Taak 3: Ontwikkeling en plasticiteit
De ontwikkeling van het menselijk brein
Wanneer een eicel bevrucht wordt door sperma bestaat een
menselijk embryo uit maar één cel. Deze cel begint zich echter snel te
verdelen en rond de 14de dag bestaat het embryo uit verschillende
vellen van cellen met een verhoogd gebied in het midden. Het ziet er
uit als een spiegelei. Dit verhoogde gebied betreft het primitieve
lichaam. Drie weken na de conceptie bevat het een primitief brein in
wezen een vel cellen aan één zijde van het embryo. Dit vel van cellen
rolt zich op en vormt een structuur, de neurale buis genaamd.
Gedurende de daaropvolgende drie weken van
ontwikkeling treden er met grote snelheid veel
veranderingen op in het lichaam en zenuwstelsel. Rond
7 weken (49 dagen) begint het embryo te lijken op een
miniatuur van een persoon, en na ongeveer 100 dagen
beginnen de hersenen er menselijk uit te zien. De gyri
en sulci beginnen zich pas rond 7 maanden
te ontwikkelen. Aan het einde van de 9de maand heeft
het brein de verschijning van een volwassen brein,
ondanks dat de cellulaire structuur verschillend is.
Tekorten in het genetische programma, intra-uteriene
trauma’s, giftige stoffen of andere factoren kunnen leiden
tot bijzonderheden of fouten in de ontwikkeling die
bijdragen aan duidelijke en ernstige mismaaktheden.
Minder uitgesproken tekorten kunnen leiden tot
beperkingen in leren of subtiele gedragsveranderingen.
Neuronen generatie
Een stamcel is een cel met een omvangrijke capaciteit voor
zelfvernieuwing. Wanneer een stamcel zich verdeelt, produceert het twee
stamcellen: de ene sterft af en de andere blijft in leven om zich weer te kunnen
verdelen. Dit proces herhaalt zich continu gedurende het leven. De neurale buis is de
‘kinderkamer’ en kwekerij van de hersenen. Deze buis wordt bekleed door neurale
stamcellen. Bij een volwassene bekleden de neurale stamcellen de ventrikels en
vormen ze een ventriculaire zone.
, Stamcellen maken voorlopercellen aan. Deze voorlopercellen kunnen zich ook
verdelen, maar produceren uiteindelijk niet-verdelende cellen, bekend als
neuroblasten en gliablasten. Deze rijpen uit tot gespecialiseerde neuronen en
gliacellen. De neurale stamcellen maken op dat moment alle gespecialiseerde cellen
van het brein en het ruggenmerg. Ze blijven gedurende het hele leven neuronen en
gliacellen produceren. Dit zorgt ervoor dat wanneer neuronen afsterven door
bijvoorbeeld beschadiging of ziekte, het brein in de mogelijkheid is om deze
neuronen te vervangen. Het ruggenmerg is beter in staat om neuronen te
vervangen, terwijl in het brein de beschadiging vaak permanent is.
Cel migratie en differentiatie
De productie van neuroblasten die bestemd zijn voor het vormen van de cerebrale
cortex is grotendeels compleet in het midden van de zwangerschap (4 ½ maanden).
De migratie van cellen naar verschillende gebieden gaat nog een aantal maanden
door, waarbij bij sommige gebieden de migratie niet compleet is tot ongeveer 8
maanden na de bevalling. Gedurende de laatste 4 ½ maand van de zwangerschap
zijn de hersenen zeer fijn en extreem gevoelig voor letsel of trauma, waaronder o.a.
verstikking. Blijkbaar kunnen de hersenen makkelijker omgaan met letsel gedurende
neuronontwikkeling dan gedurende de cel migratie en differentiatie. Een reden
hiervoor zou kunnen zijn dat nadat de algemene neurogenese gestopt is, het proces
niet op natuurlijke wijze opnieuw begint. Als neurogenese echter nog bezig is
zouden de hersenen in staat kunnen zijn om de eigen gewonde cellen te vervangen
of bestaande gezonde cellen anders te verdelen.
Cel migratie is het proces waarin neuronen hun locatie in de hersenen dienen op te
zoeken. Cel migratie begint kort nadat de eerste neuronen zijn ontwikkelt, maar het
gaat nog weken door nadat de neurogenese voltooid is. Na de voltooiing van
algemene neurogenese begint de cel differentiatie: het proces waarbij neuroblasten
specifieke types van neuronen worden. Cel differentiatie is nagenoeg compleet bij
de geboorte, alhoewel neuronrijping (groei van dendrieten, axonen en synapsen)
nog jaren doorgaat. In sommige gebieden van de hersenen continueert dit proces
zelfs tot in de volwassenheid.
De ontwikkeling van de corticale map
De cortex is georganiseerd in verschillende gebieden die zich van elkaar
onderscheiden door de cellulaire opmaak. Uit onderzoek wordt beweert dat de
ventriculaire zone een primitieve map van de cortex bevat die de cellen (die zijn
ontstaan in een bepaalde ventrikelgebied) een aanleg geeft/voorbestemmen om te
migreren naar een bepaalde corticale locatie. De cellen uit een bepaalde regio van
De ontwikkeling van het menselijk brein
Wanneer een eicel bevrucht wordt door sperma bestaat een
menselijk embryo uit maar één cel. Deze cel begint zich echter snel te
verdelen en rond de 14de dag bestaat het embryo uit verschillende
vellen van cellen met een verhoogd gebied in het midden. Het ziet er
uit als een spiegelei. Dit verhoogde gebied betreft het primitieve
lichaam. Drie weken na de conceptie bevat het een primitief brein in
wezen een vel cellen aan één zijde van het embryo. Dit vel van cellen
rolt zich op en vormt een structuur, de neurale buis genaamd.
Gedurende de daaropvolgende drie weken van
ontwikkeling treden er met grote snelheid veel
veranderingen op in het lichaam en zenuwstelsel. Rond
7 weken (49 dagen) begint het embryo te lijken op een
miniatuur van een persoon, en na ongeveer 100 dagen
beginnen de hersenen er menselijk uit te zien. De gyri
en sulci beginnen zich pas rond 7 maanden
te ontwikkelen. Aan het einde van de 9de maand heeft
het brein de verschijning van een volwassen brein,
ondanks dat de cellulaire structuur verschillend is.
Tekorten in het genetische programma, intra-uteriene
trauma’s, giftige stoffen of andere factoren kunnen leiden
tot bijzonderheden of fouten in de ontwikkeling die
bijdragen aan duidelijke en ernstige mismaaktheden.
Minder uitgesproken tekorten kunnen leiden tot
beperkingen in leren of subtiele gedragsveranderingen.
Neuronen generatie
Een stamcel is een cel met een omvangrijke capaciteit voor
zelfvernieuwing. Wanneer een stamcel zich verdeelt, produceert het twee
stamcellen: de ene sterft af en de andere blijft in leven om zich weer te kunnen
verdelen. Dit proces herhaalt zich continu gedurende het leven. De neurale buis is de
‘kinderkamer’ en kwekerij van de hersenen. Deze buis wordt bekleed door neurale
stamcellen. Bij een volwassene bekleden de neurale stamcellen de ventrikels en
vormen ze een ventriculaire zone.
, Stamcellen maken voorlopercellen aan. Deze voorlopercellen kunnen zich ook
verdelen, maar produceren uiteindelijk niet-verdelende cellen, bekend als
neuroblasten en gliablasten. Deze rijpen uit tot gespecialiseerde neuronen en
gliacellen. De neurale stamcellen maken op dat moment alle gespecialiseerde cellen
van het brein en het ruggenmerg. Ze blijven gedurende het hele leven neuronen en
gliacellen produceren. Dit zorgt ervoor dat wanneer neuronen afsterven door
bijvoorbeeld beschadiging of ziekte, het brein in de mogelijkheid is om deze
neuronen te vervangen. Het ruggenmerg is beter in staat om neuronen te
vervangen, terwijl in het brein de beschadiging vaak permanent is.
Cel migratie en differentiatie
De productie van neuroblasten die bestemd zijn voor het vormen van de cerebrale
cortex is grotendeels compleet in het midden van de zwangerschap (4 ½ maanden).
De migratie van cellen naar verschillende gebieden gaat nog een aantal maanden
door, waarbij bij sommige gebieden de migratie niet compleet is tot ongeveer 8
maanden na de bevalling. Gedurende de laatste 4 ½ maand van de zwangerschap
zijn de hersenen zeer fijn en extreem gevoelig voor letsel of trauma, waaronder o.a.
verstikking. Blijkbaar kunnen de hersenen makkelijker omgaan met letsel gedurende
neuronontwikkeling dan gedurende de cel migratie en differentiatie. Een reden
hiervoor zou kunnen zijn dat nadat de algemene neurogenese gestopt is, het proces
niet op natuurlijke wijze opnieuw begint. Als neurogenese echter nog bezig is
zouden de hersenen in staat kunnen zijn om de eigen gewonde cellen te vervangen
of bestaande gezonde cellen anders te verdelen.
Cel migratie is het proces waarin neuronen hun locatie in de hersenen dienen op te
zoeken. Cel migratie begint kort nadat de eerste neuronen zijn ontwikkelt, maar het
gaat nog weken door nadat de neurogenese voltooid is. Na de voltooiing van
algemene neurogenese begint de cel differentiatie: het proces waarbij neuroblasten
specifieke types van neuronen worden. Cel differentiatie is nagenoeg compleet bij
de geboorte, alhoewel neuronrijping (groei van dendrieten, axonen en synapsen)
nog jaren doorgaat. In sommige gebieden van de hersenen continueert dit proces
zelfs tot in de volwassenheid.
De ontwikkeling van de corticale map
De cortex is georganiseerd in verschillende gebieden die zich van elkaar
onderscheiden door de cellulaire opmaak. Uit onderzoek wordt beweert dat de
ventriculaire zone een primitieve map van de cortex bevat die de cellen (die zijn
ontstaan in een bepaalde ventrikelgebied) een aanleg geeft/voorbestemmen om te
migreren naar een bepaalde corticale locatie. De cellen uit een bepaalde regio van
