Rozwój neurologiczny: etapy, zdolności i zaburzenia
Rozwój neurologiczny to nazwa nadana naturalnemu procesowi tworzenia układu nerwowego od urodzenia do dorosłości. Jest to wyjątkowa konstrukcja morfologiczna i funkcjonalna, doskonale zaprojektowana przez dwóch podstawowych architektów: geny i doświadczenie.
Dzięki nim rozwiną się połączenia neuronowe. Zostaną one zorganizowane w złożoną sieć, która będzie odpowiedzialna za funkcje poznawcze, takie jak uwaga, pamięć, zdolności motoryczne itp.
Geny i środowisko, w którym jednostka rozwija się, zwykle oddziałują ze sobą i wpływają na rozwój razem. Jednak stopień uczestnictwa każdego z nich wydaje się różnić w zależności od etapu rozwoju, w którym się znajdujemy.
Tak więc podczas rozwoju embrionalnego główny wpływ ma genetyka. W tym okresie geny określą prawidłowe tworzenie i organizację obwodów mózgu. Oba te związane z funkcjami życiowymi (pniem mózgu, wzgórzem, podwzgórzem ...) i tymi, które tworzą obszary korowe mózgu (obszary wrażliwe, motoryczne lub asocjacyjne).
Poprzez liczne badania wiadomo, że rozwój neurologiczny trwa do końca okresu dorastania lub wczesnej dorosłości. Dziecko rodzi się jednak z zaskakująco rozwiniętym mózgiem w swojej organizacji.
Z wyjątkiem niektórych specyficznych jąder neuronowych, prawie wszystkie neurony są tworzone przed urodzeniem. Ponadto powstają w części mózgu innej niż ich ostateczne miejsce zamieszkania.
Później neurony muszą poruszać się w mózgu, aby umieścić się we właściwym miejscu. Proces ten nazywany jest migracją i jest zaprogramowany genetycznie.
Jeśli w tym okresie wystąpią niepowodzenia, mogą wystąpić zaburzenia neurorozwojowe, takie jak agenezja ciała modzelowatego lub lissencephaly. Chociaż wiąże się to również z zaburzeniami takimi jak schizofrenia lub autyzm.
Po zlokalizowaniu neurony ustanawiają wiele połączeń między nimi. Poprzez te połączenia pojawią się funkcje poznawcze, społeczno-emocjonalne i behawioralne, które będą stanowić tożsamość każdej osoby.
Środowisko zaczyna wywierać swoje skutki po narodzinach dziecka. Od tego momentu jednostka będzie narażona na wymagające środowisko, które zmodyfikuje część ich sieci neuronowych.
Ponadto pojawią się nowe połączenia, aby dostosować się do kontekstu historycznego i kulturowego, w którym się znajduje. Te zmiany w mózgu z tworzyw sztucznych są wynikiem interakcji między genami neuronalnymi a środowiskiem, znanym jako epigenetyka.
To stwierdzenie Sandry Aamodt i Sam Wang (2008) pomoże ci zrozumieć ideę:
„Niemowlęta nie są gąbkami czekającymi na wchłonięcie wszystkiego, co się z nimi dzieje. Przychodzą na świat z mózgami, które są gotowe szukać pewnych doświadczeń w pewnych fazach rozwoju ”
Anatomiczne etapy rozwoju neurologicznego
Ogólnie można zdefiniować dwie konkretne fazy rozwoju neurologicznego. Są to neurogeneza lub tworzenie układu nerwowego i dojrzewanie mózgu.
Jak wspomniano, proces ten wydaje się kończyć na początku dorosłości, wraz z dojrzewaniem przedczołowych obszarów mózgu.
Najpierw powstają najbardziej prymitywne i podstawowe części układu nerwowego. Stopniowo powstają osoby o większej złożoności i ewolucji, takie jak kora mózgowa.
Ludzki układ nerwowy zaczyna się rozwijać około 18 dni po zapłodnieniu. W tym czasie zarodek składa się z trzech warstw: epiblastu, hipoblastu i owodni.
Epiblast i hipoblast stopniowo tworzą dysk złożony z trzech warstw komórkowych: mezodermy, ektodermy i endodermy.
Około 3 lub 4 tygodnie ciąży zaczyna tworzyć cewę nerwową. W tym celu powstają dwa zagęszczenia, które są ze sobą połączone tworząc rurę.
Jeden koniec spowoduje powstanie rdzenia kręgowego, a drugi powstanie mózg. Wgłębienie rurki stanie się komorami mózgowymi.
W 32. dniu ciąży powstanie 6 pęcherzyków, które wywodzą się z układu nerwowego, jaki znamy. Są to:
- Rdzeń kręgowy
- Szpiczak mnogi, który spowoduje powstanie rdzenia.
- Metencephalon, który wywodzi się z móżdżku i mostu.
- śródmózgowie, które staną się tegmentum, czteroczłonową blaszką i szypułkami mózgowymi.
- międzymózgowia, który będzie ewoluował we wzgórzu i podwzgórzu.
- Telencephalon. Z której części podwzgórza wyłonią się układ limbiczny, prążkowie, zwoje podstawy i kora mózgowa.
Po około 7 tygodniach półkule mózgowe rosną, a rowki i żyroskop zaczynają się rozwijać.
Po trzech miesiącach ciąży te półkule mogą być wyraźnie zróżnicowane. Pojawi się opuszka węchowa, hipokamp, układ limbiczny, zwoje podstawy i kora mózgowa.
Co do płatów, najpierw kora rozszerza się rostralnie, tworząc płat czołowy, a następnie płat ciemieniowy. Następnie zostaną rozwinięte potylice i skronie.
Z drugiej strony dojrzewanie mózgu zależy od procesów komórkowych, takich jak wzrost aksonów i dendrytów, synaptogeneza, zaprogramowana śmierć komórki i mielinizacja. Są one wyjaśnione na końcu następnego artykułu.
Etapy rozwoju neurologicznego komórek
Istnieją cztery główne mechanizmy komórkowe odpowiedzialne za powstawanie i dojrzewanie układu nerwowego:
Proliferacja
Chodzi o narodziny komórek nerwowych. Powstają one w cewce nerwowej i nazywane są neuroblastami. Później będą różnicować się w neurony i komórki glejowe. Maksymalny poziom proliferacji komórek występuje od 2 do 4 miesięcy ciąży.
W przeciwieństwie do neuronów, komórki glejowe (podtrzymujące) kontynuują proliferację po urodzeniu.
Migracja
Po utworzeniu komórki nerwowej jest ona zawsze w ruchu i ma informację o jej ostatecznym położeniu w układzie nerwowym.
Migracja rozpoczyna się od komór mózgowych, a wszystkie komórki, które migrują, są nadal neuroblastami.
Poprzez różne mechanizmy neurony docierają do odpowiedniego miejsca. Jedna z nich przechodzi przez glebę promieniową. Jest to rodzaj komórki glejowej, która pomaga migrować do neuronu za pomocą „drutów” pomocniczych. Neurony mogą również przemieszczać się poprzez przyciąganie do innych neuronów.
Maksymalna migracja występuje między 3 a 5 miesiącem życia wewnątrzmacicznego.
Różnicowanie
Gdy dotrze do miejsca przeznaczenia, komórka nerwowa zaczyna przybierać charakterystyczny wygląd. Neuroblasty można przekształcić w różne typy komórek nerwowych.
To, jaki typ transformują, zależy od informacji, które posiada komórka, jak również od wpływu sąsiadujących komórek. W ten sposób niektórzy posiadają wewnętrzną samoorganizację, podczas gdy inni potrzebują wpływu środowiska neuronalnego, aby się rozróżnić.
Śmierć komórki
Zaprogramowana śmierć komórki lub apoptoza jest naturalnym mechanizmem genetycznie zaznaczonym, w którym zbędne komórki i połączenia są niszczone.
Na początku nasz organizm tworzy znacznie więcej neuronów i połączeń konta. Na tym etapie resztki są odrzucane. W rzeczywistości ogromna większość neuronów w rdzeniu kręgowym i niektórych obszarach mózgu umiera zanim się urodzimy.
Niektóre kryteria, które nasz organizm musi wyeliminować z neuronów i połączeń, to: istnienie nieprawidłowych połączeń, wielkość powierzchni ciała, konkurencja przy ustalaniu synaps, poziomy substancji chemicznych itp.
Z drugiej strony dojrzewanie mózgu ma głównie na celu kontynuację organizacji, różnicowania i łączności komórkowej. W szczególności procesy te to:
Wzrost aksonów i dendrytów
Aksony są przedłużeniami neuronów, podobnymi do drutów, które umożliwiają połączenia między odległymi obszarami mózgu.
Rozpoznają one swoją ścieżkę przez chemiczne powinowactwo z docelowym neuronem. Mają markery chemiczne w określonych fazach rozwoju, które znikają po połączeniu się z pożądanym neuronem. Aksony rosną bardzo szybko, co można już zaobserwować na etapie migracji.
Podczas gdy dendryty, małe gałęzie neuronów, rosną wolniej. Zaczynają się rozwijać po 7 miesiącach ciąży, kiedy komórki nerwowe zostały umieszczone w odpowiednim miejscu. Rozwój ten trwa po urodzeniu i zmienia się w zależności od otrzymanej stymulacji środowiskowej.
Synaptogeneza
Synaptogeneza polega na tworzeniu synaps, czyli kontaktu dwóch neuronów w celu wymiany informacji.
Pierwsze synapsy można zaobserwować w piątym miesiącu rozwoju wewnątrzmacicznego. Na początku ustanawia się o wiele więcej synaps, a następnie eliminuje je, jeśli nie są one konieczne.
Co ciekawe, ilość synaps maleje wraz z wiekiem. Zatem niższa gęstość synaptyczna jest związana z bardziej rozwiniętymi i wydajnymi zdolnościami poznawczymi.
Mielinizacja
Jest to proces charakteryzujący się powłoką mielinową aksonów. To komórki glejowe wytwarzają tę substancję, która pomaga impulsom elektrycznym poruszać się szybciej przez aksony i zużywa mniej energii.
Mielinizacja to powolny proces, który rozpoczyna się trzy miesiące po zapłodnieniu. Następnie występuje w różnych okresach w zależności od obszaru układu nerwowego, który jest w trakcie rozwoju.
Jednym z pierwszych obszarów do mielinizacji jest pień mózgu, a ostatni obszar przedczołowy.
Mielinizacja części mózgu odpowiada udoskonaleniu funkcji poznawczych, które ma ten obszar.
Na przykład zaobserwowano, że gdy obszary językowe mózgu są pokryte mieliną, powstaje udoskonalenie i postęp w zdolnościach językowych dziecka.
Neurozwój i wygląd umiejętności
W miarę rozwoju naszej neurorozwoju nasze możliwości się zwiększają. Tak więc nasz repertuar zachowań staje się coraz szerszy.
Autonomia silnika
Pierwsze 3 lata życia będą miały zasadnicze znaczenie dla opanowania umiejętności motorycznych.
Ruch jest tak ważny, że komórki, które go regulują, są szeroko rozmieszczone w całym układzie nerwowym. W rzeczywistości około połowa komórek nerwowych w rozwiniętym mózgu jest przeznaczona do planowania i koordynowania ruchów.
Noworodek przedstawi tylko odruchy motoryczne ssania, poszukiwania, chwytania, wrzosowiska itd. Po 6 tygodniach dziecko będzie mogło śledzić przedmioty z widocznością.
Po 3 miesiącach możesz trzymać głowę, dobrowolnie kontrolować chwyt i ssanie. W wieku 9 miesięcy możesz siedzieć sam, czołgać się i brać przedmioty.
Po osiągnięciu 3 lat dziecko będzie mogło chodzić samodzielnie, biegać, skakać i wchodzić po schodach. Będzie również w stanie kontrolować zwieracze i wyrazić swoje pierwsze słowa. Ponadto zaczyna się obserwować preferencje ręczne. To znaczy, jeśli jest praworęczny lub leworęczny.
Neurozwój języka
Po tak szybkim rozwoju od urodzenia do 3 lat postęp zaczyna zwalniać do 10 lat. W międzyczasie powstają nowe obwody neuronalne i mielinizacja kolejnych obszarów.
W ciągu tych lat zaczynasz rozwijać język, aby zrozumieć świat zewnętrzny i budować myślenie i odnosić się do innych.
Od 3 do 6 lat następuje znaczące rozszerzenie słownictwa. W tych latach wynosi od około 100 słów do około 2000. Podczas gdy od 6 do 10, formalna myśl rozwija się.
Chociaż stymulacja środowiska ma zasadnicze znaczenie dla prawidłowego rozwoju języka, nabywanie języka jest głównie spowodowane dojrzewaniem mózgu.
Neurozwój tożsamości
Od 10 do 20 roku życia w organizmie zachodzą ważne zmiany. Jak również zmiany psychologiczne, autonomia i relacje społeczne.
Podstawy tego procesu są w okresie dojrzewania, który charakteryzuje się głównie dojrzewaniem płciowym spowodowanym przez podwzgórze. Hormony płciowe zaczną się segregować, wpływając na rozwój cech płciowych.
Jednocześnie osobowość i tożsamość są stopniowo definiowane. Coś, co może trwać praktycznie przez całe życie.
W tych latach sieci neuronowe ulegają reorganizacji i wiele z nich nadal mielinuje. Obszar mózgu, który kończy się w tej fazie, jest obszarem przedczołowym. To właśnie pomaga nam podejmować dobre decyzje, planować, analizować, odzwierciedlać i zatrzymywać impulsy lub nieodpowiednie emocje.
Zaburzenia neurorozwojowe
Kiedy następuje zmiana w rozwoju lub wzroście układu nerwowego, często pojawiają się różne zaburzenia.
Zaburzenia te mogą wpływać na zdolność uczenia się, uwagę, pamięć, samokontrolę ... które stają się widoczne, gdy dziecko rośnie.
Każde zaburzenie jest bardzo różne w zależności od tego, jaka awaria wystąpiła oraz w jakim etapie i procesie rozwoju neurologicznego.
Na przykład istnieją choroby, które występują na etapach rozwoju embrionalnego. Na przykład te z powodu słabego zamknięcia cewy nerwowej. Zazwyczaj dziecko przeżywa kilka razy. Niektóre z nich to bezmózgowie i encephalocele.
Zazwyczaj wiążą się z poważnymi zmianami neurologicznymi i neuropsychologicznymi, zwykle z napadami drgawkowymi.
Inne zaburzenia odpowiadają awariom w procesie migracji. Ten etap jest wrażliwy na problemy genetyczne, infekcje i zaburzenia naczyniowe.
Jeśli neuroblasty nie są umieszczane w odpowiednim miejscu, nieprawidłowości mogą pojawić się w rowkach lub zwojach mózgu, powodując mikropigirię. Nieprawidłowości te są również związane z agenezją ciała modzelowatego, zaburzeniami uczenia się, takimi jak dysleksja, autyzm, ADHD lub schizofrenia.
Podczas gdy problemy w różnicowaniu neuronów mogą powodować zmiany w tworzeniu kory mózgowej. Doprowadziłoby to do niepełnosprawności intelektualnej.
Ponadto wczesne uszkodzenie mózgu może upośledzać rozwój mózgu. Gdy tkanka mózgowa dziecka jest uszkodzona, nie ma nowej proliferacji neuronów, aby zrekompensować utratę. Jednak u dzieci mózg jest bardzo plastyczny i przy odpowiednim leczeniu ich komórki reorganizują się, aby złagodzić deficyty.
Chociaż nieprawidłowości w mielinizacji były również związane z pewnymi patologiami, takimi jak leukodystrofia.
Inne zaburzenia neurorozwojowe to zaburzenia ruchowe, zaburzenia tikowe, porażenie mózgowe, zaburzenia językowe, zespoły genetyczne lub zaburzenia alkoholowe płodu.
