Stadii ale dezvoltarii SNCStadii Varsta Consecinte

Prenatal Conceptie- nastere Cresterea fizica rapida

Nou-nascut Nastere- 2 ani Dezvoltarea motorie

Copilarie 2 - 12 ani Rationament abstract

Adolescenta 13 - 20 ani Crearea identitatii

Direct legat de maturarea"cortexul prefrontal"

Fazele dezvoltarii prenatale

• Ovul + sperma – zigot

• Odata cu implantarea zigotului in uter, rezulta– embrion

• Saptamana 8 pana la nastere– fat

The University of South Wales, Dr. Mark Hill

Implantarea embrionului in peretele uterului la aprox 18 zile de la conceptie

La inceputul saptamanii trei a dezvoltarii embrionare, are loc definitivarea celor trei straturi germinale: ectoderm, mezoderm, endoderm.

La mijlocul saptamanii 3, mediana dorsala a ectodermului sufera o ingrosare pentru a forma placa neurala.

Marginile placii neurale se ridica formandu-se astfel pliurile neurale.

Apare o depresiune mediana longitudinala numita sant neural.

Cele doua pliuri neurale se impreuneaza pentru a lua nastere astfel tubul neural.

Formarea completa a tubului neural are loc pe la mijlocul celei de-a patra sapatamani a dezvoltarii embrionare.

Fotografii ale stadiilor de dezvoltare a encefalului fatului uman

---observarea aparitiei graduale ale santurilor si ale girilor

Fazele dezvoltarii encefalului

– Inductia placii neurale

– Proliferarea neurala

– Agregarea si migratia

– Cresterea axonilor si formarea sinapselor

– Moarte celulara si reorientarea sinaptica

Inductia placii neurale

• 2-3 saptamani de la conceptie

• O zona de tesut de pe suprafata dorsala a embrionului care va deveni sistemul nervos

• Dezvoltare indusa prin semnale chimice

“factori de crestere” : mai multe substante chimice, produse in timpul dezvoltarii si la finalul acesteia , ce vor stimula dezvoltarea neurala si capacitatea acestora de a raspunde la posibilele leziuni

Fazele dezvoltarii encefalului

– Inductia placii neurale

– Proliferarea neurala

– Agregarea si migratia

– Cresterea axonilor si formarea sinapselor

– Moarte celulara si reorientarea sinaptica

Proliferarea – Generarea unei celule noi

la embrionul uman, cele trei vezicule cerebrale, situate in partea anterioara a tubului neural vor deveni: creier anterior, mijlociu si posterior

Mitoza/Proliferarea

•Apar in zona ventriculara

•Rata de aparitie poate fi de 250,000/min

Migratia: deplasarea lenta spre “locul potrivit”

Doar o pereche de semite si un axon imatur la acest punct –nediferentiat la inceputul migrarii

Dar diferentierea incepe odata cu migrarea neuronilor

Ei dezvolta neurotransmitatori ce fac posibila abilitatea si potentialul de actiune

Migratia

Celulele gliale radiale acționeaza ca fire ghid pentru migrarea neuronilor

Migrarea celulelor este imatura si lipsite de dendrite

Celulele care au finalizat migrarea se aliniaza cu alte celule formand structuri. Acest proces este denumit agregare

Conuri de crestere: axoni in procesul de migrare, neuroni incomplet dezvoltati

Conurile de crestere se deplaseaza odata cu elongarea formatiunii de axoni din innapoierea acestora.

Extinderea lor este controlata de substantele chimice aflat e in mediul lor inconjurator ceea ce in ultima instanta ii directioneaza intr-o tinta apropiata.

Fazele dezvoltarii encefalului

– Inductia placii neurale

– Proliferarea neurala

– Agregarea si migratia

– Cresterea axonilor si formarea sinapselor

– Moarte celulara si reorientarea sinaptica

Dezvoltarea axonului/ sinapsoageneza

Odată ce migrarea este completă și structurile s-au format (agregare), axonii si dendritele încep să crească spre mărimea / forma lor "matura“.

Axonii (cu conuri de crestere la extremitati)și dendritele formeaza o sinapsa cualți neuroni sau țesut (de exemplu, sinapsa musculara)

Sinapsogeneza

• Formarea de noi sinapse

• Depinde de prezența de celule gliale - în special a astrocitelor

• Este nevoie de schimbul de semnale chimice intre neuroni pre- și postsinaptici

Fazele dezvoltarii encefalului

– Inductia placii neurale

– Proliferarea neurala

– Agregarea si migratia

– Cresterea axonilor si formarea sinapselor

– Moarte celulara si reorientarea sinaptica

Moartea neuronala• Între 40-75% neuroni, vor muri dupămigrație - moartea este normala și necesara!

• Neuronii mor din cauza eșecului de a concura pentru produse chimice furnizate de obiective

• Neurotropinele-• promoveaza creșterea și supraviețuirea

axonilor de ghidare• stimuleaza sinapsogeneza

Eliberare și asimilarea de factori neurotrofici

Neuronii care au primit factor neurotropic insuficient mor

Procesele axonale se completeaza pentru factorul neurotrofic limitată

Rearanjarea sinaptica

Rearanjarea sinaptica:Mielinizarea

Timpul dupa sinapsogeneza

Dezvoltarea cerebrala posnatala la copii

• Cresterea postnatala este o consecinta a:– Sinapsogenezei– Cresterea ramurilor dendritice– Mielinizarea (cortexul prefrontal continua sa se dezvolte

pana in adolescenta)

• Supraproductia de sinapse poate sta la baza "plasticitatii" encefalului tanar

• Encefalul tanar, in comparatie cu un encefal mai batran, este mult mai capabil de a-si recupera functiile dupa o leziune

Dezvoltarea cortexului prefrontal

• Este considerat baza modificarilor legate de varsta in functiile cognitive, judecata, in luarea deciziilor

• Nu exista nici o teorie care sa explice functia acestei zone

• Cortexul prefrontal joacă un rol în memoria de lucru, planificarea și desfășurarea secvențelor de acțiune, și inhibarea răspunsurilor nepotrivite

Localizarea cortexului prefrontal

Dezvoltarea postnatala cerebrala : adolescenta

• Lobul prefrontal este ultimul ce se va dezvolta pe deplin

Neuroplasticitate la adulți?

• Encefalul matur se schimba si se adapteaza

• Neurogeneza (nașterea de noi neuroni)

văzută numai în bulbul olfactiv și hipocampus la mamifere adulte

• Nu este clar dacă acest lucru este esențial pentru un comportament adult "normal"

Efectele experientelor efectuate pe reorganizarea unui cortex adult

• Abilitatea de a antrena conduce la reorganizarea cortexului motor.• Muzicienii adulți care canta la instrumente au o

reprezentare mărită a palmei pe cortexul somatosenzorial

• Reorganizarea este sinapsogeneza sau taierea sinapselor neutilizate

Tulburari ale dezvoltarii neurale

• Tulburari din spectrul autismului– 1/91 copii vii in S.U.A.

– Tulburari din spectrul fatului supus la alcool– (1/100 copii vii in America de Nord)

Autism

• http://health.yahoo.com/nervous-videos/what-is-autism/healthination--HNB10051_autism_1.html

• 3 simptome de baza:– Abilitate de comunicare redusa– Capacitate redusa pentru interactiuni sociale– Axat pe un singur subiect sau o singura activitate

• Eterogenitatea – nivel de leziuni ale creierului si variate disfunctii (tulburari din spectrul autismului)– Probabil ca nu exista o singura cale

Autism

• Majoritatea au o abilitate conservata

Savanți - persoanele cu handicap intelectual, care afișează abilitatile cognitive sau artistice specifice~ 1/10 persoanele cu autism afișeaza abilități savante

Baza neurala a autismului

• Baza genetica:• Fratii au o sansa de 5% de a fi autisti• 60% rata de concordanta pentru gemenii

monozigoti

• Mai multe gene care interacționează cu mediul

50+% dintre femei care ar putea ramane insarcinate sunt consumatoare de alcool

2% dintre femei consuma alcool intr-un mod semnificativ in timpul sarcinii10% consumatoare intr-un mod rational

Pahar de vin, sticla de bere, lichior -sunt egaleaproximativ cu 14.17 gr de alcool absolut

Leziuni ale creierului fatului apar la doze regulate de (2-4 băuturi)

Sursa: National Institute on AlcoholAbuse and Alcoholism

Tulburari din spectrul fatului supus la alcool

Nou nascutii- probleme cu somnul, mancatul, repere, tonusul muscular, prelucrarea informatiilor senzoriale

Copii: hiperactiv, coordonare slaba, intarzieri la invatare

Adolescen/ Adult : judecata slaba, atenție scazuta, probleme cu aritmetica, cu memorie, abstractizarea, frustrare / furie

Simptome

Bazele neurale ale tulburarilor din spectrului fatului supus la alcool

Cand este cel mai periculoasa expunerea la alcool?

Alcoolul inhiba toate stadiile de dezvoltare ale encefalului, cu exceptia distrugerii neuronilor, care de fapt o promoveaza.

Bazele neurale ale tulburarilor din spectrului fatului supus la alcool

Leziuni ale creierului rezultate in urma consumarii alcoolului inainte de nastere

Encefal supus consumului de alcool

Encefal ce nu a fost supus consumului de alcool