Az agy fejlődése

Az agyunk a legösszetettebb szerkezet, amelyet ismerünk: körülbelül 86 milliárd idegsejt, amelyeket egyedi mintázatban billió szinapszis köt össze. Évekbe telik, amíg beérik. Soha nem fejeződik be.

A szervezet fejlődése számos sejtosztódással kezdődik. A morula, majd a blastula előkerül a megtermékenyített petesejtből. Az embriót alkotó sejtek megtalálhatók benne.
Az agy fejlődése a 18. nap körül kezdődik az idegcső összehúzódásával.
Az agyi hólyagok először később jelennek meg, majd a hatodik hét körül a nagy agyi struktúrákhoz való kötődések.
A cerebrum tipikus barázdáinak kialakulása a 24. hét körül kezdődik és az első születésnap környékéig tart.
A növekedési faktorok és a szomszédos sejtek az idegsejteket az agyukban lévő helyükre irányítják.
A neuronok és a szinapszisok kezdetben túl nagy számban képződnek, csak a legstabilabbak maradnak. Az agy így alkalmazkodik a környezetéhez.
Az agy korántsem fejeződött be a születéssel, inkább hatalmas növekedés kezdődik a szülés után.
A radiális gliasejtek sok neuron eredete.

Az idegsejt a test sejtje, amely a jelátvitelre szakosodott. Jellemzője az elektromos vagy kémiai jelek vétele és továbbítása.

A szinapszis két neuron közötti kapcsolat, és kommunikációjukra használják. Ez egy preszinaptikus területből - a küldő idegsejt véggombjából - és egy posztszinaptikus területből áll - a befogadó idegsejt területéről és annak receptorairól. Között van az úgynevezett szinaptikus rés.

Az idegsejtek mellett a gliasejtek képviselik a második csoportot, az agy nagy sejtcsoportját. Régóta az agy inaktív elemeinek, "idegputtyának" nevezik. Ma már tudjuk, hogy a különböző típusú gliasejtek (asztrociták, oligodendrociták és mikroglia sejtek) világosan meghatározott feladatokat látnak el az idegrendszerben. Így reagálnak B. a kórokozókon fontos szerepet játszanak az idegsejtek táplálékában vagy izolálják az idegrostokat. Részarányuk az idegsejtekhez képest valamivel meghaladja az 50 százalékot.

A gliasejtek speciális típusa, a radiális gliasejt fontos szerepet játszik az agy fejlődésében. A radiális gliasejtek a neurogenezis kezdetén keletkeznek az idegcső hámsejtjeiből. „Progenitor sejtekként” az őssejtek és a differenciált sejtek között állnak: Néhány, de nem minden típusú sejtet képesek előállítani, amint azt a vizsgálatok mutatják. A radiális gliasejtek egy része más típusú gliasejteket termel, beleértve az oligodendrocitákat, az axonok szigetelőhüvelyét és az asztrocitákat, amelyek először jelzőtáblákként, később pedig többek között táplálékként szolgálnak az idegsejtekhez. Egy másik rész az osztódás során maguk generálják az idegsejteket.Az embrió késői fejlődési szakaszában és a születés után a radiális gliasejtek nagy része más sejtformákra differenciálódik. A fennmaradó idegsejtek tovább fejlődhetnek öregséggé.

Az idegsejt a test sejtje, amely a jelátvitelre szakosodott. Jellemzője az elektromos vagy kémiai jelek vétele és továbbítása.

A test legösszetettebb szerkezete is akkor kezd kialakulni, amikor a petesejt és a spermium sejtek összeérnek: a megtermékenyítés után körülbelül 24 órával az anyai és az apai kromoszómák összeálltak, hogy kialakítsák az új egyén genetikai felépítését. Megkezdődik az első sejtosztódás. 96 óra elteltével a megtermékenyített petesejt körülbelül 30 sejtből álló gömbbé fejlődött, amely kissé hasonlít egy érett eperfához, innen kapta a nevét: Morula. A morula sejtjei aprók, mert az első sejtek újra és újra két felére oszlanak anélkül, hogy méretük növekedne. A morulában a sejtek kezdenek differenciálódni külsõvé és belsõvé. Három-négy nappal a megtermékenyítés után a sejtgömb közepén folyadék gyűlt össze - a morula blasztocisztává vált. Ezen üreges gömb egy pontján a legbelső sejtek egy kis fürtöt alkotnak, amelyet embrioblasztnak neveznek. Csak ezekből a sejtekből keletkezik az embrió; a többiek segédszervekké válnak, mint például a gyermek placenta és a membrán részei.

Míg az embrió a petevezetékben vándorol, és az anyának fogalma sincs arról, mi folyik a testében, a munkamegosztás a fejlődő emberben halad. Az embrioblaszt sejtjei a három sziklevélbe, az endodermába, a mezodermába és az ektodermába hajtanak. A belső szervek később az endodermából, a csontok, az izmok és a kötőszövetek a mezodermából fejlődnek ki. A bőr az ektodermából fejlődik ki - és a neurulációnak nevezett folyamatban a központi idegrendszerből és az agyból.

Az embrió életének 18. napján, körülbelül akkor, amikor az anya rájön, hogy terhes lehet, az ektodermában kialakul egy első depresszió, amely nem sokkal később összehúzódik: az idegcső, a gerincvelő prekurzora. Elülső végén három kiemelkedés alakul ki, az úgynevezett agyi hólyagok. Az embrió most befejezte vándorlását, és helyet kapott a méh bélésében. Körülbelül két milliméter magas.

A következő napokban az idegcső legfelső területe az agyi vezikulákkal kissé megrándul, és a féltekék első megközelítése látható. A hatalmas sejtvándorlások oda vezetnek, hogy ez a terület nagymértékben megnagyobbodik és egyre inkább eltér a gerincvelőtől. Négy héttel a megtermékenyítés után kialakulnak a szemfoltok, és a szív dobogni kezd. Hat hét elteltével jelentkeznek az agyi struktúrákhoz való kötődések, például a híd és a kisagy, a thalamus, a bazális ganglionok és az agykéreg. A kilencedik héten apró ujjak és lábujjak már láthatók, a gerincvelő kezeli az első mozdulatokat.

Három hónap elteltével az embrió, amelyet ma magzatnak hívnak, tizenkét centiméter magas, fejlett szerkezete van a középső és a hátsó agyban, de az agykérge még mindig sima és differenciálatlan. Az emberi agyra jellemző első barázdák csak a 24. hét körül jelennek meg. Ez a folyamat a születés után is folytatódik - a gyermek első születésnapja körül.

Gerincvelő/medulla spinalis/gerincvelő

A gerincvelő a központi idegrendszer azon része, amely a gerincben fekszik. Van benne mind az idegrostok fehérállománya, mind a sejtmagok szürkeállománya. Az egyszerű reflexek, mint például a combhajlító reflex, itt már feldolgozásra kerülnek, mivel az érzékszervi és a motoros neuronok közvetlenül kapcsolódnak egymáshoz. A gerincvelő nyaki, mellkasi, ágyéki és sacralisra oszlik.

Gerincvelő/medulla spinalis/gerincvelő

Alapi idegsejtek

Basalis ganglionok/Nuclei basales/bazális ganglionok

A bazális ganglionok a telencephalon szubkortikális magjainak egy csoportja (az agykéreg alatt helyezkedik el). A bazális ganglionok közé tartozik a globus pallidus és a striatum, néhány szerző más struktúrákat is tartalmaz, például B. a Claustrum. A bazális ganglionok elsősorban az önkéntes motoros képességekhez kapcsolódnak.

Nyomvonalak az agyon keresztül

Az emberi agy szerkezete genetikailag csak nagy vonalakban van előre meghatározva. Finom szerkezete egy összetett szervezeti folyamat eredménye, amelyben a környezeti tényezők is szerepet játszanak. Ez magában foglalja az anya étrendjét és minden betegséget vagy a toxinoknak való kitettséget. Mint a terhes nők, úgy a gyerekek is.

A fiatal idegsejtek az idegcső szövetrétegének őssejtjeiből származnak. Ahhoz, hogy nagyjából képet kapjon erről a folyamatról, eloszthatja az agy neuronjainak számát a terhesség hónapjaival: percenként átlagosan 250 000 új neuront kap. Innen vándorolnak az agy rendeltetési helyeire, és már e migráció során szakosodni kezdenek a feladatukra: például vizuális sejtekbe vagy szaglósejtekbe. Hogy mi lesz a feladatuk, attól függ, hogy mikor jöttek létre, és a környezetük kémiai tényezőitől. Először a kisagy belső rétegei keletkeznek, a fiatalabb sejtek elvándorolnak az idősebbek mellett, és tovább képezik a réteget. Ennek során egyfajta korlátként használnak radiális gliasejteket, egy olyan gliasejt-típust, amelynek hosszú függelékei kifelé nőnek az agy rétegződésén keresztül (lásd az információs mezőt).

Miután egy neuron megérkezett a helyére, csatlakoznia kell a célterületéhez. Ha egy neuron a szem retinájában található, akkor a thalamusban lévő vizuális központtal kell dokkolnia. Ehhez kinyújtja a „karot”, egy neuritet, amelynek csúcsán növekedési kúp található. Az idegsejt: forma és működés. Ez utat nyit a neuritnek, például egy axonnak a sűrű szöveten keresztül, néha még az agy másik felébe is. Ahol ez a növekedési kúp növekszik, azt egyrészt a vonzó és taszító anyagok határozzák meg a környező sejtek felületén. "Így valódi utcák vagy csatornák hozhatók létre, amelyeket az idegsejtek felhasználhatnak a tájékozódáshoz" - magyarázza Paul G. Layer, a Darmstadti Műszaki Egyetem fejlesztésbiológiai és neurogenetikai professzora. Másrészt a növekedési faktorok befolyásolják, hogy a neurit hol ér el. Ezek olyan kis fehérjék, amelyeket a neuritok célrégiói küldenek ki, és amelyeket a növekedési kúp és számos csápján található receptorok képesek érzékelni. "A sejtfelszíneken lévő anyagokkal ellentétben a növekedési faktorok bizonyos távolságokon képesek hatni" - magyarázza Layer. Ezután a neurit oda nő, ahol a növekedési faktor koncentrációja a legmagasabb.

Információs egység a DNS-en. A speciális enzimek egy gén magkomponensét úgynevezett ribonukleinsavvá (RNS) alakítják át. Míg egyes ribonukleinsavak maguk is fontos funkciókat látnak el a sejtben, mások diktálják azt a sorrendet, amelyben a sejtnek össze kell gyűjtenie az egyes aminosavakat, hogy egy specifikus fehérjét alkossanak. Tehát a gén biztosítja ennek a fehérjének a kódját. Egy génnek olyan szabályozó elemei is vannak a DNS-en, amelyek biztosítják a gén pontos olvasását, amikor a sejtnek vagy organizmusnak valóban szüksége van a termékére.

Az idegsejt a test sejtje, amely a jelátvitelre szakosodott. Jellemzője az elektromos vagy kémiai jelek vétele és továbbítása.

A retina vagy a retina a szem belső héja, amelyet pigment hám borít. A retinát fordított (fordított) elrendezés jellemzi: a fénynek először több rétegbe kell behatolnia, mielőtt az a fotoreceptorokhoz (kúpokhoz és rudakhoz) kerülne. A fotoreceptorok jeleit a látóideg közvetíti az agy feldolgozó területeire. Az inverz elrendezés oka a retina fejlődési fejlődése, ez az agy kiváltása.
A retina vastagsága körülbelül 0,2–0,5 mm.

Háti thalamus

Thalamus dorsalis/thalamus dorsalis/thalamus

A thalamus a diencephalon legnagyobb szerkezete, és a hipotalamusz felett helyezkedik el. A thalamust a „tudat kapujának” tekintik, mivel magjai a kéreg (agykéreg) minden információjának tranzitállomása. Ugyanakkor sok kérgi bejáratot is kapnak. A thalamus magjai csoportosulnak.

Az axon az idegsejt kiterjesztése, amely felelős az idegimpulzus továbbadásáért a következő sejtbe. Az axon sokféleképpen tud elágazni, és így eljuthat a downstream idegsejtek nagy számához. Hossza több mint egy méter lehet. Az axon egy vagy több szinapszissal végződik.

Jel vevő a sejtmembránban. Kémiai szempontból egy fehérje, amely felelős annak biztosításáért, hogy a sejt egy adott reakcióval reagáljon egy külső jelre. A külső jel lehet például kémiai hírvivő, amelyet egy aktivált idegsejt felszabadít a szinaptikus résbe. A downstream sejt membránjában lévő receptor felismeri a jelet és biztosítja, hogy ez a sejt is aktiválódjon. A receptorok specifikusak mind a jelanyagok esetében, amelyekre reagálnak, mind az általuk kiváltott reakciófolyamatokkal kapcsolatban.