Hvad er involveret i udvikling af det centrale nervesystem?

Hjernen og rygmarven udgør det centrale nervesystem (CNS) og er normalt blandt de første kropsdele, der udvikler sig i et embryo. I et betydningsfuldt stadie af menneskelig udvikling foldes embryoets overflade typisk og lukkes for at danne et rør, der markerer begyndelsen på centralnervesystemets udvikling. Der er en struktur kaldet en neuropore, der dannes som et resultat, og som normalt lukker ned efter fire ugers graviditet. Flere hovedvesikler i hjernen kan derefter udvikle sig. CNS fortsættes med at blive ændret gennem livet, da nerveceller kaldet neuroner vokser aksoner, synapser og vækstkegler, når de stimuleres.

Udvikling af centralnervesystemet begynder, når embryonalt væv over en struktur kaldet notokorden bliver differentieret som neurologisk. En rille dannes typisk, og der udvikles derefter folder på hver side. Disse lukkes normalt i midten og derefter sekventielt på hver side for at danne et neuralt rør. Neuralkanalen fortsætter med at udvikle sig, og den øverste, eller rostrale, del bliver dele af hjernen, mens resten af ​​kanalen typisk forvandles til rygmarven.

I de neurale crestfoldinger bliver mange celler nervestrukturer kaldet ganglia samt beskyttelsesvæv, der omgiver hjernen og rygmarven. Vesiklerne, der danner den generelle ramme for specifikke dele af hjernen, dannes normalt bagefter. Disse inkluderer forhjernen, mellemhjernen og baghjernens vesikler. De tre lag celler i det neurale rør udvikler sig også til at danne rygmarven; forskellige celler og forskellige strukturer i ledningen dannes ud af denne proces. Ved otte ugers graviditet og udvikling af centralnervesystemet dannes ledningen normalt sammen med hele rygsøjlen.

Nerveceller lever typisk i en persons levetid. De kan dø ud, men i stedet for at blive erstattet af andre celler, kan forbindelserne mellem neuroner ændres. Udvikling af centralnervesystemet er ofte afhængig af væksten af ​​aksoner, der strækker sig fra cellerne. Processen påvirkes af den passende mængde calcium i hver celle, mens synapser i enderne af modne aksoner normalt dannes, når neurotropinproteiner udløses.

Axoner vokser og forbinder til forskellige områder af hjernen. Nogle celler kan fungere som føringer langs en bestemt bane, mens molekyler på nogle celleoverflader kan afvise vækstkeglerne i axonstrukturer. Den kemiske sammensætning af bestemte områder kan forårsage, at aksoner og nerver sikres der. Korrekt udvikling af centralnervesystemet er typisk mest afgørende i den embryonale fase, fordi det kan påvirke en persons velvære gennem hele livet. CNS påvirkes også af cellulære processer, der forekommer i voksen alder, som ofte sætter hjernen i stand til at tilpasse sig miljøet.