Vad är Prosencephalon?

I hjärnans anatomi är prosencephalon, även känd som förhjärnan, en stor uppsättning strukturer som består av diencephalon och telencephalon. Diencephalon-strukturer inkluderar thalamus, hypothalamus och andra kärnor av grått material, eller neuroner, nära den tredje ventrikeln, ett vätskefylldt dämpningsområde. Telencephalon hänvisar till hjärnbarken, hjärnans största område, tillsammans med dess vita substansprojektioner och stödceller, och basala ganglier.

Under utvecklingen bildas hjärnan initialt som tre regioner och utvecklas senare till fem. Dessa utvecklingsregioner består av prosencephalon, mesencephalon eller midbrain och rhombencephalon eller bakhjärnan. Till och med under denna period hanterar prosencephalon nyckelfunktioner som känslomässig display, utfodring, sömn och kroppstemperatur. Först senare separeras denna region i två distinkta strukturer hos högre däggdjur.

Hos människor och andra högre däggdjur finns det många funktioner som regleras av prosencephalon. Hjärnbotten är involverad i att behandla de flesta typer av sensorisk information, samt att koordinera och utföra motorfunktioner. Lika viktigt för människor spelar det en roll i processer med högre ordning som beslutsfattande, minne, tal och förståelse.

Flera andra kritiska processer förmedlas i diencephalon. Neuroner i thalamus får inkommande sensoriska signaler och leder dem till lämpliga regioner i hjärnbarken. Den närliggande hypotalamusen släpper hormoner som reglerar sexuellt beteende och reglerar automatiska processer som hunger, törst och dykande rytmer som påverkar sömnen. Körtlar som hypofysen och pinealen finns också här, där de hjälper till med tillväxt och homeostasfunktioner.

Korrekt utveckling av prosencephalon kräver närvaro av kemiska signaler som släpps vid lämpliga tidpunkter. Till en början börjar nerv- och stamceller utvecklas i ett litet område som kallas neuraxen. Celler på neuraxis främre sida utsöndrar proteiner som stimulerar differentiering mellan främre celler och cellerna i den bakre änden av neuraxen. Framre celler utvecklas till prosencephalon och bakre celler blir så småningom delar av mitt- och bakhjärnan.

Efter denna initiala uppdelning mellan anterior och posterior finns det ytterligare en aktivering av signalproteiner. Celler vid skiljelinjen mellan neurala och icke-neurala vävnader på den främre sidan släpper proteiner, såsom nätverket av proteiner som kallas Wnt. Dessa signaler inducerar tillväxt och differentiering av distinkt prosencephalonvävnad. Telencephalon och diencephalon vävnad bildas kort därefter, men de utgör fortfarande en enda struktur. Andra proteiner hjälper detta hjärnregion att utvecklas ordentligt längs rygg till ventrala linjer och att differentiera till diskreta strukturer.