Menneskeligt nervesystem

Neuronal udvikling

I den anden uge af det prænatale liv bliver den hurtigt voksende blastocyst (den cellebundt, som et befrugtet æg deler sig i) fladtrykt til det, der kaldes den embryonale skive. Den embryonale skive får snart tre lag: ektoderm (det ydre lag), mesoderm (midterste lag) og endoderm (det indre lag). I mesodermen vokser notokorden, en aksial stang, der fungerer som en midlertidig rygsøjle. Både mesodermen og notokorden frigiver et kemikalie, der instruerer og tilskynder tilstødende udifferentierede ektodermceller til at blive tykkere langs det, der bliver kroppens dorsale midterlinje, og som danner den neurale plade. Den neurale plade består af neurale forløberceller, kendt som neuroepithelceller, som udvikler sig til neuralrøret (se nedenfor Morfologisk udvikling). Neuroepithelcellerne begynder derefter at dele sig, diversificere sig og give anledning til umodne neuroner og neuroglia, som så igen vandrer fra neuralrøret til deres endelige placering. Hvert neuron danner dendritter og et axon; axonerne forlænges og danner forgreninger, hvis terminaler danner synaptiske forbindelser med et udvalgt sæt målneuroner eller muskelfibre.

De bemærkelsesværdige begivenheder i denne tidlige udvikling omfatter en velordnet migration af milliarder af neuroner, væksten af deres axoner (hvoraf mange strækker sig vidt omkring i hjernen) og dannelsen af tusindvis af synapser mellem de enkelte axoner og deres målneuroner. Neuronernes migration og vækst er, i det mindste delvist, afhængig af kemiske og fysiske påvirkninger. De voksende spidser af axoner (kaldet vækstkegler) genkender og reagerer tilsyneladende på forskellige molekylære signaler, som leder axoner og nerveforgreninger til deres rette mål og eliminerer dem, der forsøger at synapses med uhensigtsmæssige mål. Når en synaptisk forbindelse er blevet etableret, frigiver en målcelle en trofisk faktor (f.eks. nervevækstfaktor), som er afgørende for overlevelsen af den neuron, der synapser med den. Fysiske ledesignaler er involveret i kontaktvejledning eller i umodne neuroners migration langs et stillads af gliafibre.

I nogle regioner af nervesystemet under udvikling er synaptiske kontakter i begyndelsen ikke præcise eller stabile og efterfølges senere af en ordnet reorganisering, herunder eliminering af mange celler og synapser. Ustabiliteten i nogle synaptiske forbindelser fortsætter, indtil en såkaldt kritisk periode er nået, før hvilken miljøpåvirkninger spiller en væsentlig rolle i den korrekte differentiering af neuroner og i finjusteringen af mange synaptiske forbindelser. Efter den kritiske periode bliver de synaptiske forbindelser stabile, og det er usandsynligt, at de ændres af miljømæssige påvirkninger. Dette tyder på, at visse færdigheder og sanseaktiviteter kan påvirkes i løbet af udviklingen (også efter fødslen), og for nogle intellektuelle færdigheder fortsætter denne tilpasningsevne formentlig ind i voksenalderen og i slutningen af livet.