Vilka faktorer påverkar nervsystemets utveckling?

Utvecklingen av nervsystemet riktas av genetisk information, näring och cellulära och molekylsignaler inom embryot. Hjärnan och ryggmärgen börjar bildas tidigt i graviditeten, även om de tar år att mogna. Hos människor inkluderar de faktorer som påverkar barns neurala utveckling efter födseln av sinnesorgan, miljö och i vilken utsträckning hjärnan och nervsystemet utmanas att växa. Utvecklingen av nervsystemet hos vuxna beror på plasticitet, hjärnans förmåga att anpassa, lära sig nya saker och utföra nya uppgifter.

I embryon riktas utvecklingen av gener som kallas tillväxtfaktorer, som berättar cellerna när och var de ska växa. Ett skikt av celler skiljer sig från proto-vävnaden som kallas Ectoderm. Dessa blir neurala crestceller som skiljer sig in i ryggmärgen och perifera nerver, och det neurala röret, från vilket hjärnan bildas. Neural migration följer när neuroner ordnar enligt kemiska signaler på platsernay kommer att ockupera permanent. Växande axoner, prognoserna för nervcellkroppar, har ett speciellt tips som kallas tillväxtkonen som söker efter dessa kemiska ledtrådar.

Under denna tidiga period inkluderar faktorer som påverkar utvecklingen de genetiska ”switcharna” som direkt vävnadstillväxt i embryot och, hos däggdjur inklusive människor, moderns diet. Många kemikalier, kallade teratagener, kan försämra bildningen av nervsystemet. Alkohol, tobak, vissa bekämpningsmedel, virus och till och med överdoser av lipidlösliga vitaminer kan orsaka födelsedefekter eller embryon- eller fosterdöd. Utvecklingen av nervsystemet är mest sårbar för dessa ämnen under de första veckorna av graviditeten.

Efter födseln accelererar en viktig process som kallas myelinering i flera år innan den slutfördes i tonåren. Myelin är en skyddande mantel runt nerver som hjälper elektrisk kommunikation. Kognitiv och sEnsorimotorfunktion beror på specifika vägar isolerade av myelin. Eftersom elektriska signaler rör sig långsamt och ofullständigt i upptäckta nerver är myelinering en avgörande faktor i nervsystemets utveckling.

En viktig faktor i neuralutveckling är bildandet av neurala nätverk som länkar miljoner celler över hjärnan. Neuroner fungerar genom återkopplingsslingor modifierade av erfarenhet. Många regioner i hjärnbarken är ofullständigt "kopplade" eller nätverkade vid födseln och utvecklas senare. Ett klassiskt exempel på detta inträffar i den visuella cortex, som aktiveras av ljus och kan utvecklas endast om ett litet barn har funktionella ögon. Om synen försämras under detta kritiska stadium kan hjärnan förbli oförmögen att bearbeta syn senare i livet.

Utvecklingen av nervsystemet hos människor är starkt kopplad till aktivitet efter födseln. Vissa regioner i hjärnan som är anslutna under graviditeten kan beskäras under barndomen, och nya kan bli förknippade medtill upplevelser som att lära sig att tala, gå eller skriva. I fall av hjärnskada kan aktiv fysisk och kognitiv terapi också delvis återställa förlorade funktioner i centrala nervsystemet. På grund av neuroplasticitet kan en del av hjärnan ta över funktionen av en annan skadad del.