Wat houdt de ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel in?
De hersenen en het ruggenmerg vormen het centrale zenuwstelsel (CZS) en behoren meestal tot de eerste lichaamsdelen die zich in een embryo ontwikkelen. In een belangrijk stadium van menselijke ontwikkeling vouwt en sluit het oppervlak van een embryo zich typisch af om een buis te vormen, die het begin van de ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel markeert. Er is een structuur genaamd een neuroporie die zich vormt en die meestal na vier weken zwangerschap sluit. Verschillende hoofdblaasjes van de hersenen kunnen zich dan ontwikkelen. Het centrale zenuwstelsel wordt gedurende het hele leven gemodificeerd, omdat zenuwcellen die neuronen worden genoemd axonen, synapsen en kegels groeien wanneer ze worden gestimuleerd.
De ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel begint wanneer embryonaal weefsel boven een structuur die het notochord wordt genoemd, wordt gedifferentieerd als neurologisch. Gewoonlijk vormt zich een groef en dan ontwikkelen zich aan elke zijde vouwen. Deze sluiten normaal in het midden en vervolgens aan elke zijde achtereenvolgens om een neurale buis te vormen. Het neurale kanaal blijft zich ontwikkelen en het bovenste of rostrale deel wordt delen van de hersenen, terwijl de rest van het kanaal meestal verandert in het ruggenmerg.
In de neurale topplooien worden veel cellen zenuwstructuren die ganglia worden genoemd, evenals beschermende weefsels die de hersenen en het ruggenmerg omringen. De blaasjes die het algemene raamwerk vormen voor specifieke delen van de hersenen, worden meestal achteraf gevormd. Deze omvatten de voorhersenen, middenhersenen en achterhersenen. De drie lagen cellen in de neurale buis ontwikkelen zich ook om het ruggenmerg te vormen; verschillende cellen en verschillende structuren in het koord vormen uit dit proces. Bij acht weken zwangerschap en de ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel wordt het koord meestal gevormd samen met het gehele wervelkanaal.
Zenuwcellen leven meestal voor het leven van een persoon. Ze kunnen afsterven, maar in plaats van te worden vervangen door andere cellen, kunnen de verbindingen tussen neuronen veranderen. Ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel is vaak afhankelijk van de groei van axonen, die zich vanuit de cellen uitstrekken. Het proces wordt beïnvloed door de juiste hoeveelheid calcium in elke cel, terwijl synapsen aan de uiteinden van volwassen axonen zich meestal vormen wanneer neurotropine-eiwitten worden geactiveerd.
Axonen groeien en verbinden zich met verschillende delen van de hersenen. Sommige cellen kunnen fungeren als gidsen langs een bepaald pad, terwijl moleculen op sommige cellulaire oppervlakken de kegels van axonstructuren afstoten. De chemische samenstelling van bepaalde gebieden kan ervoor zorgen dat axonen en zenuwen daar worden vastgezet. Een goede ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel is meestal het meest cruciaal tijdens de embryonale fase, omdat het iemands welzijn gedurende het hele leven kan beïnvloeden. Het centrale zenuwstelsel wordt ook beïnvloed door cellulaire processen die zich voordoen in de volwassenheid, waardoor de hersenen zich vaak kunnen aanpassen aan de omgeving.