Ciri-ciri Neurulasi, Kapan dan Bagaimana ia dihasilkan

The neurulasi ia adalah peringkat asas dalam perkembangan embrio di mana tiub neural berkembang, struktur yang akan menimbulkan otak dan kord rahim (sistem saraf pusat).

Ia berlaku di semua embrio vertebrata, walaupun dalam spesies tertentu ia melalui dua proses yang berbeza: neurulasi primer dan sekunder.

Proses neurulasi bermula pada minggu ketiga atau keempat perkembangan embrio.

Perkembangan otak kita dimediasi oleh arahan genetik, isyarat intercellular dan interaksi kita dengan dunia luar. Pada mulanya, perkembangan ini terdiri daripada penubuhan sistem saraf primal.

Oleh itu, ia bermula dengan generasi neuron dari sel yang tidak dibezakan, pembentukan kawasan otak utama, dan penghijrahan neuron dari tempat penciptaan mereka ke tempat akhir mereka. Ini akan mewujudkan asas bagi penciptaan laluan aksonal dan penubuhan sinaps (sambungan).

Proses neurulasi

Untuk memahami proses neurulasi adalah perlu untuk mengetahui beberapa langkah asas terdahulu dalam perkembangan embrio.

Sebelum sel yang menjadi otak dan saraf tunjang muncul, ada lapisan sel primitif yang penting untuk perkembangan sistem saraf yang kemudian. Lapisan ini dibentuk semasa "gastrula" yang dipanggil, seperti Lewis Wolpert yang ditunjukkan pada tahun 1986:

"Ia bukan kelahiran, mahupun perkahwinan, atau kematian. Gastrulation adalah momen paling penting dalam hidup anda. "

Semasa tempoh yang halus ini, di mana sekeping sel tunggal dibahagikan kepada tiga lapisan primitif atau lapisan germinatif:

- Ectoderm atau lapisan luar: menimbulkan epidermis dan struktur yang berkaitan seperti rambut dan kuku, sebagai tambahan kepada sistem saraf.

- Mesoderm atau lapisan perantaraan: dari itu akan muncul otot, tulang, sistem peredaran darah, dan organ pembiakan dan ekskresi.

- Endoderm atau lapisan dalaman: akan membawa kepada sistem pencernaan dan sistem pernafasan.

Mesoderm dan endoderm adalah invasif (mereka membungkuk ke atas diri mereka), menentukan garis tengah dan paksi anterior-posterior dan dorsal-ventral. Paksi ini penting kerana di setiap kawasan lapisan germinal berlainan acara akan berlaku.

Gastrulation juga mempunyai fungsi utama, iaitu pembentukan notochord. Ia mula muncul pada usia kehamilan selama 18 hari, dan terdiri daripada sel silinder mesophil tertentu yang berkembang di sepanjang garis tengah embrio.

Notochord dibentuk melalui pergerakan selular yang berlaku semasa gastrulasi. Pada mulanya, celah cetek dibentuk dipanggil lubang primitif, yang dipanjangkan sehingga ia menjadi "garis primitif". Dari sana, mesoderm itu menyerupai dan memanjangkan ke dalam sehingga ia membentuk silinder.

Noochord menetapkan garis tengah embrio, yang akan menyebabkan kedua-dua bahagian badan menjadi simetri. Struktur ini juga menentukan kedudukan sistem saraf dan penting untuk pembezaan saraf berikutnya.

Dengan cara ini, proses neurulasi bermula. Notochord mula menghantar isyarat induktif kepada ektoderm (yang hanya di atasnya) sehingga sekumpulan sel neuroektoderma membezakan sel-sel prekursor saraf. Yang terakhir adalah yang akan menjadi sebahagian daripada sistem saraf pusat.

Bahagian ectoderm yang merangkumi notochord ditakrifkan sebagai "plat saraf". Apabila neurulasi berlangsung, plat saraf mula menebal, mengumpul sel. Sel-sel ini disusun dalam dua rantai di kedua-dua belah garis tengah plat saraf.

Yang terakhir mula melipat di garis tengah (bersebelahan dengan notochord). Ini menimbulkan saluran saraf neural, kira-kira pada 20 hari kehamilan, yang menjadi lebih dan lebih menonjol.

Bahagian plat neural yang berada di atas notochord disebut "plat lantai." Manakala bahagian belakang alur yang menonjol dikenali sebagai "puncak saraf".

Sedikit demi sedikit, kedua rantai sel yang menonjol dari lenturan plat saraf, yang cuba menyentuh satu sama lain. Ini menghasilkan silinder yang dipanggil tiub saraf. Tiub saraf ditutup dan selesai, kira-kira, pada 22 hari kehamilan.

Mesoderm yang bersebelahan dengan tiub saraf menjadi tebal, membahagi kepada struktur yang dipanggil "somites". Struktur ini adalah prekursor dari otot dan rangka.

Semasa neurulasi, bahagian yang berlainan daripada tiub saraf akan membentuk struktur yang berbeza dari tubuh kita. Perubahan ini bermula pada 24 kehamilan. Dengan cara ini:

- Bahagian tiub neural bersebelahan dengan somites, mula menjadi saraf tunjang utama.

- Zon neural crest, akan menimbulkan ganglia sensitif sistem saraf perifer.

- Hujung anterior daripada plat saraf, yang dipanggil "lipatan neural anterior", akan berkembang bersama-sama di garis tengah untuk memulakan otak.

- Rongga tiub saraf akan menjadi sistem ventrikel.

Oleh itu, tiub saraf akan menimbulkan otak dan saraf tunjang. Sel-sel dari tiub saraf dikenali sebagai sel-sel prekursor neural, yang merupakan sel stem yang mana lebih prekursor yang menimbulkan neuron dan sel glial akan muncul..

Sebaliknya, beberapa subkelompok sel prekursor saraf tidak membahagikan. Mereka dipanggil neuroblast, dan mereka akan membezakan ke dalam neuron.

Sedangkan, sel-sel bahagian ventral dari tiub saraf (di mana plat lantai) akan menimbulkan korda tunjang dan bahagian belakang otak.

Pada 25 hari kehamilan, anda dapat melihat 3 vesikel asas yang bermula dari tiub neural: forebrain, mesencephalon dan rhombencephalon.

Walaupun, pada 32 hari, mereka dibahagikan kepada 5 struktur:

- Telencephalon: yang menimbulkan korteks serebrum, striatum, sistem limbik dan sebahagian daripada hipotalamus.

- The diencephalon: yang akan mengembangkan epithalamus, thalamus dan hypothalamus.

- Mesencephalon: yang akan menimbulkan tectum, tegmento dan peduncle serebral.

- Metenciliar: yang akan dibezakan dalam jambatan cerebellum dan cerebral.

- Myelencephalon: yang akan menjadi medulla oblongata (medulla oblongata).

Neurulasi primer dan sekunder

Neurulasi primer dan sekunder adalah dua fasa asas dalam proses neurulasi. Secara umum, mereka menentukan dua jenis pembentukan tiub neural.

Bahagian anterior ini akan dibentuk melalui neurulasi primer dan posterior, oleh neurulasi sekunder. Keduanya berlaku pada masa yang sama, tetapi di tempat yang berbeza.

Setiap organisma menggunakan pelbagai peringkat neurulasi primer dan sekunder; kecuali ikan, yang hanya menggunakan sekunder.

Neurulasi primer

Kebanyakan tiub neural berkembang pada minggu ketiga kehamilan dengan neurulasi primer. Pembentukannya meluas ke Somita 31, yang menimbulkan tulang belakang tulang belakang sakral kedua.

Ia bermula apabila sel-sel plat saraf mula berkembang dan diletakkan di dalam dua rantai yang dipisahkan oleh pencerobohan di garis tengah.

Akhirnya, rantai mengikat dan bersatu, membentuk sebahagian daripada tiub neural. Bahagian ini menimbulkan hampir keseluruhan sistem saraf (encephalon, serviks, toraks dan lumbar tulang belakang).

Neurulasi sekunder

Selebihnya tiub saraf dibentuk oleh neurulasi menengah. Ia timbul dari pemeluwapan, pembezaan dan degenerasi sel mesenchymal yang berada di kawasan itu. (Chávez-Corral, López-Serna, Levario-Carrillo, & Sanín, 2013).

Ini berlaku tanpa adanya lapisan kuman ektodermal atau plat saraf. Ia bermula dengan pembentukan tali medullary oleh pemeluwapan sel mesenchymal, yang dilonggarkan untuk menimbulkan tabung saraf.

Tiub ini, yang juga dikenali sebagai tiub medullary, timbul daripada jisim sel yang tidak dibezakan yang dikenali sebagai sebab sebab. Melalui mekanisme morfogenetik, mereka akan diorganisasikan membentuk suatu rongga untuk memberi tempat kepada kord rahim kawasan sakral dan coccygeal..

Setelah neurulasi menengah selesai, ia bergabung dengan sebahagian besar bahagian neurulasi primer.

Perubahan pada proses neurulasi

Ada kemungkinan perubahan boleh berlaku semasa neurulasi kerana mutasi genetik atau sebab-sebab lain.

Sekitar 5 atau 6 minggu kehamilan, kebanyakan otak dan muka mula terbentuk. Buah pinggang membezakan dan mengembangkan vesikel optik, mentol olfactory dan cerebellum.

Sekiranya momen penting dalam pembangunan saraf ini berubah, gangguan neurologi dan neuropsychologi yang teruk biasanya muncul. Ini biasanya disertai dengan episod sawan.

Perubahan proses ini menimbulkan keadaan yang serius. Terutama, jika ada kecacatan dalam penutupan tiub neural, yang biasanya tidak serasi dengan kehidupan. Ini adalah antara 1 dalam 500 kelahiran hidup. Gangguan yang paling biasa yang timbul akibat penutupan tiub saraf yang buruk ialah:

- Anencephaly: berlaku disebabkan oleh penutupan yang lemah di bahagian anterior neural tube semasa neurulation. Ia dicirikan oleh ketiadaan beberapa bahagian tengkorak, otak dan kecacatan muka, serta masalah jantung.

-  Spina bifida: ia timbul dari kecacatan pada tiub neural yang membawa kepada perkembangan otak, kord rahim atau meninges yang tidak lengkap (lapisan pelindung yang mengelilingi sistem saraf pusat). Ada beberapa jenis spina bifida: ia boleh menjadi salah satu cacat tersembunyi dari satu atau beberapa vertebra, atau kecacatan tulang, membran atau lemak di kawasan ini.

Di sisi lain, subjenis lain adalah meningocele, di mana meninges menonjol dari pembukaan tulang belakang, dan mungkin ditutup dengan kulit atau tidak..

Akhirnya, subtipe yang paling serius adalah myelomeningocele. Dalam kes ini, saraf tunjang terdedah dan menonjol melalui pembukaan tulang belakang. Ini menyebabkan lumpuh di bahagian-bahagian tubuh yang di bawah berkata pembukaan.

- Encephalocele: bulge berbentuk kantung di mana otak dan meninges menonjol melalui pembukaan pada tahap tengkorak.

- Cleft lelangit atau bibir bibir.

Rujukan

1. Chávez-Corral, D. V, López-Serna, N, Levario-Carrillo, M, & Sanín, L. H. (2013). Kecacatan daripada Tube Neural dan Lepuh Bibir dan Palat: Kajian Morfologi. Jurnal Antarabangsa Morfologi, 31 (4), 1301-1308. 
2. Gastrulation dan Neurulation. (s.f.). Diperoleh pada 27 April 2017, dari Kolej Kenyon: biology.kenyon.edu.
3. Neurulasi (s.f.). Diperoleh pada 27 April 2017, dari Wikipedia: en.wikipedia.org/wiki/Neurulation.
4. Neurulasi (s.f.). Diambil pada 27 April, 2017, dari Boundless: boundless.com.
5. Rosselli, M., Matute, E., & Ardila, A. (2010). Neuropsychology pembangunan kanak-kanak. Mexico, Bogotá: Editorial The Modern Manual.
6. Maklumat Maklumat Spina Bifida. (s.f.). Diperoleh pada 27 April 2017, dari Institut Gangguan Neurologi dan Strok Negara: ninds.nih.gov.
7. Purves, D. (2008). Neurosains (Ed. 3). Perubatan Panamericana Editorial.