Hvilke faktorer påvirker udviklingen af nervesystemet?
Udviklingen af nervesystemet styres af genetisk information, ernæring og cellulære og molekylære signaler i embryoet. Hjernen og rygmarven begynder dannelse tidligt i drægtigheden, skønt det tager år at modne. Hos mennesker inkluderer faktorer, der påvirker børns neurale udvikling efter fødslen sanseorganer, miljø og i hvilken udstrækning hjernen og nervesystemet udfordres til at vokse. Udviklingen af nervesystemet hos voksne afhænger af plasticitet, hjernens evne til at tilpasse sig, lære nye ting og udføre nye opgaver.
I embryoner er udviklingen styret af gener kaldet vækstfaktorer, der fortæller cellerne hvornår og hvor de skal vokse. Et lag celler adskiller sig fra prototvævet kaldet ectoderm. Disse bliver neurale kamceller, der differentierer sig til rygmarven og perifere nerver, og det neurale rør, hvorfra hjernen dannes. Neural migration følger, som neuroner arrangerer i henhold til kemiske signaler på de lokationer, de vil besætte permanent. Voksende aksoner, fremspringet af nervecellelegemer, har et specielt tip kaldet vækstkeglen, der søger efter disse kemiske signaler.
I denne tidlige periode inkluderer faktorer, der påvirker udvikling, de genetiske "switches", der dirigerer vævsvækst i embryoet og hos pattedyr, herunder mennesker, modermodernet. Mange kemikalier, kaldet teratagener, kan forringe dannelsen af nervesystemet. Alkohol, tobak, nogle pesticider, vira og endda overdoser af lipidopløselige vitaminer kan forårsage fødselsdefekter eller embryonal eller føtal død. Udviklingen af nervesystemet er mest sårbar over for disse stoffer i de første uger af graviditeten.
Efter fødslen accelererer en vigtig proces kaldet myelinering i flere år, inden den blev afsluttet i ungdomstiden. Myelin er en beskyttende kappe omkring nerver, der hjælper med elektrisk kommunikation. Kognitiv og sensorimotorisk funktion afhænger af specifikke veje isoleret af myelin. Da elektriske signaler bevæger sig langsomt og ufuldstændigt i afdækkede nerver, er myelinisering en afgørende faktor i udviklingen af nervesystemet.
En vigtig faktor i neurale udvikling er dannelsen af neurale netværk, der forbinder millioner af celler på tværs af hjernen. Neuroner fungerer gennem feedback-løkker, der er ændret efter erfaring. Mange regioner i cerebral cortex er ufuldstændigt "kablet" eller netværk ved fødslen og udvikler sig senere. Et klassisk eksempel på dette forekommer i den visuelle cortex, der aktiveres af lys og kun kan udvikle sig, hvis et lille barn har funktionelle øjne. Hvis synet er nedsat i dette kritiske trin, er hjernen muligvis ikke i stand til at behandle synet senere i livet.
Udvikling af nervesystemet hos mennesker er stærkt knyttet til aktivitet efter fødslen. Nogle regioner i hjernen, der er tilsluttet under drægtighed, kan beskæres tilbage i barndommen, og nye regioner kan blive forbundet på grund af oplevelser som at lære at tale, gå eller skrive. I tilfælde af hjerneskade kan aktiv fysisk og kognitiv terapi også delvist gendanne mistede funktioner i centralnervesystemet. På grund af neuroplasticitet kan en del af hjernen overtage funktionen af en anden beskadiget del.