Vad är involverat i utveckling av centrala nervsystemet?

Hjärnan och ryggmärgen utgör centrala nervsystemet (CNS) och är vanligtvis bland de första kroppsdelarna som utvecklas i ett embryo. I ett betydande stadium av mänsklig utveckling veckas och täcks typiskt ett embryos yta för att bilda ett rör, vilket markerar början på utvecklingen av centrala nervsystemet. Det finns en struktur som kallas en neuropore som bildas som ett resultat och som vanligtvis stängs av efter fyra veckors graviditet. Flera huvudsakliga vesiklar i hjärnan kan sedan utvecklas. CNS fortsätter att modifieras under hela livet, eftersom nervceller som kallas neuroner växer axoner, synapser och tillväxtkottar när de stimuleras.

Utveckling av centrala nervsystemet börjar när embryonvävnad ovanför en struktur som kallas notokorden blir differentierad som neurologisk. Ett spår bildas vanligtvis och sedan utvecklas veck på varje sida. Dessa stängs normalt i mitten och sedan i tur och ordning på varje sida för att bilda ett nervrör. Neuralkanalen fortsätter att utvecklas och den övre delen, eller rostral, blir delar av hjärnan, medan resten av kanalen vanligtvis förvandlas till ryggmärgen.

I de neurala vapenveckarna blir många celler nervstrukturer som kallas ganglia samt skyddsvävnader som omger hjärnan och ryggmärgen. Blåsorna som bildar den allmänna ramen för specifika delar av hjärnan bildas vanligen efteråt. Dessa inkluderar förhjärn-, mellan- och bakhjärnblåsorna. De tre cellerna i nervröret utvecklas också för att bilda ryggmärgen; olika celler och olika strukturer i sladden bildas ur denna process. Vid åtta veckors graviditet och utveckling av centrala nervsystemet bildas vanligtvis sladden tillsammans med hela ryggraden.

Nervceller lever vanligtvis under en persons livstid. De kan dö av men istället för att ersättas av andra celler kan förbindelserna mellan nervceller förändras. Centrala nervsystemets utveckling är ofta beroende av tillväxten av axoner, som sträcker sig från cellerna. Processen påverkas av lämplig mängd kalcium i varje cell, medan synapser i ändarna av mogna axoner vanligtvis bildas när neurotropinproteiner utlöses.

Axoner växer och ansluter till olika delar av hjärnan. Vissa celler kan fungera som guider längs en viss väg, medan molekyler på vissa cellulära ytor kan avvisa tillväxtskotten hos axonstrukturer. Den kemiska sammansättningen i vissa områden kan leda till att axoner och nerver säkras där. Korrekt utveckling av centrala nervsystemet är vanligtvis viktigast under embryonfasen, eftersom det kan påverka någons välbefinnande under hela livet. CNS påverkas också av cellulära processer som inträffar i vuxen ålder, vilket ofta gör det möjligt för hjärnan att anpassa sig till miljön.