Vývoj mozgu

Náš mozog je najkomplexnejšia štruktúra, akú poznáme: asi 86 miliárd nervových buniek spojených jedinečným spôsobom pomocou biliónov synapsií. Trvá roky, kým dospeje. Skutočne sa to nikdy nedokončí.

Vývoj organizmu začína mnohými bunkovými deleniami. Morula, potom blastula, vychádza z oplodneného vajíčka. Nachádzajú sa v ňom bunky, ktoré tvoria embryo.
Vývoj mozgu začína okolo 18. dňa zúžením nervovej trubice.
Mozgové vezikuly sa najskôr objavia neskôr a potom okolo šiesteho týždňa sa pripájajú k veľkým mozgovým štruktúram.
Tvorba typických brázd v mozgu sa začína okolo 24. týždňa a pokračuje až do prvých narodenín.
Rastové faktory a susedné bunky smerujú neuróny na ich miesto v mozgu.
Neuróny a synapsie sa spočiatku tvoria v príliš veľkom počte, zostávajú iba tie najstabilnejšie. Takto sa mozog prispôsobuje svojmu prostrediu.
Mozog nie je v žiadnom prípade ukončený pôrodom, skôr po narodení začína obrovský rast.
Radiálne gliové bunky sú pôvodom mnohých neurónov.

Neurón je bunka v tele, ktorá sa špecializuje na prenos signálu. Vyznačuje sa príjmom a prenosom elektrických alebo chemických signálov.

Synapsa je spojenie medzi dvoma neurónmi a používa sa na ich komunikáciu. Skladá sa z presynaptickej oblasti - koncového gombíka vysielajúceho neurónu - a postsynaptickej oblasti - oblasti prijímajúceho neurónu s jeho receptormi. Medzi nimi je takzvaná synaptická medzera.

Okrem neurónov predstavujú gliové bunky druhú skupinu buniek v mozgu. Už dlho sa o nich hovorí ako o neaktívnych prvkoch mozgu, „nervovom tmele“. Dnes vieme, že rôzne typy gliových buniek (astrocyty, oligodendrocyty a mikrogliálne bunky) plnia jasne definované úlohy v nervovom systéme. Takto reagujú B. na patogény, hrajú dôležitú úlohu vo výžive nervových buniek alebo izolujú nervové vlákna. Ich podiel v porovnaní s neurónmi je niečo málo cez 50 percent.

Špeciálny typ gliovej bunky, radiálna gliová bunka, hrá dôležitú úlohu vo vývoji mozgu. Radiálne gliové bunky vznikajú na začiatku neurogenézy z epiteliálnych buniek neurálnej trubice. Ako „progenitorové bunky“ stoja medzi kmeňovými bunkami a diferencovanými bunkami: Podľa štúdií môžu produkovať niektoré, ale nie všetky, typy buniek. Niektoré z radiálnych gliových buniek produkujú ďalšie typy gliových buniek, vrátane oligodendrocytov, izolačných obalov axónov a astrocytov, ktoré slúžia najskôr ako sprievodcovia a neskôr okrem iného ako výživa pre neuróny. Ďalšia časť generuje počas delenia samotné neuróny. V neskorom vývojovom štádiu embrya a po narodení sa väčšina radiálnych gliových buniek diferencovala na iné bunkové formy. Zvyšné neuróny sa môžu naďalej vyvíjať do vysokého veku.

Neurón je bunka v tele, ktorá sa špecializuje na prenos signálu. Vyznačuje sa príjmom a prenosom elektrických alebo chemických signálov.

Dokonca aj tá najkomplexnejšia štruktúra tela sa začína rozvíjať, keď sa spoja bunky vajíčka a spermií: približne 24 hodín po oplodnení sa materské a otcovské chromozómy spojili a vytvorili genetickú výbavu nového jedinca. Začína sa prvé bunkové delenie. Po 96 hodinách sa z oplodneného vajíčka vyvinula guľa s asi 30 bunkami, ktorá vyzerá trochu ako zrelá moruša, a preto nesie svoje meno: Morula. Bunky morula sú malé, pretože prvé bunky sa znovu a znovu delia na dve polovice bez zväčšenia veľkosti. V morule sa bunky začnú diferencovať na vonkajšie a vnútorné. Tri až štyri dni po oplodnení sa tekutina zhromaždila uprostred bunečnej gule - z morulu sa stala blastocysta. V jednom bode tejto dutej gule sa z najvnútornejších buniek vytvorí malý zhluk nazývaný embryoblast. Iba z týchto buniek vzniká embryo; zvyšok sa stáva pomocnými orgánmi, ako sú časti dieťaťa placenty a membrány.

Zatiaľ čo embryo blúdi vajíčkovodom a matka nemá tušenia o tom, čo sa deje v jej tele, deľba práce u vyvíjajúcej sa osoby postupuje. Bunky embryoblastu sa skladajú do troch zárodočných vrstiev endoderm, mezoderm a ektoderm. Vnútorné orgány sa neskôr vyvíjajú z endodermu a kosti, svaly a spojivové tkanivo z mezodermu. Koža sa vyvíja z ektodermy - a v procese zvanom neurulácia centrálny nervový systém a mozog.

V 18. deň života embrya, v čase, keď si matka uvedomí, že by mohla byť tehotná, sa v ektoderme vytvorí prvá depresia, ktorá sa krátko potom stiahne: neurálna trubica, predchodca miechy. Na jeho prednom konci sa tvoria tri výbežky, ktoré sa nazývajú mozgové vezikuly. Embryo teraz ukončilo svoju migráciu a našlo si miesto v sliznici maternice. Teraz je vysoký asi dva milimetre.

V nasledujúcich dňoch sa najvrchnejšia oblasť neurálnej trubice s mozgovými vezikulami trochu zalomí a je možné vidieť prvé prístupy k hemisféram. Masívna migrácia buniek vedie k tomu, že táto oblasť je značne zväčšená a čoraz viac sa líši od miechy. Štyri týždne po oplodnení sa tvoria očné škvrny a srdce začne biť. Po šiestich týždňoch sa objavia väzby na mozgové štruktúry, ako sú mostík a mozoček, talamus, bazálne gangliá a mozgová kôra. V deviatom týždni, keď už sú vidieť maličké prsty na rukách a nohách, začína miecha ovládať svoje prvé pohyby.

Po troch mesiacoch má embryo, ktoré sa dnes nazýva plod, dvanásť centimetrov, má dobre vyvinuté štruktúry v strede a v zadnej časti mozgu, ale jeho mozgová kôra je stále hladká a nediferencovaná. Prvé brázdy, ktoré sú typické pre ľudský mozog, sa objavia až okolo 24. týždňa. Tento proces pokračuje aj po narodení - do prvých narodenín dieťaťa.

Miecha/medulla spinalis/miecha

Miecha je časť centrálneho nervového systému, ktorá leží v chrbtici. Má bielu hmotu nervových vlákien aj šedú hmotu bunkových jadier. Jednoduché reflexy, ako napríklad hamstringový reflex, sú tu už spracované, pretože senzorické a motorické neuróny sú priamo spojené. Miecha je rozdelená na krčnú, hrudnú, bedrovú a krížovú šnúru.

Miecha/medulla spinalis/miecha

Bazálna uzlina

Bazálne gangliá/Nuclei basales/bazálne gangliá

Bazálne gangliá sú skupina subkortikálnych jadier (nachádzajúcich sa pod mozgovou kôrou) v telencefalone. Medzi bazálne gangliá patria globus pallidus a striatum; niektorí autori zahŕňajú ďalšie štruktúry, ako napr B. Claustrum. Bazálne gangliá sú primárne spojené s dobrovoľnou motorikou.

Stopy mozgom

Štruktúra ľudského mozgu je geneticky predurčená iba v širšom obryse. Jeho jemná štruktúra je výsledkom zložitého organizačného procesu, v ktorom zohrávajú úlohu aj faktory životného prostredia. Patrí sem strava matky a všetky choroby alebo vystavenie toxínom. Rovnako ako tehotné ženy, aj deti.

Mladé neuróny vznikajú z kmeňových buniek v tkanivovej vrstve neurálnej trubice. Ak chcete získať približnú predstavu o tomto procese, môžete vydeliť počet neurónov v mozgu podľa mesiacov tehotenstva: získate priemerne 250 000 nových neurónov za minútu. Odtiaľ migrujú do svojich cieľov v mozgu a už počas tejto migrácie sa začnú špecializovať na svoju úlohu: napríklad vo vizuálnych alebo čuchových bunkách. Ich úloha bude závisieť od času, kedy boli vytvorené, a od chemických faktorov v ich prostredí. Ako prvé vznikajú vnútorné vrstvy mozgu, mladšie bunky migrujú okolo starších a tvoria vrstvu ďalej von. Pri tom používajú radiálne gliové bunky, typ gliových buniek, ktorých dlhé prívesky vyrastajú smerom von cez stratifikáciu mozgu, ako druh zábradlia, na ktorom visia okolo (pozri informačné okno).

Len čo neurón dorazí na svoje miesto, musí sa pripojiť k cieľovej oblasti. Ak sa neurón nachádza v sietnici oka, musí sa dokovať s vizuálnym centrom v talame. K tomu roztiahne „ruku“, neurit s rastovým kužeľom na konci. Neurón: forma a funkcia. Dláždi cestu pre neurit, napríklad axón, cez husté tkanivo, niekedy dokonca do druhej polovice mozgu. To, kde tento rastový kužeľ rastie, je určené na jednej strane atraktívnymi a repelentnými látkami na povrchoch okolitých buniek. „Týmto spôsobom je možné vytvoriť skutočné ulice alebo kanály, ktoré môžu neuriti využiť na orientáciu,“ vysvetľuje Paul G. Layer, profesor vývojovej biológie a neurogenetiky na Technickej univerzite v Darmstadte. Na druhej strane rastové faktory ovplyvňujú miesto, kam sa neurit dostane. Jedná sa o malé proteíny, ktoré sú vysielané cieľovými oblasťami neuritov a ktoré môže vnímať rastový kužel s receptormi na mnohých chápadlách. „Na rozdiel od látok na povrchu buniek môžu rastové faktory pôsobiť na určité vzdialenosti,“ vysvetľuje Layer. Neurit potom rastie tam, kde je koncentrácia rastového faktora najvyššia.

Informačná jednotka o DNA. Špecializované enzýmy prevádzajú základnú zložku génu na takzvanú ribonukleovú kyselinu (RNA). Zatiaľ čo niektoré ribonukleové kyseliny samotné plnia v bunke dôležité funkcie, iné určujú poradie, v akom by bunka mala zhromažďovať jednotlivé aminokyseliny za vzniku špecifického proteínu. Gén teda poskytuje kód pre tento proteín. Gén má tiež regulačné prvky na DNA, ktoré zabezpečujú jeho čítanie presne vtedy, keď bunka alebo organizmus skutočne potrebuje jeho produkt.

Neurón je bunka v tele, ktorá sa špecializuje na prenos signálu. Vyznačuje sa príjmom a prenosom elektrických alebo chemických signálov.

Sietnica alebo sietnica je vnútorná pokožka oka pokrytá pigmentovým epitelom. Sieťka je charakterizovaná inverzným (obráteným) usporiadaním: svetlo musí preniknúť do niekoľkých vrstiev, než dopadne na fotoreceptory (kužele a tyčinky). Signály z fotoreceptorov sa prenášajú do optických nervov do procesných oblastí mozgu. Dôvodom inverzného usporiadania je vývojový vývoj sietnice, ide o vývin mozgu.
Sietnica je hrubá asi 0,2 až 0,5 mm.

Chrbtový talamus

Thalamus dorsalis/thalamus dorsalis/thalamus

Talamus je najväčšou stavbou diencefalónu a nachádza sa nad hypotalamom. Talamus sa považuje za „bránu k vedomiu“, pretože jeho jadrá sú tranzitnou stanicou pre všetky informácie do kôry. Zároveň dostanú aj veľa kortikálnych vchodov. Jadrá talamu sú zoskupené.

Axon je rozšírenie nervovej bunky, ktoré je zodpovedné za prenos nervového impulzu do nasledujúcej bunky. Axón sa môže rozvetviť mnohými spôsobmi a tak sa dostať k veľkému počtu nervových buniek po prúde. Jeho dĺžka môže byť viac ako meter. Axon končí v jednej alebo viacerých synapsiach.

Prijímač signálu v bunkovej membráne. Chemicky povedané, proteín, ktorý je zodpovedný za zabezpečenie toho, aby bunka reagovala na externý signál špecifickou reakciou. Vonkajším signálom môže byť napríklad chemická látka prenášajúca signál (vysielač), ktorú aktivovaná nervová bunka uvoľňuje do synaptickej medzery. Receptor v membráne bunky po prúde rozpozná signál a zabezpečí, aby bola táto bunka tiež aktivovaná. Receptory sú špecifické tak pre signálne látky, na ktoré reagujú, ako aj vo vzťahu k procesom odozvy, ktoré spúšťajú.