การพัฒนาของระบบประสาทในมนุษย์โฮโมเซเปียนส์

ระบบประสาทของมนุษย์พัฒนาจากชั้นเชื้อโรคชั้นนอก - เอ็กโทเดิร์ม ในส่วนหลังของลำตัวของตัวอ่อน เซลล์เอ็กโทเดิร์มที่กำลังแยกตัวจะก่อตัวเป็นแผ่นเมดัลลารี (แผ่นประสาท) แผ่นเมดัลลารีประกอบด้วยเซลล์ชั้นเดียวซึ่งต่อมาแยกตัวเป็นสปอนจิโอบลาสต์ (ซึ่งเนื้อเยื่อรองรับ - นิวโรเกลีย - พัฒนาขึ้น) และนิวโรบลาสต์ (ซึ่งเซลล์ประสาทพัฒนาขึ้น) เนื่องจากความเข้มข้นของการแพร่กระจายของเซลล์ในส่วนต่างๆ ของแผ่นเมดัลลารีไม่เท่ากัน จึงทำให้ส่วนหลังหย่อนคล้อยและมีลักษณะเป็นร่องตลอดเวลา การเติบโตของส่วนด้านข้างของร่องประสาท (เมดัลลารี) นี้จะนำไปสู่การบรรจบกันและรวมเข้าด้วยกัน ดังนั้น ร่องประสาทที่ปิดในส่วนหลังจะกลายเป็นท่อประสาท ในตอนแรกจะเกิดการหลอมรวมที่ส่วนหน้า โดยถอยห่างจากปลายด้านหน้าของท่อประสาทเล็กน้อย จากนั้นส่วนหลังและส่วนหางจะเติบโตมารวมกัน ที่ปลายด้านหน้าและด้านหลังของท่อประสาทจะมีพื้นที่เล็กๆ ที่ยังไม่ได้เชื่อมกันเหลืออยู่ ซึ่งก็คือรูประสาท หลังจากที่ส่วนหลังเชื่อมกันแล้ว ท่อประสาทจะถูกบีบออกจากเอ็กโทเดิร์มและจุ่มลงในเมโซเดิร์ม

ในช่วงการสร้าง ท่อประสาทประกอบด้วยสามชั้น ชั้นในจะพัฒนาเป็นเยื่อบุโพรงสมองและช่องกลางของไขสันหลัง ชั้นกลาง ("แมนเทิล") จะพัฒนาเป็นเนื้อเทาของสมอง ชั้นนอกซึ่งแทบไม่มีเซลล์เลยจะกลายเป็นเนื้อขาวของสมอง ในตอนแรก ผนังทั้งหมดของท่อประสาทจะมีความหนาเท่ากัน ต่อมา ส่วนด้านข้างของท่อจะพัฒนาอย่างเข้มข้นขึ้นเรื่อยๆ จนหนาขึ้นเรื่อยๆ ผนังด้านท้องและด้านหลังจะเติบโตช้าลงและค่อยๆ ยุบลงระหว่างส่วนด้านข้างที่กำลังพัฒนาอย่างเข้มข้น จากการยุบนี้ ร่องกลางตามยาวด้านหลังและ ด้านท้อง ของไขสันหลังและเมดัลลาออบลองกาตาในอนาคตจึงเกิดขึ้น

บนพื้นผิวด้านในของผนังด้านข้างแต่ละด้าน จะมีร่องขอบตามยาวตื้นๆ เกิดขึ้น ซึ่งแบ่งส่วนด้านข้างของท่อออกเป็นแผ่นหลัก (ด้านท้อง) และแผ่นปีก (ด้านหลัง)

แผ่นหลักทำหน้าที่เป็นพื้นฐานที่คอลัมน์ด้านหน้าของเนื้อเทาและเนื้อขาวที่อยู่ติดกันถูกสร้างขึ้น กระบวนการของเซลล์ประสาทที่พัฒนาในคอลัมน์ด้านหน้าจะโผล่ออกมา (เติบโต) จากไขสันหลัง ก่อตัวเป็นรากด้านหน้า (มอเตอร์) ของเส้นประสาทไขสันหลังและกะโหลกศีรษะ คอลัมน์ด้านหลังของเนื้อเทาและเนื้อขาวที่อยู่ติดกันพัฒนามาจากแผ่นปีกจมูก แม้แต่ในระยะของร่องประสาท สายเซลล์ที่เรียกว่าสันเมดัลลารีจะโดดเด่นในส่วนด้านข้าง ในระหว่างการก่อตัวของท่อประสาท สันสองสันที่รวมกันจะสร้างแผ่นปมประสาทซึ่งอยู่ด้านหลังของท่อประสาทระหว่างท่อประสาทและเอ็กโทเดิร์ม ต่อมา แผ่นปมประสาทจะเลื่อนไปที่พื้นผิวด้านข้างของท่อประสาทและเปลี่ยนเป็นปมประสาทไขสันหลัง และปมประสาทรับความรู้สึกในเส้นประสาทกะโหลกศีรษะที่สอดคล้องกับแต่ละส่วนของร่างกายเซลล์ที่อพยพจากแผ่นปมประสาทยังทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาส่วนปลายของระบบประสาทอัตโนมัติอีกด้วย

หลังจากแผ่นปมประสาทแยกออกจากกัน ท่อประสาทจะหนาขึ้นอย่างเห็นได้ชัดที่ส่วนหัว ส่วนที่ขยายออกนี้ทำหน้าที่เป็นรากฐานของสมอง ส่วนที่เหลือของท่อประสาทจะเปลี่ยนไปเป็นไขสันหลังในภายหลัง นิวโรบลาสต์ที่อยู่ในปมประสาทไขสันหลังที่กำลังก่อตัวจะมีรูปร่างเป็นเซลล์สองขั้ว ในกระบวนการแยกตัวของนิวโรบลาสต์ต่อไป ส่วนของโปรเซสทั้งสองที่อยู่ใกล้กับตัวเซลล์จะรวมกันเป็นโปรเซสรูปตัว T ซึ่งจากนั้นจะแบ่งตัว ดังนั้น เซลล์ของปมประสาทไขสันหลังจะมีรูปร่างคล้ายขั้วเดียว โปรเซสส่วนกลางของเซลล์เหล่านี้จะมุ่งไปที่ไขสันหลังและสร้างรากประสาทส่วนหลัง (รับความรู้สึก) โปรเซสอื่นๆ ของเซลล์แบบขั้วเดียวจะเติบโตจากโหนดไปยังส่วนรอบนอก ซึ่งจะมีตัวรับหลายประเภท

ในระยะเริ่มแรกของการพัฒนาตัวอ่อน ท่อประสาทจะทอดยาวไปตามความยาวทั้งหมดของร่างกาย เนื่องจากการลดลงของส่วนหางของท่อประสาท ปลายด้านล่างของไขสันหลังในอนาคตจะค่อยๆ แคบลงจนเกิดเป็นเส้นใยปลาย (ปลาย)ตลอดระยะเวลาประมาณ 3 เดือนของการพัฒนาในครรภ์ ความยาวของไขสันหลังจะเท่ากับความยาวของช่องกระดูกสันหลัง ต่อมา การเจริญเติบโตของกระดูกสันหลังจะเกิดขึ้นอย่างเข้มข้นมากขึ้น เนื่องจากสมองตรึงอยู่ในโพรงกะโหลกศีรษะ ความล่าช้าในการเจริญเติบโตของท่อประสาทที่สังเกตเห็นได้ชัดเจนที่สุดจึงสังเกตได้ในส่วนหาง ความแตกต่างในการเจริญเติบโตของกระดูกสันหลังและไขสันหลังทำให้เกิด "การขึ้น" ของปลายด้านล่างของส่วนหลัง ดังนั้น ในทารกแรกเกิด ปลายด้านล่างของไขสันหลังจะอยู่ที่ระดับกระดูกสันหลังส่วนเอวที่ 3 และในผู้ใหญ่จะอยู่ที่ระดับกระดูกสันหลังส่วนเอวที่ 1-2 รากของเส้นประสาทไขสันหลังและปมประสาทไขสันหลังก่อตัวค่อนข้างเร็ว ดังนั้นการ "ยกขึ้น" ของไขสันหลังทำให้รากยาวขึ้นและเปลี่ยนทิศทางจากแนวนอนเป็นแนวเฉียงและแม้แต่แนวตั้ง (ตามยาวเมื่อเทียบกับไขสันหลัง) รากของส่วนหาง (ด้านล่าง) ของไขสันหลังซึ่งทอดตัวในแนวตั้งไปจนถึงช่องเปิดกระดูกสันหลังส่วนก้นกบ ก่อตัวเป็นกลุ่มรากรอบเส้นใยปลายประสาท ซึ่งเรียกว่าหางม้า

ส่วนหัวของท่อประสาทเป็นส่วนพื้นฐานที่สมองพัฒนาขึ้น ในเอ็มบริโออายุ 4 สัปดาห์ สมองประกอบด้วยถุงน้ำในสมอง 3 ถุงที่แยกจากกันด้วยการรัดเล็กๆ ที่ผนังของท่อประสาท ถุงน้ำเหล่านี้ได้แก่ โพรเซนเซฟาลอน (prosencephalon) หรือสมองส่วนหน้า เมเซนเซฟาลอน (mesencephalon) หรือสมองส่วนกลาง และรอมเบนเซฟาลอน (rhombencephalon) หรือสมองส่วนหลัง เมื่อสิ้นสุดสัปดาห์ที่ 4 สัญญาณของการแยกตัวของถุงน้ำในสมองส่วนหน้าเป็นเทเลนเซฟาลอนและไดเอนเซฟาลอนในอนาคตจะปรากฏขึ้น หลังจากนั้นไม่นาน สมองที่มีรูปร่างเหมือนเพชรจะแบ่งออกเป็นสมองส่วนหลัง (metencephalon) และเมดัลลาออบลองกาตา (myelencephalon, s. medulla oblongata, s. bulbus)

พร้อมกันกับการก่อตัวของถุงน้ำในสมองทั้งห้าถุง ท่อประสาทในส่วนหัวจะสร้างส่วนโค้งหลายส่วนในระนาบซากิตตัล ส่วนโค้งข้างขม่อมปรากฏขึ้นก่อนส่วนโค้งอื่น โดยความนูนของส่วนโค้งนี้จะชี้ไปทางด้านหลังและอยู่ในบริเวณถุงน้ำในสมองส่วนกลาง จากนั้น บนขอบของถุงน้ำในสมองส่วนหลังและส่วนพื้นฐานของไขสันหลัง ส่วนโค้งท้ายทอยจะโผล่ออกมา โดยความนูนของส่วนโค้งนี้จะชี้ไปทางด้านหลังเช่นกัน ส่วนโค้งที่สาม คือ ส่วนโค้งพอนทีน ซึ่งหันไปทางด้านท้อง จะปรากฏขึ้นระหว่างส่วนโค้งสองส่วนก่อนหน้าในบริเวณสมองส่วนหลัง ส่วนโค้งสุดท้ายนี้จะแบ่งรอมเบนเซฟาลอนออกเป็นสองส่วน (ถุงน้ำ) ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ได้แก่ เมดัลลาออบลองกาตาและสมองส่วนหลัง ซึ่งประกอบด้วยพอนส์และซีรีเบลลัมที่อยู่ด้านหลัง โพรงร่วมของ rhombencephalon จะถูกเปลี่ยนเป็นโพรงสมองที่สี่ ซึ่งในส่วนหลังจะติดต่อกับช่องกลางของไขสันหลังและกับช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มสมอง หลอดเลือดจะเติบโตบนหลังคาชั้นเดียวบางๆ ของโพรงสมองที่สี่ที่กำลังก่อตัว ร่วมกับผนังด้านบนของโพรงสมองที่สี่ซึ่งประกอบด้วยเซลล์เยื่อบุผิวเพียงชั้นเดียว หลอดเลือดจะก่อตัวเป็น choroid plexus ของโพรงสมองที่สี่ (plexus choroideus ventriculi quarti) ในส่วนหน้า ท่อน้ำสมองส่วนกลางจะเปิดเข้าไปในโพรงของโพรงสมองที่สี่ซึ่งเป็นโพรงของสมองส่วนกลาง ผนังของท่อประสาทในบริเวณของถุงสมองส่วนกลางจะหนาขึ้นอย่างสม่ำเสมอมากขึ้น จากส่วนท้องของท่อประสาทก้านสมองจะพัฒนาขึ้นที่นี่และจากส่วนหลังจะเป็นแผ่นหลังคาของสมองส่วนกลางถุงสมองส่วนหน้าจะผ่านการเปลี่ยนแปลงที่ซับซ้อนที่สุดในระหว่างการพัฒนา

ในไดเอนเซฟาลอน (ส่วนหลัง) ผนังด้านข้างจะพัฒนาเต็มที่ โดยหนาขึ้นอย่างเห็นได้ชัดและก่อตัวเป็นธาลามิ (ตาฮิลล็อค) จากผนังด้านข้างของไดเอนเซฟาลอน เวสิเคิลของตาจะก่อตัวขึ้นโดยยื่นออกมาด้านข้าง ซึ่งเวสิเคิลแต่ละเวสิเคิลจะเปลี่ยนไปเป็นเรตินา (เยื่อเรติคูลัม) ของลูกตาและเส้นประสาทตาผนังด้านหลังของไดเอนเซฟาลอนที่บางจะรวมเข้ากับโครอยด์ ทำให้เกิดหลังคาของโพรงสมองที่ 3 ซึ่งประกอบไปด้วยกลุ่มเส้นใยโครอยด์ในผนังด้านหลัง ยังเกิดกระบวนการที่ไม่จับคู่แบบตาบอด ซึ่งต่อมากลายเป็นไพเนียลบอดีหรือเอพิฟิซิสในบริเวณผนังด้านล่างที่บาง จะเกิดการยื่นออกมาที่ไม่จับคู่กันอีกอันหนึ่ง ซึ่งกลายเป็นตุ่มสีเทา กรวยและกลีบหลังของต่อมใต้สมอง

โพรงของไดเอนเซฟาลอนสร้างโพรงสมองที่ 3 ซึ่งสื่อสารกับโพรงสมองที่ 4 ผ่านทางท่อส่งน้ำกลางสมอง

สมองส่วนปลายประกอบด้วยถุงน้ำในสมองที่ยังไม่จับคู่ในระยะเริ่มต้นของการพัฒนา ต่อมาเนื่องจากการพัฒนาส่วนด้านข้างเป็นหลัก จึงกลายเป็นถุงน้ำสองถุง ซึ่งก็คือซีกสมองในอนาคต โพรงสมองส่วนปลายซึ่งยังไม่จับคู่ในตอนแรกยังแบ่งออกเป็นสองส่วน โดยแต่ละส่วนจะสื่อสารกับโพรงของโพรงสมองที่สามผ่านช่องเปิดระหว่างโพรงสมอง โพรงของซีกสมองที่กำลังพัฒนาจะถูกเปลี่ยนเป็นโพรงสมองด้านข้างของสมองซึ่งมีโครงสร้างที่ซับซ้อน

การเจริญเติบโตอย่างเข้มข้นของสมองซีกนำไปสู่การที่สมองซีกโลกค่อยๆ ปกคลุมจากด้านบนและด้านข้าง ไม่เพียงแต่ไดเอนเซฟาลอนและสมองส่วนกลางเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสมองน้อยด้วย บนพื้นผิวด้านในของผนังของซีกสมองซีกขวาและซีกซ้ายที่กำลังก่อตัว ในบริเวณฐานของสมอง จะเกิดส่วนที่ยื่นออกมา (ผนังหนาขึ้น) ซึ่งต่อมน้ำเหลืองที่ฐานของสมองจะพัฒนาขึ้น ซึ่งก็คือนิวเคลียสฐาน (ส่วนกลาง)ผนังด้านในที่บางของถุงข้างแต่ละถุง (ของแต่ละซีกโลก) จะกลับเข้าไปในโพรงสมองข้างพร้อมกับเยื่อหุ้มหลอดเลือด และสร้างกลุ่มหลอดเลือดของโพรงสมองข้าง ในบริเวณของผนังด้านหน้าที่บาง ซึ่งเป็นส่วนต่อของแผ่นปลายสุด (ขอบ) จะเกิดการหนาขึ้น ซึ่งต่อมาจะกลายเป็นคอร์ปัสคาโลซัมและคอมมิสซูร์ด้านหน้าของสมอง โดยเชื่อมซีกสมองทั้งสองซีกเข้าด้วยกัน การเจริญเติบโตที่ไม่สม่ำเสมอและรุนแรงของผนังของถุงน้ำในสมองส่วนหน้าทำให้ในตอนแรกพื้นผิวด้านนอกที่เรียบของถุงน้ำจะเกิดรอยบุ๋มขึ้นในบางตำแหน่ง ซึ่งทำให้เกิดร่องของสมองส่วนหน้า ร่องลึกถาวรจะปรากฏขึ้นเร็วกว่าร่องอื่น และร่องข้าง (ซิลเวียน) จะก่อตัวขึ้นเป็นร่องแรก ด้วยความช่วยเหลือของร่องลึกดังกล่าว ซีกโลกแต่ละซีกจะแบ่งออกเป็นส่วนที่ยื่นออกมาหรือส่วนม้วนของสมอง

ชั้นนอกของผนังของฟองสมองเกิดขึ้นจากเนื้อเทาที่พัฒนาขึ้นที่นี่ - เปลือกสมอง ร่องและรอยหยักทำให้พื้นผิวของเปลือกสมองเพิ่มขึ้นอย่างมาก เมื่อถึงเวลาที่เด็กเกิดมา ซีกสมองของลูกจะมีร่องและรอยหยักหลักทั้งหมด หลังจากคลอด ร่องเล็กๆ ที่ไม่แน่นอนซึ่งไม่มีชื่อจะปรากฏขึ้นในส่วนต่างๆ ของซีกสมอง จำนวนและตำแหน่งของร่องเหล่านี้จะกำหนดความหลากหลายของตัวเลือกและความซับซ้อนของการบรรเทาทุกข์ของซีกสมอง

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]