Desenvolvimento neuronal
Na segunda semana de vida pré-natal, o blastocisto de crescimento rápido (o feixe de células no qual um óvulo fertilizado se divide) achata no que é chamado de disco embrionário. O disco embrionário logo adquire três camadas: a ectoderme (camada externa), mesoderme (camada média), e endoderme (camada interna). Dentro da mesoderme cresce a notocorda, uma haste axial que serve como uma espinha dorsal temporária. Tanto a mesoderme como a notocorda liberam um químico que instrui e induz células ectodérmicas adjacentes indiferenciadas a engrossar ao longo do que se tornará a linha média dorsal do corpo, formando a placa neural. A placa neural é composta de células precursoras neurais, conhecidas como células neuroepiteliais, que se desenvolvem no tubo neural (veja abaixo Desenvolvimento morfológico). As células neuroepiteliais começam então a se dividir, diversificar e dar origem a neurônios imaturos e neuroglia, que por sua vez migram do tubo neural para sua localização final. Cada neurônio forma dendritos e um axônio; os axônios alongam e formam ramos, cujos terminais formam conexões sinápticas com um conjunto seleto de neurônios-alvo ou fibras musculares.
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Encyclopædia Britannica, Inc.
Os eventos notáveis deste desenvolvimento inicial envolvem uma migração ordenada de bilhões de neurônios, o crescimento de seus axônios (muitos dos quais se estendem amplamente por todo o cérebro), e a formação de milhares de sinapses entre os axônios individuais e seus neurônios alvo. A migração e o crescimento dos neurônios são dependentes, pelo menos em parte, de influências químicas e físicas. As pontas de crescimento dos axônios (chamados cones de crescimento) aparentemente reconhecem e respondem a vários sinais moleculares, que guiam os axônios e ramos nervosos para seus alvos apropriados e eliminam aqueles que tentam sinapsar com alvos inadequados. Uma vez estabelecida uma conexão sináptica, uma célula alvo libera um fator trófico (por exemplo, fator de crescimento nervoso) que é essencial para a sobrevivência do neurônio sinapsando com ele. Os sinais de orientação física estão envolvidos na orientação de contato, ou na migração de neurônios imaturos ao longo de um andaime de fibras gliais.
Em algumas regiões do sistema nervoso em desenvolvimento, os contatos sinápticos não são inicialmente precisos ou estáveis e são seguidos posteriormente por uma reorganização ordenada, incluindo a eliminação de muitas células e sinapses. A instabilidade de algumas conexões sinápticas persiste até que um período chamado crítico seja alcançado, antes do qual as influências ambientais têm um papel significativo na diferenciação adequada dos neurônios e no ajuste fino de muitas conexões sinápticas. Após o período crítico, as conexões sinápticas tornam-se estáveis e é pouco provável que sejam alteradas pelas influências ambientais. Isto sugere que certas habilidades e atividades sensoriais podem ser influenciadas durante o desenvolvimento (incluindo a vida pós-natal), e para algumas habilidades intelectuais esta adaptabilidade presumivelmente persiste na idade adulta e no final da vida.