Развитието на мозъка

Нашият мозък е най-сложната структура, която познаваме: около 86 милиарда нервни клетки, свързани по уникален модел от трилион синапси. Нужни са години, за да узрее. Всъщност никога не завършва.

Развитието на организма започва с множество клетъчни деления. Морулата, след това бластулата, излиза от оплодената яйцеклетка. В него се намират клетките, изграждащи ембриона.
Развитието на мозъка започва около 18-ия ден със свиване на нервната тръба.
Мозъчните везикули първо се появяват по-късно, а след това около шестата седмица прикрепванията към големите мозъчни структури.
Образуването на типичните бразди в големия мозък започва около 24-та седмица и продължава до около първия рожден ден.
Растежните фактори и съседните клетки насочват невроните към тяхното място в мозъка.
Първоначално невроните и синапсите се образуват в твърде голям брой, остават само най-стабилните. По този начин мозъкът се приспособява към заобикалящата го среда.
Мозъкът по никакъв начин не е завършил с раждането, а по-скоро огромен растеж започва след раждането.
Радиалните глиални клетки са произходът на много неврони.

Невронът е клетка в тялото, която е специализирана в предаването на сигнала. Характеризира се с приемането и предаването на електрически или химически сигнали.

Синапсът е връзка между два неврона и се използва за тяхната комуникация. Състои се от пресинаптична област - крайният бутон на неврона на подателя - и постсинаптична област - зоната на неврона-реципиент с неговите рецептори. Между тях е така наречената синаптична празнина.

В допълнение към невроните, глиалните клетки представляват втората група, голямата група клетки в мозъка. Отдавна са наричани неактивните елементи на мозъка, „нервна замазка“. Днес знаем, че различните видове глиални клетки (астроцити, олигодендроцити и микроглиални клетки) изпълняват ясно определени задачи в нервната система. Така реагират те Б. върху патогените, играят важна роля в храненето на нервните клетки или изолират нервните влакна. Техният дял в сравнение с невроните е малко над 50 процента.

Специален тип глиална клетка, радиалната глиална клетка, играе важна роля в развитието на мозъка. Радиалните глиални клетки възникват в началото на неврогенезата от епителните клетки на нервната тръба. Като „родословни клетки” те стоят между стволовите клетки и диференцираните клетки: Те могат да произведат някои, но не всички видове клетки, както показват проучванията. Някои от радиалните глиални клетки произвеждат други видове глиални клетки, включително олигодендроцитите, изолиращите обвивки на аксоните и астроцитите, които първо действат като водачи, а по-късно, наред с други неща, като храна за невроните. Друга част генерира самите неврони по време на деленето.В късния етап на развитие на ембриона и след раждането повечето от радиалните глиални клетки са се диференцирали в други клетъчни форми. Останалите неврони могат да продължат да се развиват до напреднала възраст.

Дори и най-сложната структура на тялото започва да се развива, когато яйцеклетките и сперматозоидите се обединят: Около 24 часа след оплождането, майчината и бащината хромозоми се обединяват, за да формират генетичния състав на новия индивид. Започва първото клетъчно делене. След 96 часа оплодената яйцеклетка се превърна в топка от около 30 клетки, която прилича малко на зряла черница, откъдето идва и името й: Morula. Клетките на морулата са малки, тъй като първите клетки се разделят отново и отново на две половини, без да се увеличават по размер. В морулата клетките започват да се диференцират във външни и вътрешни. Три до четири дни след оплождането течността се е събрала в средата на клетъчната топка - морулата се е превърнала в бластоциста. В един момент от тази куха сфера, най-вътрешните клетки образуват малък клъстер, наречен ембриобласт. Само от тези клетки възниква ембрионът; останалите стават помощни органи като плацентата на детето и мембраните.

Докато ембрионът се скита по маточната тръба и майката не подозира какво се случва в тялото й, разделението на труда в развиващия се човек напредва. Клетките на ембриобласта се сгъват в трите зародишни слоя ендодерма, мезодерма и ектодерма. По-късно вътрешните органи се развиват от ендодермата, а костите, мускулите и съединителната тъкан от мезодермата. Кожата се развива от ектодермата - и в процес, наречен неврулация, централната нервна система и мозъкът.

На 18-ия ден от живота на ембриона, около времето, когато майката осъзнава, че може да е бременна, в ектодермата се образува първа депресия, която малко след това се свива: нервната тръба, предшественикът на гръбначния мозък. В предния му край се образуват три издатини, наречени мозъчни везикули. Ембрионът вече е приключил своята миграция и е намерил място в лигавицата на матката. Сега е висока около два милиметра.

През следващите дни най-горната област на нервната тръба с мозъчните везикули се извива малко и първите подходи към полукълбите стават видими. Масивните миграции на клетки водят до факта, че тази област е значително разширена и все по-различна от гръбначния мозък. Четири седмици след оплождането се образуват очните петна и сърцето започва да бие. След шест седмици се появяват привързаностите към мозъчните структури като моста и малкия мозък, таламуса, базалните ганглии и мозъчната кора. През деветата седмица, когато вече се виждат малки пръсти на ръцете и краката, гръбначният мозък започва да контролира първите си движения.

След три месеца ембрионът, който сега се нарича плод, е висок дванадесет сантиметра, има добре развити структури в средата и задния мозък, но мозъчната му кора все още е гладка и недиференцирана. Едва около 24-та седмица се появяват първите бразди, характерни за човешкия мозък. Този процес продължава и след раждането - до около първия рожден ден на детето.

Гръбначен мозък/медула спиналис/гръбначен мозък

Гръбначният мозък е частта от централната нервна система, която лежи в гръбначния стълб. В него има както бялото вещество на нервните влакна, така и сивото вещество на клетъчните ядра. Тук вече се обработват прости рефлекси като рефлекс на сухожилието, тъй като сензорните и двигателните неврони са директно свързани. Гръбначният мозък е разделен на шиен, гръден, лумбален и сакрален.

Гръбначен мозък/медула спиналис/гръбначен мозък

Базални ганглии

Базални ганглии/Nuclei basales/базални ганглии

Базалните ганглии са група от подкоркови ядра (разположени под мозъчната кора) в теленцефалона. Базалните ганглии включват globus pallidus и стриатума; някои автори включват други структури, като например Б. Клауструма. Базалните ганглии са свързани преди всичко с доброволни двигателни умения.

Пътеки през мозъка

Структурата на човешкия мозък е генетично предопределена само в широки очертания. Неговата фина структура е резултат от сложен организационен процес, в който факторите на околната среда също играят роля. Това включва диетата на майката и всякакви заболявания или излагане на токсини. Както бременните жени, така и децата.

Младите неврони възникват от стволови клетки в тъканния слой на нервната тръба. За да получите груба представа за този процес, можете да разделите броя на невроните в мозъка по месеците на бременността: получавате средно 250 000 нови неврони в минута. Оттам те мигрират към дестинациите си в мозъка и вече по време на тази миграция започват да се специализират за своята задача: например в зрителни клетки или обонятелни клетки. Каква ще бъде тяхната задача зависи от това кога са създадени и от химичните фактори в тяхната среда. Първо възникват вътрешните слоеве на главния мозък, по-младите клетки мигрират покрай по-старите и образуват слоя по-навън. За целта те използват радиални глиални клетки, вид глиални клетки, чиито дълги придатъци растат навън през стратификацията на мозъка, като вид парапет, върху който те се мотаят (вижте информационното поле).

След като невронът пристигне на мястото си, той трябва да се свърже с целевата си област. Ако невронът е разположен в ретината на окото, той трябва да се прикачи към зрителния център в таламуса. За целта той разтяга „рамо“, неврит, с конус на растежа на върха. Невронът: форма и функция. Той проправя пътя на неврита, като аксон, през плътната тъкан, понякога дори в другата половина на мозъка. Където расте този конус на растежа, от една страна се определя от привлекателни и отблъскващи вещества по повърхностите на околните клетки. „По този начин могат да се създадат реални улици или канали, които невритите да използват за ориентиране“, обяснява Пол Г. Лайър, професор по биология на развитието и неврогенетика в Техническия университет в Дармщат. От друга страна, растежните фактори влияят там, където достига невритът. Това са малки протеини, които се изпращат от целевите области на невритите и които конусът на растежа с рецептори на многобройните му пипала може да възприеме. „За разлика от веществата на клетъчната повърхност, растежните фактори могат да действат на определени разстояния“, обяснява Layer. След това невритът нараства там, където концентрацията на растежния фактор е най-висока.

Информационна единица за ДНК. Специализираните ензими превеждат основния компонент на гена в така наречената рибонуклеинова киселина (РНК). Докато някои рибонуклеинови киселини сами изпълняват важни функции в клетката, други диктуват реда, в който клетката трябва да събира отделни аминокиселини, за да образува специфичен протеин. Така че генът предоставя кода за този протеин. Ген също има регулаторни елементи върху ДНК, които гарантират, че генът се чете точно, когато клетката или организмът наистина се нуждае от своя продукт.

Ретината или ретината е вътрешната кожа на окото, покрита с пигментен епител. Ретината се характеризира с обратна (обратна) подредба: светлината първо трябва да проникне през няколко слоя, преди да удари фоторецепторите (конуси и пръчки). Сигналите от фоторецепторите се предават в зоните за обработка на мозъка чрез зрителния нерв. Причината за обратното подреждане е развитието на ретината, това е израстък на мозъка.
Ретината е с дебелина около 0,2 до 0,5 mm.

Дорзален таламус

Таламус дорсалис/таламус дорсалис/таламус

Таламусът е най-голямата структура на диенцефалона и се намира над хипоталамуса. Таламусът се счита за „врата към съзнанието“, тъй като неговите ядра са транзитна станция за цялата информация към кората (мозъчната кора). В същото време те също получават много кортикални входове. Ядрата на таламуса са групирани заедно.

Аксонът е продължението на нервната клетка, което е отговорно за пренасочването на нервен импулс към следващата клетка. Аксонът може да се разклонява по много начини и по този начин да достигне до голям брой нервни клетки надолу по веригата. Дължината му може да бъде повече от метър. Аксонът завършва в един или повече синапси.

Аксонът е продължението на нервната клетка, което е отговорно за пренасочването на нервен импулс към следващата клетка. Аксонът може да се разклони по много начини и по този начин да достигне до голям брой нервни клетки надолу по веригата. Дължината му може да бъде повече от метър. Аксонът завършва в един или повече синапси.

Приемник на сигнал в клетъчната мембрана. От химическа гледна точка, протеин, който е отговорен за гарантиране, че клетката реагира на външен сигнал със специфична реакция. Външният сигнал може например да бъде химически пратеник, който активирана нервна клетка освобождава в синаптичната междина. Рецептор в мембраната на клетката надолу по веригата разпознава сигнала и гарантира, че тази клетка също се активира. Рецепторите са специфични както за сигналните вещества, на които реагират, така и във връзка с процесите на реакция, които те задействат.