenezy jest centralnym mechanizmem rozwoju neurologicznego.

Równolegle z tworzeniem się innych organów , układ nerwowy zacznie się kształtować od pierwszych etapów rozwoju embrionalnego , od trzeciego tygodnia po zapłodnieniu u człowieka i będzie przebiegał szereg etapów odpowiadających dobrze zidentyfikowanym etapom embriogenezy , organogenezy i histogenezy . . Ponadto bodźce z otoczenia (zewnętrzne, ale także wewnętrzne) będą częściowo kontrolować nawiązywanie połączeń według tzw. mechanizmów zależnych od aktywności.

Rozwój układu nerwowego człowieka

U ludzi mózg rozwija się od pierwszych dni po zapłodnieniu do wieku dojrzewania .

Neurolacja

Prekursory komórkowe ośrodkowego układu nerwowego (mózg i rdzeń kręgowy) powstają podczas neurulacji. Cylinder komórek mezodermy , zwany struną grzbietową , utworzony podczas gastrulacji , indukuje tworzenie płytki nerwowej z leżącej powyżej ektodermy w drugim tygodniu ciąży . Komórki struny grzbietowej emitują sygnały indukujące, które prowadzą komórki ektodermy do różnicowania się w komórki prekursorowe tkanki nerwowej. Komórki progenitorowe cewy nerwowej to nerwowe komórki macierzyste , zdolne do różnicowania się w neurony, astrocyty lub oligodendrocyty. Po określonej liczbie podziałów te komórki macierzyste dają początek neuroblastom, które różnicują się w neurony.

W 18 th dzień ciąży, nerwowych invaginates płyty w celu utworzenia rowka neuronowych neuronowych krotnie po każdej stronie. Na końcu 3 ty tydzień, fałdy neuronowe zbliżają się do siebie i połączyć w ten sposób tworząc cewy nerwowej , która oddziela się od ektodermy później stają się naskórka i skóry. Cewy nerwowej rozpoczyna zamykanie z tyłomózgowie do poprzednich i tylnych regionów i końców (neuropores) w pobliżu ~ 27 th dniowej ciąży.

Kiedy cewa nerwowa się zamyka, populacja komórek oddziela się od ektodermy w górnej części fałdów nerwowych, tworząc grzebienie nerwowe . Komórki te po migracji są źródłem zwojów czuciowych nerwów rdzeniowych i czaszkowych , zwojów współczulnych , komórek Schwanna , prekursorów komórek neurosekrecyjnych rdzenia nadnerczy , neuronów układu pokarmowego i opon mózgowych . Komórki te są również źródłem tkanki nienerwowej, takiej jak chrząstka, melanocyty i tkanka kostna. Ten pierwszy etap powstawania układu nerwowego kończy się w czwartym tygodniu rozwoju embrionalnego.

Upośledzenie tej wczesnej fazy rozwoju może prowadzić do poważnych nieprawidłowości w obrębie rdzenia kręgowego lub mózgu. W przypadku rozszczepu kręgosłupa występuje defekt indukcji mezodermy wokół struny grzbietowej, co prowadzi do defektu w tworzeniu struktur kostnych otaczających tkankę nerwową. W niektórych skrajnych przypadkach może to prowadzić do ekstrawersji tkanki nerwowej – tkanka mózgowa zostaje wyeksponowana poza czaszkę, co prowadzi do bezmózgowia . Ustalono, że pojawienie się tego typu wrodzonych wad rozwojowych może być ograniczone przez medycznie kontrolowane przyjmowanie kwasu foliowego przez matkę.

Powstawanie pęcherzyków mózgowych

Pierwszy etap neurulacja następuje w fazie intensywnego wzrostu neuronów pomiędzy 4 TH i 12 ty  tydzień ciąży. Przyszłe neurony następnie migrować do ich ostatecznej lokalizacji, biorąc migracja miejsce od 12 th  tygodnie do czasu porodu.

Po miesiącu ciąży (~ 26 ty dzień), określonych obszarach ośrodkowego układu nerwowego, zaczynają rozwijać w cewy nerwowej przez neurogenezy i migracji komórek w tych regionach. Pęcherzyki mózgowe, odpowiadające zgrubieniom ściany cewy nerwowej, tworzą następnie duże podpodziały mózgu. Obserwujemy gradient rozwoju od części ogonowej do części dziobowej, najpierw rozwija się grzbiet. Z drugiej strony niektóre obszary mózgu rozwijają się stosunkowo bardziej niż inne; dotyczy to zwłaszcza kory nowej i układu wzrokowego u ludzi, podczas gdy w przypadku innych gatunków, takich jak szczur, jest to układ węchowy.

U kręgowców po przejściowym stadium z trzema pęcherzykami ( promózgowie , śródmózgowie , tyłomózgowie ) następuje etap z pięcioma pęcherzykami:

Mózg rozwija się po urodzeniu; ogólnie szczyt wzrostu przypada na cztery miesiące po urodzeniu. Ponadto każdy region charakteryzuje się określonym tempem rozwoju, co przyczynia się do podatności regionów w różnych okresach życia prenatalnego lub postnatalnego. Poza tymi okresami mózg będzie bardziej odporny na ataki. Proliferacja neuronów może być zatem zmieniana przez różne czynniki środowiskowe, takie jak promieniowanie jonizujące , alkohol ( etanol ), chloropiryfos (pestycyd fosforoorganiczny) lub rtęć metylowa .

Inne kroki

Uporządkowana sekwencja procesów umożliwia następnie powstanie dojrzałego ośrodkowego układu nerwowego: różnicowanie, synaptogeneza, apoptoza, gliogeneza i mielinizacja. W tym okresie rozpoczyna się intensywna faza „sortowania” neuronów, charakteryzująca się znaczną aktywnością apoptotyczną , która trwa przez kilka miesięcy po urodzeniu. Neurony, które integrują właściwie zaczyna tworzyć synapsy z 19 -tego  tygodnia ciąży przez dojrzewania jest synaptogeneza . Wreszcie, zachowane aksony są stopniowo mielinizowane, aby wzmocnić strukturę mózgu i poprawić komunikację neuronalną; Ten ostatni krok jest od 29 -tego  tygodnia aż do dorosłości.

Uwagi i referencje

  1. (en) Rice D i Barone S Jr., „  krytyczne okresy podatności dla rozwoju układu nerwowego: dowody z ludzi i modelach zwierzęcych.  ” , Perspektywa zdrowia środowiska. , tom.  108 n O  Suppl 3,2000, s.  511-33 ( PMID  10852851 , PMCID  1637807 , DOI  10.1289 / ehp.00108s3511 , przeczytaj online [PDF] , dostęp 11 maja 2020 r. ) Darmowy dostęp
  2. (w) Lewis DP Van Dyke DC Stumbo PJ i Berg MJ., „  Lekowe i środowiskowe czynniki związane z niepożądanymi wynikami ciąży. Część II: Poprawa z kwasem foliowym.  ” , Ann Pharmacother. , tom.  32 N O  9,1998, s.  947-61 ( PMID  9762383 , DOI  10.1345 / aph.17298 , przeczytane online , dostęp 12 maja 2020 r. )
  3. (w) Tau GZ Peterson i BS., „  Normalny rozwój obwodów mózgowych.  " , Neuropsychopharmacology. , tom.  35, n o  1,2010, s.  147-68 ( PMID  19794405 , PMCID  3055433 , DOI  10.1038 / npp.2009.115 , przeczytaj online [PDF] , dostęp 12 maja 2020 r. ) Darmowy dostęp

Załączniki

Bibliografia

Dokument użyty do napisania artykułu : dokument używany jako źródło tego artykułu.

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne