การพัฒนาระบบประสาท: ขั้นตอนความสามารถและความผิดปกติ

Neurodevelopment เป็นชื่อที่กำหนดให้กับกระบวนการทางธรรมชาติของการก่อตัวของระบบประสาทตั้งแต่แรกเกิดถึงวัยผู้ใหญ่ มันเป็นการก่อสร้างทางสัณฐานวิทยาและฟังก์ชั่นที่ยอดเยี่ยมออกแบบโดยสถาปนิกพื้นฐานสองคนคือยีนและประสบการณ์

ต้องขอบคุณพวกเขาการเชื่อมต่อของเส้นประสาทจะได้รับการพัฒนา สิ่งเหล่านี้จะถูกจัดระเบียบในเครือข่ายที่ซับซ้อนซึ่งจะรับผิดชอบหน้าที่ทางปัญญาเช่นความสนใจความจำทักษะยนต์ ฯลฯ

ยีนและสภาพแวดล้อมที่บุคคลพัฒนามักจะมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันและมีอิทธิพลต่อการพัฒนาร่วมกัน อย่างไรก็ตามระดับการมีส่วนร่วมของแต่ละคนดูเหมือนจะแตกต่างกันไปตามขั้นตอนของการพัฒนาที่เราพบว่าตัวเราเอง

ดังนั้นในระหว่างการพัฒนาตัวอ่อนอิทธิพลหลักมาจากพันธุศาสตร์ ในช่วงเวลานี้ยีนจะเป็นตัวกำหนดรูปแบบที่เหมาะสมและการจัดระเบียบของวงจรสมอง ทั้งที่เกี่ยวข้องกับการทำงานที่สำคัญ (ก้านสมองฐานดอก hypothalamus ... ) และผู้ที่ประกอบด้วยพื้นที่เยื่อหุ้มสมองสมอง (พื้นที่อ่อนไหวมอเตอร์หรือสมาคม)

ผ่านการศึกษาจำนวนมากเป็นที่รู้จักกันว่าพัฒนาการทางระบบประสาทยังคงดำเนินต่อไปจนกว่าจะสิ้นสุดของวัยรุ่นหรือวัยผู้ใหญ่ตอนต้น อย่างไรก็ตามทารกเกิดมาพร้อมกับสมองที่พัฒนาแล้วอย่างน่าประหลาดใจในองค์กร

ยกเว้นนิวเคลียสนิวรอนเฉพาะบางเซลล์เกือบทั้งหมดถูกสร้างขึ้นก่อนเกิด นอกจากนี้พวกเขายังเกิดขึ้นในสมองส่วนหนึ่งนอกเหนือจากที่อยู่อาศัยสุดท้ายของพวกเขา

หลังจากนั้นเซลล์ประสาทจะต้องเคลื่อนที่ผ่านสมองไปวางในที่ที่เหมาะสม กระบวนการนี้เรียกว่าการย้ายถิ่นและถูกตั้งโปรแกรมทางพันธุกรรม

หากมีความล้มเหลวในช่วงเวลานี้อาจมีความผิดปกติของพัฒนาการทางระบบประสาทเช่น agenesis ของ callusum ของร่างกายหรือ lissencephaly แม้ว่าจะเกี่ยวข้องกับความผิดปกติเช่นโรคจิตเภทหรือออทิสติกก็ตาม

เมื่อตั้งอยู่เซลล์ประสาทจะสร้างการเชื่อมต่อระหว่างกันมากมาย ผ่านการเชื่อมต่อเหล่านี้ฟังก์ชั่นการรับรู้ทางสังคมและอารมณ์และพฤติกรรมที่จะประกอบเป็นตัวตนของแต่ละคนจะเกิดขึ้น

สภาพแวดล้อมเริ่มออกฤทธิ์เมื่อทารกเกิด จากช่วงเวลานั้นบุคคลจะได้สัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการที่จะปรับเปลี่ยนส่วนหนึ่งของเครือข่ายประสาทของพวกเขา

นอกจากนี้การเชื่อมต่อใหม่จะปรากฏขึ้นเพื่อปรับให้เข้ากับบริบททางประวัติศาสตร์และวัฒนธรรมที่พบว่าตัวเอง การเปลี่ยนแปลงของสมองพลาสติกเหล่านี้เป็นผลมาจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างยีนประสาทและสิ่งแวดล้อมซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อ epigenetics

คำแถลงโดย Sandra Aamodt และ Sam Wang (2008) นี้จะช่วยให้คุณเข้าใจความคิดนี้:

ทารกไม่ได้ฟองน้ำรอที่จะดูดซับทุกสิ่งที่เกิดขึ้นกับพวกเขา พวกเขามาถึงโลกพร้อมกับสมองที่พร้อมจะมองหาประสบการณ์บางอย่างในขั้นตอนการพัฒนา "

ขั้นตอนทางกายวิภาคของการพัฒนาทางระบบประสาท

โดยทั่วไปสามารถกำหนดได้สองขั้นตอนของการพัฒนาทางระบบประสาท เหล่านี้คือ neurogenesis หรือการสร้างระบบประสาทและสมองสุก

ดังที่ได้กล่าวมาแล้วกระบวนการนี้ดูเหมือนจะจบลงในช่วงเริ่มต้นของวัยผู้ใหญ่ด้วยการเจริญเติบโตของพื้นที่ส่วนหน้าของสมอง

ก่อนอื่นส่วนพื้นฐานและพื้นฐานที่สุดของระบบประสาทได้รับการพัฒนา ผู้ที่มีความซับซ้อนและวิวัฒนาการมากขึ้นจะค่อยๆก่อตัวขึ้นเช่นเยื่อหุ้มสมอง

ระบบประสาทของมนุษย์เริ่มพัฒนาประมาณ 18 วันหลังจากการปฏิสนธิ ในช่วงเวลานั้นตัวอ่อนมีสามชั้น: epiblast, hypoblast และ amnion

epiblast และ hypoblast ค่อยๆก่อให้เกิดแผ่นดิสก์ที่ประกอบด้วยเซลล์สามชั้น: mesoderm, ectoderm และ endoderm

ประมาณ 3 หรือ 4 สัปดาห์ของการตั้งครรภ์เริ่มก่อตัวเป็นเส้นประสาท สำหรับความหนาสองอย่างนี้ได้รับการพัฒนาที่รวมกันเป็นหนึ่งเดียวเพื่อสร้างท่อ

ปลายด้านหนึ่งจะก่อให้เกิดเส้นประสาทไขสันหลังในขณะที่อีกปลายหนึ่งจะเกิดขึ้นสมอง โพรงของหลอดจะกลายเป็นโพรงในสมอง

ในวันที่ 32 ของการตั้งครรภ์จะมีถุงเล็ก ๆ 6 อันที่ก่อระบบประสาทเมื่อเรารู้ เหล่านี้คือ:

- ไขสันหลัง

- myelencephalon ซึ่งจะก่อให้เกิดไขกระดูก

- metencephalon ซึ่งจะเกิดจากสมองน้อยและสะพาน

- mesencephalon ซึ่งจะกลายเป็น tegmentum, lamina quadripemic และ peduncles สมอง

- diencephalon ซึ่งจะพัฒนาในฐานดอกและฐานดอก

- เทเลโฟนี จากส่วนใดของ hypothalamus, ระบบ limbic, striatum, ปมประสาทฐานและเยื่อหุ้มสมองสมองจะโผล่ออกมา

ในเวลาประมาณ 7 สัปดาห์สมองซีกจะเติบโตและร่องและไจโรเริ่มพัฒนา

เมื่อครบสามเดือนของการตั้งครรภ์ซีกโลกเหล่านี้สามารถสร้างความแตกต่างอย่างชัดเจน จมูกหลอดฮิปโปแคมปัสระบบลิมบิกปมประสาทฐานและเยื่อหุ้มสมองจะโผล่ออกมา

ในส่วนของสมองนั้นเยื่อหุ้มสมองส่วนแรกจะขยายตัวออกเป็นก้อนสมองส่วนหน้าและจากนั้นก็จะเป็นกลีบข้างขม่อม ถัดไปท้ายทอยและขมับจะได้รับการพัฒนา

ในขณะที่การเจริญเติบโตของสมองจะขึ้นอยู่กับกระบวนการของเซลล์เช่นการเจริญเติบโตของซอนและ dendrites, synaptogenesis การตายของเซลล์โปรแกรมและ myelination พวกเขาจะอธิบายในตอนท้ายของบทความต่อไปนี้

ขั้นตอนของการพัฒนาระบบประสาทของเซลล์

มีกลไกเซลลูลาร์สี่หลักที่รับผิดชอบการก่อตัวและการสุกของระบบประสาท:

การงอก

มันเกี่ยวกับการเกิดของเซลล์ประสาท สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นในหลอดประสาทและถูกเรียกว่า neuroblasts หลังจากนั้นพวกเขาจะแยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์ประสาทและเซลล์ glial ระดับสูงสุดของการเพิ่มจำนวนเซลล์เกิดขึ้นใน 2 ถึง 4 เดือนของการตั้งครรภ์

ซึ่งแตกต่างจากเซลล์ประสาทเซลล์ glial (รองรับ) ยังคงแพร่กระจายอย่างต่อเนื่องหลังคลอด

การย้ายถิ่น

เมื่อเซลล์ประสาทถูกสร้างขึ้นมันก็จะเคลื่อนไหวอยู่เสมอและมีข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งสุดท้ายของมันในระบบประสาท

การโยกย้ายเริ่มต้นจากโพรงสมองและเซลล์ทั้งหมดที่อพยพยังคงเป็น neuroblasts

ผ่านกลไกที่ต่างกันเซลล์ประสาทก็จะไปถึงตำแหน่งที่สอดคล้องกัน หนึ่งในนั้นคือผ่านรัศมีรัศมี มันเป็นเซลล์ glial ชนิดหนึ่งที่ช่วยในการโยกย้ายไปยังเซลล์ประสาทผ่านการสนับสนุน "สาย" เซลล์ประสาทสามารถเคลื่อนที่โดยการดึงดูดไปยังเซลล์ประสาทอื่น

การย้ายถิ่นสูงสุดเกิดขึ้นระหว่าง 3 และ 5 เดือนของชีวิตในมดลูก

การเปลี่ยนแปลง

เมื่อมาถึงปลายทางเซลล์ประสาทก็เริ่มที่จะนำรูปลักษณ์ที่โดดเด่นมาใช้ Neuroblasts สามารถแปลงเป็นเซลล์ประสาทชนิดต่าง ๆ

สิ่งที่พวกเขาเปลี่ยนรูปขึ้นอยู่กับข้อมูลที่เซลล์ครอบครองเช่นเดียวกับอิทธิพลของเซลล์ข้างเคียง ด้วยวิธีนี้บางคนมีองค์กรภายในที่แท้จริงในขณะที่คนอื่นต้องการอิทธิพลของสภาพแวดล้อมของเส้นประสาทเพื่อแยกความแตกต่างของตัวเอง

เซลล์ตาย

การตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้หรือ apoptosis เป็นกลไกทางธรรมชาติที่ทำเครื่องหมายทางพันธุกรรมซึ่งเซลล์และการเชื่อมต่อที่ไม่จำเป็นจะถูกทำลาย

ในการเริ่มต้นสิ่งมีชีวิตของเราสร้างเซลล์ประสาทและการเชื่อมต่อของบัญชีอีกมากมาย ในระยะนี้ของที่เหลือจะถูกทิ้ง ในความเป็นจริงเซลล์ประสาทส่วนใหญ่ในไขสันหลังและสมองบางส่วนเสียชีวิตก่อนที่เราจะเกิด

เกณฑ์บางอย่างที่ร่างกายของเราต้องกำจัดเซลล์ประสาทและการเชื่อมต่อคือ: การมีอยู่ของการเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้องขนาดของพื้นที่ของพื้นผิวของร่างกายการแข่งขันเมื่อมีการสร้างประสาทระดับสารเคมี ฯลฯ

ในอีกด้านหนึ่ง การเจริญเติบโตของสมอง ส่วนใหญ่มีจุดประสงค์เพื่อดำเนินการต่อองค์กรความแตกต่างและการเชื่อมต่อโทรศัพท์มือถือ กระบวนการเหล่านี้คือ:

การเจริญเติบโตของแอกซอนและเดนไดรท์

Axons เป็นส่วนขยายของเซลล์ประสาทคล้ายกับสายไฟที่อนุญาตให้มีการเชื่อมต่อระหว่างพื้นที่ห่างไกลของสมอง

เหล่านี้รับรู้เส้นทางของพวกเขาโดยความสัมพันธ์ทางเคมีกับเซลล์ประสาทเป้าหมาย พวกมันมีสารเคมีในขั้นตอนการพัฒนาเฉพาะที่หายไปเมื่อพวกมันเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทที่ต้องการ แอกซอนเติบโตอย่างรวดเร็วซึ่งสามารถสังเกตได้ในระยะการอพยพ

ในขณะที่ dendrites เซลล์ประสาทแขนงเล็ก ๆ เติบโตช้ากว่า พวกเขาเริ่มพัฒนาใน 7 เดือนของการตั้งครรภ์เมื่อเซลล์ประสาทถูกวางไว้ในตำแหน่งที่สอดคล้องกัน การพัฒนานี้ดำเนินต่อไปหลังคลอดและการเปลี่ยนแปลงตามสิ่งกระตุ้นสิ่งแวดล้อมที่ได้รับ

synaptogenesis

Synaptogenesis เป็นเรื่องเกี่ยวกับการสร้าง synapses ซึ่งเป็นการติดต่อระหว่างสองเซลล์ประสาทเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูล

ครั้งแรกที่สามารถสังเกตเห็น synapses ในเดือนที่ห้าของการพัฒนามดลูก ในตอนแรกจะมีการสร้างบัญชีจำนวนมากขึ้นแล้วยกเลิกหากไม่จำเป็น

ที่น่าสนใจคือจำนวนของการซินเนสลดลงตามอายุ ดังนั้นความหนาแน่นของ synaptic ที่ต่ำกว่าจึงเกี่ยวข้องกับความสามารถในการเรียนรู้ที่พัฒนาและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

myelination

มันเป็นกระบวนการที่โดดเด่นด้วยการเคลือบไมอีลินของแอกซอน มันเป็นเซลล์ glial ที่ผลิตสารนี้ซึ่งจะช่วยให้แรงกระตุ้นไฟฟ้าเดินทางผ่านแอกซอนได้เร็วขึ้นและใช้พลังงานน้อยลง

Myelination เป็นกระบวนการที่ช้าซึ่งเริ่มขึ้นสามเดือนหลังจากการปฏิสนธิ จากนั้นจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับพื้นที่ของระบบประสาทที่อยู่ในการพัฒนา

หนึ่งในพื้นที่แรกที่จะ myelinated เป็นสมองในขณะที่พื้นที่สุดท้ายคือพื้นที่ prefrontal

myelination ของส่วนหนึ่งของสมองที่สอดคล้องกับการปรับแต่งของฟังก์ชั่นความรู้ที่มี

ยกตัวอย่างเช่นมีการตั้งข้อสังเกตว่าเมื่อบริเวณสมองของภาษาถูกปกคลุมด้วยไมอีลินการปรับแต่งและความก้าวหน้าทางภาษาศาสตร์ของเด็กก็เกิดขึ้น

พัฒนาการทางสมองและลักษณะภายนอกของทักษะ

ในขณะที่การพัฒนาระบบประสาทของเราดำเนินไป ดังนั้นเพลงของพฤติกรรมของเราจึงมีมากขึ้นเรื่อย ๆ

ความเป็นอิสระของมอเตอร์

3 ปีแรกของชีวิตจะเป็นพื้นฐานในการบรรลุความเชี่ยวชาญของทักษะการเคลื่อนไหวด้วยความสมัครใจ

การเคลื่อนไหวมีความสำคัญมากจนเซลล์ที่ควบคุมมันถูกกระจายอย่างกว้างขวางทั่วทั้งระบบประสาท ในความเป็นจริงประมาณครึ่งหนึ่งของเซลล์ประสาทในสมองที่พัฒนาแล้วมีความมุ่งมั่นในการวางแผนและประสานงานการเคลื่อนไหว

ทารกแรกเกิดจะมีเพียงปฏิกิริยาตอบสนองของการดูด, การค้นหา, การจับ, มัวร์และอื่น ๆ ใน 6 สัปดาห์ทารกจะสามารถติดตามวัตถุด้วยสายตา

ใน 3 เดือนคุณสามารถอุ้มหัวของคุณควบคุมการจับและการดูดโดยสมัครใจ ในขณะที่เวลา 9 เดือนคุณสามารถนั่งคนเดียวคลานและหยิบสิ่งของ

เมื่อถึง 3 ปีเด็กจะสามารถเดินคนเดียววิ่งกระโดดและขึ้นบันไดได้ เขาจะสามารถควบคุมกล้ามเนื้อหูรูดและแสดงคำแรกของเขาได้ นอกจากนี้การตั้งค่าด้วยตนเองเริ่มที่จะสังเกต นั่นคือถ้าเขาเป็นมือขวาหรือมือซ้าย

พัฒนาการทางภาษา

หลังจากการพัฒนาเร่งตั้งแต่แรกเกิดถึง 3 ปีความคืบหน้าเริ่มช้าลงจนถึง 10 ปี ในขณะเดียวกันก็มีการสร้างวงจรประสาทใหม่ ๆ ขึ้นเรื่อย ๆ และทำให้เกิด myelinizing ในพื้นที่มากขึ้น

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาคุณเริ่มพัฒนาภาษาเพื่อทำความเข้าใจกับโลกภายนอกและสร้างความคิดและความสัมพันธ์กับผู้อื่น

จาก 3 ถึง 6 ปีมีการขยายคำศัพท์ที่สำคัญ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามันมีความยาวประมาณ 100 คำถึงประมาณ 2000 ในขณะที่จาก 6 ถึง 10 ความคิดที่เป็นทางการพัฒนาขึ้น

แม้ว่าการกระตุ้นสิ่งแวดล้อมเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาภาษาที่ถูกต้อง แต่การได้มาซึ่งภาษานั้นมีสาเหตุหลักมาจากการเติบโตของสมอง

พัฒนาการทางด้านเอกลักษณ์

ตั้งแต่อายุ 10 ถึง 20 การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญเกิดขึ้นในร่างกาย เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงทางจิตวิทยาความเป็นอิสระและความสัมพันธ์ทางสังคม

ฐานของกระบวนการนี้อยู่ในช่วงวัยรุ่นซึ่งส่วนใหญ่เป็นลักษณะการสุกแก่ทางเพศที่เกิดจากมลรัฐ ฮอร์โมนเพศจะเริ่มแยกจากกันโดยมีอิทธิพลต่อการพัฒนาลักษณะทางเพศ

ในขณะเดียวกันบุคลิกภาพและอัตลักษณ์ก็ถูกนิยามอย่างค่อยเป็นค่อยไป สิ่งที่สามารถดำเนินต่อไปได้ตลอดชีวิต

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีการจัดโครงสร้างเครือข่ายประสาทและมีการดำเนินการต่อไปหลายเซลล์ต่อไป พื้นที่สมองที่พัฒนาแล้วเสร็จในระยะนี้คือพื้นที่ส่วนหน้า นี่คือสิ่งที่ช่วยเราในการตัดสินใจวางแผนวิเคราะห์สะท้อนและหยุดแรงกระตุ้นหรืออารมณ์ไม่เหมาะสม

ความผิดปกติของพัฒนาการทางระบบประสาท

เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงในการพัฒนาหรือการเติบโตของระบบประสาทมันเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับความผิดปกติต่าง ๆ ที่จะปรากฏขึ้น

ความผิดปกติเหล่านี้สามารถส่งผลกระทบต่อความสามารถในการเรียนรู้ความสนใจความจำการควบคุมตนเอง ... ซึ่งจะปรากฏให้เห็นเมื่อเด็กเติบโต

ความผิดปกติแต่ละอย่างนั้นแตกต่างกันมากตามความล้มเหลวที่เกิดขึ้นและในขั้นตอนและกระบวนการพัฒนาทางระบบประสาทที่เกิดขึ้น

ตัวอย่างเช่นมีโรคที่เกิดขึ้นในขั้นตอนของการพัฒนาของตัวอ่อน ตัวอย่างเช่นผู้ที่เกิดจากการปิดท่อประสาทที่ไม่ดี โดยปกติแล้วทารกจะมีชีวิตรอดสองสามครั้ง บางคนเป็น anencephaly และ encephalocele

โดยปกติแล้วพวกเขาเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางระบบประสาทและวิทยาที่รุนแรงมักจะมีอาการชัก

ความผิดปกติอื่น ๆ สอดคล้องกับความล้มเหลวในกระบวนการย้ายถิ่น ระยะนี้มีความไวต่อปัญหาทางพันธุกรรมการติดเชื้อและความผิดปกติของหลอดเลือด

หากไม่ได้วาง neuroblasts ในสถานที่ที่สอดคล้องกันของพวกเขาความผิดปกติสามารถปรากฏขึ้นในร่องหรือเปลี่ยนของสมองทำให้สูงขึ้นไป micropoligiria ความผิดปกติเหล่านี้ยังเกี่ยวข้องกับ agenesis ของ callusum คลัง, ความผิดปกติของการเรียนรู้เช่นดิส, ออทิสติก, สมาธิสั้นหรือโรคจิตเภท

ในขณะที่ปัญหาในการสร้างความแตกต่างของเส้นประสาทสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการก่อตัวของเปลือกสมอง สิ่งนี้จะนำไปสู่ความพิการทางปัญญา

นอกจากนี้ความเสียหายของสมองในช่วงต้นสามารถทำให้เสียการพัฒนาสมอง เมื่อเนื้อเยื่อสมองของเด็กบาดเจ็บไม่มีการแพร่กระจายของเซลล์ประสาทใหม่เพื่อชดเชยการสูญเสีย อย่างไรก็ตามในเด็กสมองเป็นพลาสติกมากและด้วยการรักษาที่เหมาะสมเซลล์ของพวกเขาจะจัดระเบียบใหม่เพื่อบรรเทาการขาดดุล

ในขณะที่ความผิดปกติใน myelination ก็เกี่ยวข้องกับโรคบางอย่างเช่น leukodystrophy

ความผิดปกติของพัฒนาการทางระบบประสาทอื่น ๆ ได้แก่ ความผิดปกติของมอเตอร์, ความผิดปกติของสมอง, สมองพิการ, ความผิดปกติทางภาษา, กลุ่มอาการทางพันธุกรรม